[LVer] Remove unused Pass parameter from versionLoop, NFC
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / Scalar / LoopDistribute.cpp
index b0fb8df00a433fd4bf8418030f60813c7538f75a..6c211458100ca9bf88ad45772655679db467b3b4 100644 (file)
@@ -34,6 +34,7 @@
 #include "llvm/Support/Debug.h"
 #include "llvm/Transforms/Utils/BasicBlockUtils.h"
 #include "llvm/Transforms/Utils/Cloning.h"
+#include "llvm/Transforms/Utils/LoopVersioning.h"
 #include <list>
 
 #define LDIST_NAME "loop-distribute"
@@ -56,70 +57,6 @@ static cl::opt<bool> DistributeNonIfConvertible(
 STATISTIC(NumLoopsDistributed, "Number of loops distributed");
 
 namespace {
-/// \brief Remaps instructions in a loop including the preheader.
-void remapInstructionsInLoop(const SmallVectorImpl<BasicBlock *> &Blocks,
-                             ValueToValueMapTy &VMap) {
-  // Rewrite the code to refer to itself.
-  for (auto *BB : Blocks)
-    for (auto &Inst : *BB)
-      RemapInstruction(&Inst, VMap,
-                       RF_NoModuleLevelChanges | RF_IgnoreMissingEntries);
-}
-
-/// \brief Clones a loop \p OrigLoop.  Returns the loop and the blocks in \p
-/// Blocks.
-///
-/// Updates LoopInfo and DominatorTree assuming the loop is dominated by block
-/// \p LoopDomBB.  Insert the new blocks before block specified in \p Before.
-static Loop *cloneLoopWithPreheader(BasicBlock *Before, BasicBlock *LoopDomBB,
-                                    Loop *OrigLoop, ValueToValueMapTy &VMap,
-                                    const Twine &NameSuffix, LoopInfo *LI,
-                                    DominatorTree *DT,
-                                    SmallVectorImpl<BasicBlock *> &Blocks) {
-  Function *F = OrigLoop->getHeader()->getParent();
-  Loop *ParentLoop = OrigLoop->getParentLoop();
-
-  Loop *NewLoop = new Loop();
-  if (ParentLoop)
-    ParentLoop->addChildLoop(NewLoop);
-  else
-    LI->addTopLevelLoop(NewLoop);
-
-  BasicBlock *OrigPH = OrigLoop->getLoopPreheader();
-  BasicBlock *NewPH = CloneBasicBlock(OrigPH, VMap, NameSuffix, F);
-  // To rename the loop PHIs.
-  VMap[OrigPH] = NewPH;
-  Blocks.push_back(NewPH);
-
-  // Update LoopInfo.
-  if (ParentLoop)
-    ParentLoop->addBasicBlockToLoop(NewPH, *LI);
-
-  // Update DominatorTree.
-  DT->addNewBlock(NewPH, LoopDomBB);
-
-  for (BasicBlock *BB : OrigLoop->getBlocks()) {
-    BasicBlock *NewBB = CloneBasicBlock(BB, VMap, NameSuffix, F);
-    VMap[BB] = NewBB;
-
-    // Update LoopInfo.
-    NewLoop->addBasicBlockToLoop(NewBB, *LI);
-
-    // Update DominatorTree.
-    BasicBlock *IDomBB = DT->getNode(BB)->getIDom()->getBlock();
-    DT->addNewBlock(NewBB, cast<BasicBlock>(VMap[IDomBB]));
-
-    Blocks.push_back(NewBB);
-  }
-
-  // Move them physically from the end of the block list.
-  F->getBasicBlockList().splice(Before, F->getBasicBlockList(), NewPH);
-  F->getBasicBlockList().splice(Before, F->getBasicBlockList(),
-                                NewLoop->getHeader(), F->end());
-
-  return NewLoop;
-}
-
 /// \brief Maintains the set of instructions of the loop for a partition before
 /// cloning.  After cloning, it hosts the new loop.
 class InstPartition {
@@ -204,7 +141,9 @@ public:
   ValueToValueMapTy &getVMap() { return VMap; }
 
   /// \brief Remaps the cloned instructions using VMap.
-  void remapInstructions() { remapInstructionsInLoop(ClonedLoopBlocks, VMap); }
+  void remapInstructions() {
+    remapInstructionsInBlocks(ClonedLoopBlocks, VMap);
+  }
 
   /// \brief Based on the set of instructions selected for this partition,
   /// removes the unnecessary ones.
@@ -225,16 +164,14 @@ public:
 
     // Delete the instructions backwards, as it has a reduced likelihood of
     // having to update as many def-use and use-def chains.
-    for (auto I = Unused.rbegin(), E = Unused.rend(); I != E; ++I) {
-      auto *Inst = *I;
-
+    for (auto *Inst : make_range(Unused.rbegin(), Unused.rend())) {
       if (!Inst->use_empty())
         Inst->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(Inst->getType()));
       Inst->eraseFromParent();
     }
   }
 
-  void print() {
+  void print() const {
     if (DepCycle)
       dbgs() << "  (cycle)\n";
     for (auto *I : Set)
@@ -287,11 +224,10 @@ public:
   /// contain cycles.  Otherwise start a new partition for it.
   void addToCyclicPartition(Instruction *Inst) {
     // If the current partition is non-cyclic.  Start a new one.
-    if (PartitionContainer.empty() || !PartitionContainer.back()->hasDepCycle())
-      PartitionContainer.push_back(
-          llvm::make_unique<InstPartition>(Inst, L, true));
+    if (PartitionContainer.empty() || !PartitionContainer.back().hasDepCycle())
+      PartitionContainer.emplace_back(Inst, L, /*DepCycle=*/true);
     else
-      PartitionContainer.back()->add(Inst);
+      PartitionContainer.back().add(Inst);
   }
 
   /// \brief Adds \p Inst into a partition that is not marked to contain
@@ -300,7 +236,7 @@ public:
   //  Initially we isolate memory instructions into as many partitions as
   //  possible, then later we may merge them back together.
   void addToNewNonCyclicPartition(Instruction *Inst) {
-    PartitionContainer.push_back(llvm::make_unique<InstPartition>(Inst, L));
+    PartitionContainer.emplace_back(Inst, L);
   }
 
   /// \brief Merges adjacent non-cyclic partitions.
@@ -360,7 +296,7 @@ public:
     for (PartitionContainerT::iterator I = PartitionContainer.begin(),
                                        E = PartitionContainer.end();
          I != E; ++I) {
-      auto *PartI = I->get();
+      auto *PartI = &*I;
 
       // If a load occurs in two partitions PartI and PartJ, merge all
       // partitions (PartI, PartJ] into PartI.
@@ -379,8 +315,8 @@ public:
             auto PartJ = I;
             do {
               --PartJ;
-              ToBeMerged.unionSets(PartI, PartJ->get());
-            } while (PartJ->get() != LoadToPart->second);
+              ToBeMerged.unionSets(PartI, &*PartJ);
+            } while (&*PartJ != LoadToPart->second);
           }
         }
     }
@@ -402,13 +338,8 @@ public:
     }
 
     // Remove the empty partitions.
-    for (PartitionContainerT::iterator PartI = PartitionContainer.begin(),
-                                       E = PartitionContainer.end();
-         PartI != E;)
-      if ((*PartI)->empty())
-        PartI = PartitionContainer.erase(PartI);
-      else
-        ++PartI;
+    PartitionContainer.remove_if(
+        [](const InstPartition &P) { return P.empty(); });
 
     return true;
   }
@@ -417,8 +348,8 @@ public:
   /// instruction is duplicated across multiple partitions, set the entry to -1.
   void setupPartitionIdOnInstructions() {
     int PartitionID = 0;
-    for (auto &PartitionPtr : PartitionContainer) {
-      for (Instruction *Inst : *PartitionPtr) {
+    for (const auto &Partition : PartitionContainer) {
+      for (Instruction *Inst : Partition) {
         bool NewElt;
         InstToPartitionIdT::iterator Iter;
 
@@ -435,7 +366,7 @@ public:
   /// instructions require.
   void populateUsedSet() {
     for (auto &P : PartitionContainer)
-      P->populateUsedSet();
+      P.populateUsedSet();
   }
 
   /// \brief This performs the main chunk of the work of cloning the loops for
@@ -461,10 +392,10 @@ public:
     // update PH to point to the newly added preheader.
     BasicBlock *TopPH = OrigPH;
     unsigned Index = getSize() - 1;
-    for (auto I = std::next(PartitionContainer.crbegin()),
-              E = PartitionContainer.crend();
+    for (auto I = std::next(PartitionContainer.rbegin()),
+              E = PartitionContainer.rend();
          I != E; ++I, --Index, TopPH = NewLoop->getLoopPreheader()) {
-      auto &Part = *I;
+      auto *Part = &*I;
 
       NewLoop = Part->cloneLoopWithPreheader(TopPH, Pred, Index, LI, DT);
 
@@ -481,14 +412,14 @@ public:
               E = PartitionContainer.cend();
          Next != E; ++Curr, ++Next)
       DT->changeImmediateDominator(
-          (*Next)->getDistributedLoop()->getLoopPreheader(),
-          (*Curr)->getDistributedLoop()->getExitingBlock());
+          Next->getDistributedLoop()->getLoopPreheader(),
+          Curr->getDistributedLoop()->getExitingBlock());
   }
 
   /// \brief Removes the dead instructions from the cloned loops.
   void removeUnusedInsts() {
-    for (auto &PartitionPtr : PartitionContainer)
-      PartitionPtr->removeUnusedInsts();
+    for (auto &Partition : PartitionContainer)
+      Partition.removeUnusedInsts();
   }
 
   /// \brief For each memory pointer, it computes the partitionId the pointer is
@@ -499,15 +430,14 @@ public:
   /// partitions its entry is set to -1.
   SmallVector<int, 8>
   computePartitionSetForPointers(const LoopAccessInfo &LAI) {
-    const LoopAccessInfo::RuntimePointerCheck *RtPtrCheck =
-        LAI.getRuntimePointerCheck();
+    const RuntimePointerChecking *RtPtrCheck = LAI.getRuntimePointerChecking();
 
     unsigned N = RtPtrCheck->Pointers.size();
     SmallVector<int, 8> PtrToPartitions(N);
     for (unsigned I = 0; I < N; ++I) {
-      Value *Ptr = RtPtrCheck->Pointers[I];
+      Value *Ptr = RtPtrCheck->Pointers[I].PointerValue;
       auto Instructions =
-          LAI.getInstructionsForAccess(Ptr, RtPtrCheck->IsWritePtr[I]);
+          LAI.getInstructionsForAccess(Ptr, RtPtrCheck->Pointers[I].IsWritePtr);
 
       int &Partition = PtrToPartitions[I];
       // First set it to uninitialized.
@@ -532,9 +462,9 @@ public:
 
   void print(raw_ostream &OS) const {
     unsigned Index = 0;
-    for (auto &P : PartitionContainer) {
-      OS << "Partition " << Index++ << " (" << P.get() << "):\n";
-      P->print();
+    for (const auto &P : PartitionContainer) {
+      OS << "Partition " << Index++ << " (" << &P << "):\n";
+      P.print();
     }
   }
 
@@ -550,14 +480,14 @@ public:
 
   void printBlocks() const {
     unsigned Index = 0;
-    for (auto &P : PartitionContainer) {
-      dbgs() << "\nPartition " << Index++ << " (" << P.get() << "):\n";
-      P->printBlocks();
+    for (const auto &P : PartitionContainer) {
+      dbgs() << "\nPartition " << Index++ << " (" << &P << "):\n";
+      P.printBlocks();
     }
   }
 
 private:
-  typedef std::list<std::unique_ptr<InstPartition>> PartitionContainerT;
+  typedef std::list<InstPartition> PartitionContainerT;
 
   /// \brief List of partitions.
   PartitionContainerT PartitionContainer;
@@ -576,12 +506,12 @@ private:
   void mergeAdjacentPartitionsIf(UnaryPredicate Predicate) {
     InstPartition *PrevMatch = nullptr;
     for (auto I = PartitionContainer.begin(); I != PartitionContainer.end();) {
-      auto DoesMatch = Predicate(I->get());
+      auto DoesMatch = Predicate(&*I);
       if (PrevMatch == nullptr && DoesMatch) {
-        PrevMatch = I->get();
+        PrevMatch = &*I;
         ++I;
       } else if (PrevMatch != nullptr && DoesMatch) {
-        (*I)->moveTo(*PrevMatch);
+        I->moveTo(*PrevMatch);
         I = PartitionContainer.erase(I);
       } else {
         PrevMatch = nullptr;
@@ -616,9 +546,7 @@ public:
   MemoryInstructionDependences(
       const SmallVectorImpl<Instruction *> &Instructions,
       const SmallVectorImpl<Dependence> &InterestingDependences) {
-    std::transform(Instructions.begin(), Instructions.end(),
-                   std::back_inserter(Accesses),
-                   [](Instruction *Inst) { return Entry(Inst); });
+    Accesses.append(Instructions.begin(), Instructions.end());
 
     DEBUG(dbgs() << "Backward dependences:\n");
     for (auto &Dep : InterestingDependences)
@@ -637,126 +565,6 @@ private:
   AccessesType Accesses;
 };
 
-/// \brief Handles the loop versioning based on memchecks.
-class RuntimeCheckEmitter {
-public:
-  RuntimeCheckEmitter(const LoopAccessInfo &LAI, Loop *L, LoopInfo *LI,
-                      DominatorTree *DT)
-      : OrigLoop(L), NonDistributedLoop(nullptr), LAI(LAI), LI(LI), DT(DT) {}
-
-  /// \brief Given the \p Partitions formed by Loop Distribution, it determines
-  /// in which partition each pointer is used.
-  void partitionPointers(InstPartitionContainer &Partitions) {
-    // Set up partition id in PtrRtChecks.  Ptr -> Access -> Intruction ->
-    // Partition.
-    PtrToPartition = Partitions.computePartitionSetForPointers(LAI);
-
-    DEBUG(dbgs() << "\nPointers:\n");
-    DEBUG(LAI.getRuntimePointerCheck()->print(dbgs(), 0, &PtrToPartition));
-  }
-
-  /// \brief Returns true if we need memchecks to distribute the loop.
-  bool needsRuntimeChecks() const {
-    return LAI.getRuntimePointerCheck()->needsAnyChecking(&PtrToPartition);
-  }
-
-  /// \brief Performs the CFG manipulation part of versioning the loop including
-  /// the DominatorTree and LoopInfo updates.
-  void versionLoop(Pass *P) {
-    Instruction *FirstCheckInst;
-    Instruction *MemRuntimeCheck;
-    // Add the memcheck in the original preheader (this is empty initially).
-    BasicBlock *MemCheckBB = OrigLoop->getLoopPreheader();
-    std::tie(FirstCheckInst, MemRuntimeCheck) =
-        LAI.addRuntimeCheck(MemCheckBB->getTerminator(), &PtrToPartition);
-    assert(MemRuntimeCheck && "called even though needsAnyChecking = false");
-
-    // Rename the block to make the IR more readable.
-    MemCheckBB->setName(OrigLoop->getHeader()->getName() + ".ldist.memcheck");
-
-    // Create empty preheader for the loop (and after cloning for the
-    // original/nondist loop).
-    BasicBlock *PH =
-        SplitBlock(MemCheckBB, MemCheckBB->getTerminator(), DT, LI);
-    PH->setName(OrigLoop->getHeader()->getName() + ".ph");
-
-    // Clone the loop including the preheader.
-    //
-    // FIXME: This does not currently preserve SimplifyLoop because the exit
-    // block is a join between the two loops.
-    SmallVector<BasicBlock *, 8> NonDistributedLoopBlocks;
-    NonDistributedLoop =
-        cloneLoopWithPreheader(PH, MemCheckBB, OrigLoop, VMap, ".ldist.nondist",
-                               LI, DT, NonDistributedLoopBlocks);
-    remapInstructionsInLoop(NonDistributedLoopBlocks, VMap);
-
-    // Insert the conditional branch based on the result of the memchecks.
-    Instruction *OrigTerm = MemCheckBB->getTerminator();
-    BranchInst::Create(NonDistributedLoop->getLoopPreheader(),
-                       OrigLoop->getLoopPreheader(), MemRuntimeCheck, OrigTerm);
-    OrigTerm->eraseFromParent();
-
-    // The loops merge in the original exit block.  This is now dominated by the
-    // memchecking block.
-    DT->changeImmediateDominator(OrigLoop->getExitBlock(), MemCheckBB);
-  }
-
-  /// \brief Adds the necessary PHI nodes for the versioned loops based on the
-  /// loop-defined values used outside of the loop.
-  void addPHINodes(const SmallVectorImpl<Instruction *> &DefsUsedOutside) {
-    BasicBlock *PHIBlock = OrigLoop->getExitBlock();
-    assert(PHIBlock && "No single successor to loop exit block");
-
-    for (auto *Inst : DefsUsedOutside) {
-      auto *NonDistInst = cast<Instruction>(VMap[Inst]);
-      PHINode *PN;
-      BasicBlock::iterator I;
-
-      // First see if we have a single-operand PHI with the value defined by the
-      // original loop.
-      for (I = PHIBlock->begin(); (PN = dyn_cast<PHINode>(I)); ++I) {
-        assert(PN->getNumOperands() == 1 &&
-               "Exit block should only have on predecessor");
-        if (PN->getIncomingValue(0) == Inst)
-          break;
-      }
-      // If not create it.
-      if (!PN) {
-        PN = PHINode::Create(Inst->getType(), 2, Inst->getName() + ".ldist",
-                             PHIBlock->begin());
-        for (auto *User : Inst->users())
-          if (!OrigLoop->contains(cast<Instruction>(User)->getParent()))
-            User->replaceUsesOfWith(Inst, PN);
-        PN->addIncoming(Inst, OrigLoop->getExitingBlock());
-      }
-      // Add the new incoming value from the non-distributed loop.
-      PN->addIncoming(NonDistInst, NonDistributedLoop->getExitingBlock());
-    }
-  }
-
-private:
-  /// \brief The original loop.  This becomes the "versioned" one, i.e. control
-  /// goes if the memchecks all pass.
-  Loop *OrigLoop;
-  /// \brief The fall-back loop, i.e. if any of the memchecks fail.
-  Loop *NonDistributedLoop;
-
-  /// \brief For each memory pointer it contains the partitionId it is used in.
-  ///
-  /// The I-th entry corresponds to I-th entry in LAI.getRuntimePointerCheck().
-  /// If the pointer is used in multiple partitions the entry is set to -1.
-  SmallVector<int, 8> PtrToPartition;
-
-  /// \brief This maps the instructions from OrigLoop to their counterpart in
-  /// NonDistributedLoop.
-  ValueToValueMapTy VMap;
-
-  /// \brief Analyses used.
-  const LoopAccessInfo &LAI;
-  LoopInfo *LI;
-  DominatorTree *DT;
-};
-
 /// \brief Returns the instructions that use values defined in the loop.
 static SmallVector<Instruction *, 8> findDefsUsedOutsideOfLoop(Loop *L) {
   SmallVector<Instruction *, 8> UsedOutside;
@@ -819,6 +627,45 @@ public:
   static char ID;
 
 private:
+  /// \brief Filter out checks between pointers from the same partition.
+  ///
+  /// \p PtrToPartition contains the partition number for pointers.  Partition
+  /// number -1 means that the pointer is used in multiple partitions.  In this
+  /// case we can't safely omit the check.
+  SmallVector<RuntimePointerChecking::PointerCheck, 4>
+  includeOnlyCrossPartitionChecks(
+      const SmallVectorImpl<RuntimePointerChecking::PointerCheck> &AllChecks,
+      const SmallVectorImpl<int> &PtrToPartition,
+      const RuntimePointerChecking *RtPtrChecking) {
+    SmallVector<RuntimePointerChecking::PointerCheck, 4> Checks;
+
+    std::copy_if(AllChecks.begin(), AllChecks.end(), std::back_inserter(Checks),
+                 [&](const RuntimePointerChecking::PointerCheck &Check) {
+                   for (unsigned PtrIdx1 : Check.first->Members)
+                     for (unsigned PtrIdx2 : Check.second->Members)
+                       // Only include this check if there is a pair of pointers
+                       // that require checking and the pointers fall into
+                       // separate partitions.
+                       //
+                       // (Note that we already know at this point that the two
+                       // pointer groups need checking but it doesn't follow
+                       // that each pair of pointers within the two groups need
+                       // checking as well.
+                       //
+                       // In other words we don't want to include a check just
+                       // because there is a pair of pointers between the two
+                       // pointer groups that require checks and a different
+                       // pair whose pointers fall into different partitions.)
+                       if (RtPtrChecking->needsChecking(PtrIdx1, PtrIdx2) &&
+                           !RuntimePointerChecking::arePointersInSamePartition(
+                               PtrToPartition, PtrIdx1, PtrIdx2))
+                         return true;
+                   return false;
+                 });
+
+    return Checks;
+  }
+
   /// \brief Try to distribute an inner-most loop.
   bool processLoop(Loop *L) {
     assert(L->empty() && "Only process inner loops.");
@@ -938,11 +785,17 @@ private:
 
     // If we need run-time checks to disambiguate pointers are run-time, version
     // the loop now.
-    RuntimeCheckEmitter RtCheckEmitter(LAI, L, LI, DT);
-    RtCheckEmitter.partitionPointers(Partitions);
-    if (RtCheckEmitter.needsRuntimeChecks()) {
-      RtCheckEmitter.versionLoop(this);
-      RtCheckEmitter.addPHINodes(DefsUsedOutside);
+    auto PtrToPartition = Partitions.computePartitionSetForPointers(LAI);
+    const auto *RtPtrChecking = LAI.getRuntimePointerChecking();
+    const auto &AllChecks = RtPtrChecking->getChecks();
+    auto Checks = includeOnlyCrossPartitionChecks(AllChecks, PtrToPartition,
+                                                  RtPtrChecking);
+    if (!Checks.empty()) {
+      DEBUG(dbgs() << "\nPointers:\n");
+      DEBUG(LAI.getRuntimePointerChecking()->printChecks(dbgs(), Checks));
+      LoopVersioning LVer(std::move(Checks), LAI, L, LI, DT);
+      LVer.versionLoop();
+      LVer.addPHINodes(DefsUsedOutside);
     }
 
     // Create identical copies of the original loop for each partition and hook