[RS4GC] Use an value handle to help isolate errors quickly
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / Utils / LoopUnroll.cpp
index 0ee2fee41dd1e8b4d78b9ab50867fe66977d3a41..2499b88741fe363f57f3b50a57cf3829adb396e3 100644 (file)
@@ -26,8 +26,8 @@
 #include "llvm/Analysis/ScalarEvolution.h"
 #include "llvm/IR/BasicBlock.h"
 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
-#include "llvm/IR/Dominators.h"
 #include "llvm/IR/DiagnosticInfo.h"
+#include "llvm/IR/Dominators.h"
 #include "llvm/IR/LLVMContext.h"
 #include "llvm/Support/Debug.h"
 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
@@ -73,7 +73,7 @@ static inline void RemapInstruction(Instruction *I,
 /// of loops that have already been forgotten to prevent redundant, expensive
 /// calls to ScalarEvolution::forgetLoop.  Returns the new combined block.
 static BasicBlock *
-FoldBlockIntoPredecessor(BasicBlock *BB, LoopInfo* LI, LPPassManager *LPM,
+FoldBlockIntoPredecessor(BasicBlock *BB, LoopInfo* LI, ScalarEvolution *SE,
                          SmallPtrSetImpl<Loop *> &ForgottenLoops) {
   // Merge basic blocks into their predecessor if there is only one distinct
   // pred, and if there is only one distinct successor of the predecessor, and
@@ -109,12 +109,10 @@ FoldBlockIntoPredecessor(BasicBlock *BB, LoopInfo* LI, LPPassManager *LPM,
   // Erase basic block from the function...
 
   // ScalarEvolution holds references to loop exit blocks.
-  if (LPM) {
-    if (ScalarEvolution *SE = LPM->getAnalysisIfAvailable<ScalarEvolution>()) {
-      if (Loop *L = LI->getLoopFor(BB)) {
-        if (ForgottenLoops.insert(L).second)
-          SE->forgetLoop(L);
-      }
+  if (SE) {
+    if (Loop *L = LI->getLoopFor(BB)) {
+      if (ForgottenLoops.insert(L).second)
+        SE->forgetLoop(L);
     }
   }
   LI->removeBlock(BB);
@@ -146,16 +144,22 @@ FoldBlockIntoPredecessor(BasicBlock *BB, LoopInfo* LI, LPPassManager *LPM,
 /// Similarly, TripMultiple divides the number of times that the LatchBlock may
 /// execute without exiting the loop.
 ///
-/// The LoopInfo Analysis that is passed will be kept consistent.
+/// If AllowRuntime is true then UnrollLoop will consider unrolling loops that
+/// have a runtime (i.e. not compile time constant) trip count.  Unrolling these
+/// loops require a unroll "prologue" that runs "RuntimeTripCount % Count"
+/// iterations before branching into the unrolled loop.  UnrollLoop will not
+/// runtime-unroll the loop if computing RuntimeTripCount will be expensive and
+/// AllowExpensiveTripCount is false.
 ///
-/// If a LoopPassManager is passed in, and the loop is fully removed, it will be
-/// removed from the LoopPassManager as well. LPM can also be NULL.
+/// The LoopInfo Analysis that is passed will be kept consistent.
 ///
-/// This utility preserves LoopInfo. If DominatorTree or ScalarEvolution are
-/// available from the Pass it must also preserve those analyses.
+/// This utility preserves LoopInfo. It will also preserve ScalarEvolution and
+/// DominatorTree if they are non-null.
 bool llvm::UnrollLoop(Loop *L, unsigned Count, unsigned TripCount,
-                      bool AllowRuntime, unsigned TripMultiple, LoopInfo *LI,
-                      Pass *PP, LPPassManager *LPM, AssumptionCache *AC) {
+                      bool AllowRuntime, bool AllowExpensiveTripCount,
+                      unsigned TripMultiple, LoopInfo *LI, ScalarEvolution *SE,
+                      DominatorTree *DT, AssumptionCache *AC,
+                      bool PreserveLCSSA) {
   BasicBlock *Preheader = L->getLoopPreheader();
   if (!Preheader) {
     DEBUG(dbgs() << "  Can't unroll; loop preheader-insertion failed.\n");
@@ -212,19 +216,25 @@ bool llvm::UnrollLoop(Loop *L, unsigned Count, unsigned TripCount,
 
   // Are we eliminating the loop control altogether?
   bool CompletelyUnroll = Count == TripCount;
+  SmallVector<BasicBlock *, 4> ExitBlocks;
+  L->getExitBlocks(ExitBlocks);
+  Loop *ParentL = L->getParentLoop();
+  bool AllExitsAreInsideParentLoop = !ParentL ||
+      std::all_of(ExitBlocks.begin(), ExitBlocks.end(),
+                  [&](BasicBlock *BB) { return ParentL->contains(BB); });
 
   // We assume a run-time trip count if the compiler cannot
   // figure out the loop trip count and the unroll-runtime
   // flag is specified.
   bool RuntimeTripCount = (TripCount == 0 && Count > 0 && AllowRuntime);
 
-  if (RuntimeTripCount && !UnrollRuntimeLoopProlog(L, Count, LI, LPM))
+  if (RuntimeTripCount &&
+      !UnrollRuntimeLoopProlog(L, Count, AllowExpensiveTripCount, LI, SE, DT,
+                               PreserveLCSSA))
     return false;
 
   // Notify ScalarEvolution that the loop will be substantially changed,
   // if not outright eliminated.
-  ScalarEvolution *SE =
-      PP ? PP->getAnalysisIfAvailable<ScalarEvolution>() : nullptr;
   if (SE)
     SE->forgetLoop(L);
 
@@ -383,7 +393,7 @@ bool llvm::UnrollLoop(Loop *L, unsigned Count, unsigned TripCount,
     for (unsigned i = 0; i < NewBlocks.size(); ++i)
       for (BasicBlock::iterator I = NewBlocks[i]->begin(),
            E = NewBlocks[i]->end(); I != E; ++I)
-        ::RemapInstruction(I, LastValueMap);
+        ::RemapInstruction(&*I, LastValueMap);
   }
 
   // Loop over the PHI nodes in the original block, setting incoming values.
@@ -423,8 +433,9 @@ bool llvm::UnrollLoop(Loop *L, unsigned Count, unsigned TripCount,
 
     // For a complete unroll, make the last iteration end with a branch
     // to the exit block.
-    if (CompletelyUnroll && j == 0) {
-      Dest = LoopExit;
+    if (CompletelyUnroll) {
+      if (j == 0)
+        Dest = LoopExit;
       NeedConditional = false;
     }
 
@@ -464,7 +475,7 @@ bool llvm::UnrollLoop(Loop *L, unsigned Count, unsigned TripCount,
     BranchInst *Term = cast<BranchInst>(Latches[i]->getTerminator());
     if (Term->isUnconditional()) {
       BasicBlock *Dest = Term->getSuccessor(0);
-      if (BasicBlock *Fold = FoldBlockIntoPredecessor(Dest, LI, LPM,
+      if (BasicBlock *Fold = FoldBlockIntoPredecessor(Dest, LI, SE,
                                                       ForgottenLoops))
         std::replace(Latches.begin(), Latches.end(), Dest, Fold);
     }
@@ -474,41 +485,37 @@ bool llvm::UnrollLoop(Loop *L, unsigned Count, unsigned TripCount,
   // whole function's cache.
   AC->clear();
 
-  DominatorTree *DT = nullptr;
-  if (PP) {
-    // FIXME: Reconstruct dom info, because it is not preserved properly.
-    // Incrementally updating domtree after loop unrolling would be easy.
-    if (DominatorTreeWrapperPass *DTWP =
-            PP->getAnalysisIfAvailable<DominatorTreeWrapperPass>()) {
-      DT = &DTWP->getDomTree();
-      DT->recalculate(*L->getHeader()->getParent());
-    }
-
-    // Simplify any new induction variables in the partially unrolled loop.
-    if (SE && !CompletelyUnroll) {
-      SmallVector<WeakVH, 16> DeadInsts;
-      simplifyLoopIVs(L, SE, LPM, DeadInsts);
-
-      // Aggressively clean up dead instructions that simplifyLoopIVs already
-      // identified. Any remaining should be cleaned up below.
-      while (!DeadInsts.empty())
-        if (Instruction *Inst =
-            dyn_cast_or_null<Instruction>(&*DeadInsts.pop_back_val()))
-          RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(Inst);
-    }
+  // FIXME: Reconstruct dom info, because it is not preserved properly.
+  // Incrementally updating domtree after loop unrolling would be easy.
+  if (DT)
+    DT->recalculate(*L->getHeader()->getParent());
+
+  // Simplify any new induction variables in the partially unrolled loop.
+  if (SE && !CompletelyUnroll) {
+    SmallVector<WeakVH, 16> DeadInsts;
+    simplifyLoopIVs(L, SE, DT, LI, DeadInsts);
+
+    // Aggressively clean up dead instructions that simplifyLoopIVs already
+    // identified. Any remaining should be cleaned up below.
+    while (!DeadInsts.empty())
+      if (Instruction *Inst =
+              dyn_cast_or_null<Instruction>(&*DeadInsts.pop_back_val()))
+        RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(Inst);
   }
+
   // At this point, the code is well formed.  We now do a quick sweep over the
   // inserted code, doing constant propagation and dead code elimination as we
   // go.
+  const DataLayout &DL = Header->getModule()->getDataLayout();
   const std::vector<BasicBlock*> &NewLoopBlocks = L->getBlocks();
   for (std::vector<BasicBlock*>::const_iterator BB = NewLoopBlocks.begin(),
        BBE = NewLoopBlocks.end(); BB != BBE; ++BB)
     for (BasicBlock::iterator I = (*BB)->begin(), E = (*BB)->end(); I != E; ) {
-      Instruction *Inst = I++;
+      Instruction *Inst = &*I++;
 
       if (isInstructionTriviallyDead(Inst))
         (*BB)->getInstList().erase(Inst);
-      else if (Value *V = SimplifyInstruction(Inst))
+      else if (Value *V = SimplifyInstruction(Inst, DL))
         if (LI->replacementPreservesLCSSAForm(Inst, V)) {
           Inst->replaceAllUsesWith(V);
           (*BB)->getInstList().erase(Inst);
@@ -519,31 +526,33 @@ bool llvm::UnrollLoop(Loop *L, unsigned Count, unsigned TripCount,
   ++NumUnrolled;
 
   Loop *OuterL = L->getParentLoop();
-  // Remove the loop from the LoopPassManager if it's completely removed.
-  if (CompletelyUnroll && LPM != nullptr)
-    LPM->deleteLoopFromQueue(L);
+  // Update LoopInfo if the loop is completely removed.
+  if (CompletelyUnroll)
+    LI->updateUnloop(L);;
 
   // If we have a pass and a DominatorTree we should re-simplify impacted loops
   // to ensure subsequent analyses can rely on this form. We want to simplify
   // at least one layer outside of the loop that was unrolled so that any
   // changes to the parent loop exposed by the unrolling are considered.
-  if (PP && DT) {
+  if (DT) {
     if (!OuterL && !CompletelyUnroll)
       OuterL = L;
     if (OuterL) {
-      DataLayoutPass *DLP = PP->getAnalysisIfAvailable<DataLayoutPass>();
-      const DataLayout *DL = DLP ? &DLP->getDataLayout() : nullptr;
-      simplifyLoop(OuterL, DT, LI, PP, /*AliasAnalysis*/ nullptr, SE, DL, AC);
+      bool Simplified = simplifyLoop(OuterL, DT, LI, SE, AC, PreserveLCSSA);
 
       // LCSSA must be performed on the outermost affected loop. The unrolled
       // loop's last loop latch is guaranteed to be in the outermost loop after
-      // deleteLoopFromQueue updates LoopInfo.
+      // LoopInfo's been updated by updateUnloop.
       Loop *LatchLoop = LI->getLoopFor(Latches.back());
       if (!OuterL->contains(LatchLoop))
         while (OuterL->getParentLoop() != LatchLoop)
           OuterL = OuterL->getParentLoop();
 
-      formLCSSARecursively(*OuterL, *DT, LI, SE);
+      if (CompletelyUnroll && (!AllExitsAreInsideParentLoop || Simplified))
+        formLCSSARecursively(*OuterL, *DT, LI, SE);
+      else
+        assert(OuterL->isLCSSAForm(*DT) &&
+               "Loops should be in LCSSA form after loop-unroll.");
     }
   }
 
@@ -553,16 +562,17 @@ bool llvm::UnrollLoop(Loop *L, unsigned Count, unsigned TripCount,
 /// Given an llvm.loop loop id metadata node, returns the loop hint metadata
 /// node with the given name (for example, "llvm.loop.unroll.count"). If no
 /// such metadata node exists, then nullptr is returned.
-const MDNode *llvm::GetUnrollMetadata(const MDNode *LoopID, StringRef Name) {
+MDNode *llvm::GetUnrollMetadata(MDNode *LoopID, StringRef Name) {
   // First operand should refer to the loop id itself.
   assert(LoopID->getNumOperands() > 0 && "requires at least one operand");
+  assert(LoopID->getOperand(0) == LoopID && "invalid loop id");
 
   for (unsigned i = 1, e = LoopID->getNumOperands(); i < e; ++i) {
-    const MDNode *MD = dyn_cast<MDNode>(LoopID->getOperand(i));
+    MDNode *MD = dyn_cast<MDNode>(LoopID->getOperand(i));
     if (!MD)
       continue;
 
-    const MDString *S = dyn_cast<MDString>(MD->getOperand(0));
+    MDString *S = dyn_cast<MDString>(MD->getOperand(0));
     if (!S)
       continue;