lib/CodeGen/UnreachableBlockElim.cpp

   1 //===-- UnreachableBlockElim.cpp - Remove unreachable blocks for codegen --===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This pass is an extremely simple version of the SimplifyCFG pass.  Its sole
  11 // job is to delete LLVM basic blocks that are not reachable from the entry
  12 // node.  To do this, it performs a simple depth first traversal of the CFG,
  13 // then deletes any unvisited nodes.
  14 //
  15 // Note that this pass is really a hack.  In particular, the instruction
  16 // selectors for various targets should just not generate code for unreachable
  17 // blocks.  Until LLVM has a more systematic way of defining instruction
  18 // selectors, however, we cannot really expect them to handle additional
  19 // complexity.
  20 //
  21 //===----------------------------------------------------------------------===//
  22
  23 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
  24 #include "llvm/ADT/DepthFirstIterator.h"
  25 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  26 #include "llvm/CodeGen/MachineDominators.h"
  27 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
  28 #include "llvm/CodeGen/MachineLoopInfo.h"
  29 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
  30 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  31 #include "llvm/IR/CFG.h"
  32 #include "llvm/IR/Constant.h"
  33 #include "llvm/IR/Dominators.h"
  34 #include "llvm/IR/Function.h"
  35 #include "llvm/IR/Instructions.h"
  36 #include "llvm/IR/Type.h"
  37 #include "llvm/Pass.h"
  38 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
  39 using namespace llvm;
  40
  41 namespace {
  42   class UnreachableBlockElim : public FunctionPass {
  43     bool runOnFunction(Function &F) override;
  44   public:
  45     static char ID; // Pass identification, replacement for typeid
  46     UnreachableBlockElim() : FunctionPass(ID) {
  47       initializeUnreachableBlockElimPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
  48     }
  49
  50     void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override {
  51       AU.addPreserved<DominatorTreeWrapperPass>();
  52     }
  53   };
  54 }
  55 char UnreachableBlockElim::ID = 0;
  56 INITIALIZE_PASS(UnreachableBlockElim, "unreachableblockelim",
  57                 "Remove unreachable blocks from the CFG", false, false)
  58
  59 FunctionPass *llvm::createUnreachableBlockEliminationPass() {
  60   return new UnreachableBlockElim();
  61 }
  62
  63 bool UnreachableBlockElim::runOnFunction(Function &F) {
  64   SmallPtrSet<BasicBlock*, 8> Reachable;
  65
  66   // Mark all reachable blocks.
  67   for (BasicBlock *BB : depth_first_ext(&F, Reachable))
  68     (void)BB/* Mark all reachable blocks */;
  69
  70   // Loop over all dead blocks, remembering them and deleting all instructions
  71   // in them.
  72   std::vector<BasicBlock*> DeadBlocks;
  73   for (Function::iterator I = F.begin(), E = F.end(); I != E; ++I)
  74     if (!Reachable.count(I)) {
  75       BasicBlock *BB = I;
  76       DeadBlocks.push_back(BB);
  77       while (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BB->begin())) {
  78         PN->replaceAllUsesWith(Constant::getNullValue(PN->getType()));
  79         BB->getInstList().pop_front();
  80       }
  81       for (succ_iterator SI = succ_begin(BB), E = succ_end(BB); SI != E; ++SI)
  82         (*SI)->removePredecessor(BB);
  83       BB->dropAllReferences();
  84     }
  85
  86   // Actually remove the blocks now.
  87   for (unsigned i = 0, e = DeadBlocks.size(); i != e; ++i) {
  88     DeadBlocks[i]->eraseFromParent();
  89   }
  90
  91   return DeadBlocks.size();
  92 }
  93
  94
  95 namespace {
  96   class UnreachableMachineBlockElim : public MachineFunctionPass {
  97     bool runOnMachineFunction(MachineFunction &F) override;
  98     void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override;
  99     MachineModuleInfo *MMI;
 100   public:
 101     static char ID; // Pass identification, replacement for typeid
 102     UnreachableMachineBlockElim() : MachineFunctionPass(ID) {}
 103   };
 104 }
 105 char UnreachableMachineBlockElim::ID = 0;
 106
 107 INITIALIZE_PASS(UnreachableMachineBlockElim, "unreachable-mbb-elimination",
 108   "Remove unreachable machine basic blocks", false, false)
 109
 110 char &llvm::UnreachableMachineBlockElimID = UnreachableMachineBlockElim::ID;
 111
 112 void UnreachableMachineBlockElim::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
 113   AU.addPreserved<MachineLoopInfo>();
 114   AU.addPreserved<MachineDominatorTree>();
 115   MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
 116 }
 117
 118 bool UnreachableMachineBlockElim::runOnMachineFunction(MachineFunction &F) {
 119   SmallPtrSet<MachineBasicBlock*, 8> Reachable;
 120   bool ModifiedPHI = false;
 121
 122   MMI = getAnalysisIfAvailable<MachineModuleInfo>();
 123   MachineDominatorTree *MDT = getAnalysisIfAvailable<MachineDominatorTree>();
 124   MachineLoopInfo *MLI = getAnalysisIfAvailable<MachineLoopInfo>();
 125
 126   // Mark all reachable blocks.
 127   for (MachineBasicBlock *BB : depth_first_ext(&F, Reachable))
 128     (void)BB/* Mark all reachable blocks */;
 129
 130   // Loop over all dead blocks, remembering them and deleting all instructions
 131   // in them.
 132   std::vector<MachineBasicBlock*> DeadBlocks;
 133   for (MachineFunction::iterator I = F.begin(), E = F.end(); I != E; ++I) {
 134     MachineBasicBlock *BB = I;
 135
 136     // Test for deadness.
 137     if (!Reachable.count(BB)) {
 138       DeadBlocks.push_back(BB);
 139
 140       // Update dominator and loop info.
 141       if (MLI) MLI->removeBlock(BB);
 142       if (MDT && MDT->getNode(BB)) MDT->eraseNode(BB);
 143
 144       while (BB->succ_begin() != BB->succ_end()) {
 145         MachineBasicBlock* succ = *BB->succ_begin();
 146
 147         MachineBasicBlock::iterator start = succ->begin();
 148         while (start != succ->end() && start->isPHI()) {
 149           for (unsigned i = start->getNumOperands() - 1; i >= 2; i-=2)
 150             if (start->getOperand(i).isMBB() &&
 151                 start->getOperand(i).getMBB() == BB) {
 152               start->RemoveOperand(i);
 153               start->RemoveOperand(i-1);
 154             }
 155
 156           start++;
 157         }
 158
 159         BB->removeSuccessor(BB->succ_begin());
 160       }
 161     }
 162   }
 163
 164   // Actually remove the blocks now.
 165   for (unsigned i = 0, e = DeadBlocks.size(); i != e; ++i)
 166     DeadBlocks[i]->eraseFromParent();
 167
 168   // Cleanup PHI nodes.
 169   for (MachineFunction::iterator I = F.begin(), E = F.end(); I != E; ++I) {
 170     MachineBasicBlock *BB = I;
 171     // Prune unneeded PHI entries.
 172     SmallPtrSet<MachineBasicBlock*, 8> preds(BB->pred_begin(),
 173                                              BB->pred_end());
 174     MachineBasicBlock::iterator phi = BB->begin();
 175     while (phi != BB->end() && phi->isPHI()) {
 176       for (unsigned i = phi->getNumOperands() - 1; i >= 2; i-=2)
 177         if (!preds.count(phi->getOperand(i).getMBB())) {
 178           phi->RemoveOperand(i);
 179           phi->RemoveOperand(i-1);
 180           ModifiedPHI = true;
 181         }
 182
 183       if (phi->getNumOperands() == 3) {
 184         unsigned Input = phi->getOperand(1).getReg();
 185         unsigned Output = phi->getOperand(0).getReg();
 186
 187         MachineInstr* temp = phi;
 188         ++phi;
 189         temp->eraseFromParent();
 190         ModifiedPHI = true;
 191
 192         if (Input != Output) {
 193           MachineRegisterInfo &MRI = F.getRegInfo();
 194           MRI.constrainRegClass(Input, MRI.getRegClass(Output));
 195           MRI.replaceRegWith(Output, Input);
 196         }
 197
 198         continue;
 199       }
 200
 201       ++phi;
 202     }
 203   }
 204
 205   F.RenumberBlocks();
 206
 207   return (DeadBlocks.size() || ModifiedPHI);
 208 }