b39b2508d05f403b88286f402e9e03673acb3928
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / IPO / DeadArgumentElimination.cpp
1 //===-- DeadArgumentElimination.cpp - Eliminate dead arguments ------------===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This pass deletes dead arguments from internal functions.  Dead argument
11 // elimination removes arguments which are directly dead, as well as arguments
12 // only passed into function calls as dead arguments of other functions.  This
13 // pass also deletes dead arguments in a similar way.
14 //
15 // This pass is often useful as a cleanup pass to run after aggressive
16 // interprocedural passes, which add possibly-dead arguments.
17 //
18 //===----------------------------------------------------------------------===//
19
20 #define DEBUG_TYPE "deadargelim"
21 #include "llvm/Transforms/IPO.h"
22 #include "llvm/CallingConv.h"
23 #include "llvm/Constant.h"
24 #include "llvm/DerivedTypes.h"
25 #include "llvm/Instructions.h"
26 #include "llvm/IntrinsicInst.h"
27 #include "llvm/Module.h"
28 #include "llvm/Pass.h"
29 #include "llvm/Support/CallSite.h"
30 #include "llvm/Support/Debug.h"
31 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
32 #include "llvm/Support/Compiler.h"
33 #include <set>
34 using namespace llvm;
35
36 STATISTIC(NumArgumentsEliminated, "Number of unread args removed");
37 STATISTIC(NumRetValsEliminated  , "Number of unused return values removed");
38
39 namespace {
40   /// DAE - The dead argument elimination pass.
41   ///
42   class VISIBILITY_HIDDEN DAE : public ModulePass {
43     /// Liveness enum - During our initial pass over the program, we determine
44     /// that things are either definately alive, definately dead, or in need of
45     /// interprocedural analysis (MaybeLive).
46     ///
47     enum Liveness { Live, MaybeLive, Dead };
48
49     /// LiveArguments, MaybeLiveArguments, DeadArguments - These sets contain
50     /// all of the arguments in the program.  The Dead set contains arguments
51     /// which are completely dead (never used in the function).  The MaybeLive
52     /// set contains arguments which are only passed into other function calls,
53     /// thus may be live and may be dead.  The Live set contains arguments which
54     /// are known to be alive.
55     ///
56     std::set<Argument*> DeadArguments, MaybeLiveArguments, LiveArguments;
57
58     /// DeadRetVal, MaybeLiveRetVal, LifeRetVal - These sets contain all of the
59     /// functions in the program.  The Dead set contains functions whose return
60     /// value is known to be dead.  The MaybeLive set contains functions whose
61     /// return values are only used by return instructions, and the Live set
62     /// contains functions whose return values are used, functions that are
63     /// external, and functions that already return void.
64     ///
65     std::set<Function*> DeadRetVal, MaybeLiveRetVal, LiveRetVal;
66
67     /// InstructionsToInspect - As we mark arguments and return values
68     /// MaybeLive, we keep track of which instructions could make the values
69     /// live here.  Once the entire program has had the return value and
70     /// arguments analyzed, this set is scanned to promote the MaybeLive objects
71     /// to be Live if they really are used.
72     std::vector<Instruction*> InstructionsToInspect;
73
74     /// CallSites - Keep track of the call sites of functions that have
75     /// MaybeLive arguments or return values.
76     std::multimap<Function*, CallSite> CallSites;
77
78   public:
79     bool runOnModule(Module &M);
80
81     virtual bool ShouldHackArguments() const { return false; }
82
83   private:
84     Liveness getArgumentLiveness(const Argument &A);
85     bool isMaybeLiveArgumentNowLive(Argument *Arg);
86
87     bool DeleteDeadVarargs(Function &Fn);
88     void SurveyFunction(Function &Fn);
89
90     void MarkArgumentLive(Argument *Arg);
91     void MarkRetValLive(Function *F);
92     void MarkReturnInstArgumentLive(ReturnInst *RI);
93
94     void RemoveDeadArgumentsFromFunction(Function *F);
95   };
96   RegisterPass<DAE> X("deadargelim", "Dead Argument Elimination");
97
98   /// DAH - DeadArgumentHacking pass - Same as dead argument elimination, but
99   /// deletes arguments to functions which are external.  This is only for use
100   /// by bugpoint.
101   struct DAH : public DAE {
102     virtual bool ShouldHackArguments() const { return true; }
103   };
104   RegisterPass<DAH> Y("deadarghaX0r",
105                       "Dead Argument Hacking (BUGPOINT USE ONLY; DO NOT USE)");
106 }
107
108 /// createDeadArgEliminationPass - This pass removes arguments from functions
109 /// which are not used by the body of the function.
110 ///
111 ModulePass *llvm::createDeadArgEliminationPass() { return new DAE(); }
112 ModulePass *llvm::createDeadArgHackingPass() { return new DAH(); }
113
114 /// DeleteDeadVarargs - If this is an function that takes a ... list, and if
115 /// llvm.vastart is never called, the varargs list is dead for the function.
116 bool DAE::DeleteDeadVarargs(Function &Fn) {
117   assert(Fn.getFunctionType()->isVarArg() && "Function isn't varargs!");
118   if (Fn.isDeclaration() || !Fn.hasInternalLinkage()) return false;
119   
120   // Ensure that the function is only directly called.
121   for (Value::use_iterator I = Fn.use_begin(), E = Fn.use_end(); I != E; ++I) {
122     // If this use is anything other than a call site, give up.
123     CallSite CS = CallSite::get(*I);
124     Instruction *TheCall = CS.getInstruction();
125     if (!TheCall) return false;   // Not a direct call site?
126    
127     // The addr of this function is passed to the call.
128     if (I.getOperandNo() != 0) return false;
129   }
130   
131   // Okay, we know we can transform this function if safe.  Scan its body
132   // looking for calls to llvm.vastart.
133   for (Function::iterator BB = Fn.begin(), E = Fn.end(); BB != E; ++BB) {
134     for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; ++I) {
135       if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(I)) {
136         if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::vastart)
137           return false;
138       }
139     }
140   }
141   
142   // If we get here, there are no calls to llvm.vastart in the function body,
143   // remove the "..." and adjust all the calls.
144   
145   // Start by computing a new prototype for the function, which is the same as
146   // the old function, but has fewer arguments.
147   const FunctionType *FTy = Fn.getFunctionType();
148   std::vector<const Type*> Params(FTy->param_begin(), FTy->param_end());
149   FunctionType *NFTy = FunctionType::get(FTy->getReturnType(), Params, false);
150   unsigned NumArgs = Params.size();
151   
152   // Create the new function body and insert it into the module...
153   std::string Name = Fn.getName(); Fn.setName("");
154   Function *NF = new Function(NFTy, Fn.getLinkage(), Name);
155   NF->setCallingConv(Fn.getCallingConv());
156   Fn.getParent()->getFunctionList().insert(&Fn, NF);
157   
158   // Loop over all of the callers of the function, transforming the call sites
159   // to pass in a smaller number of arguments into the new function.
160   //
161   std::vector<Value*> Args;
162   while (!Fn.use_empty()) {
163     CallSite CS = CallSite::get(Fn.use_back());
164     Instruction *Call = CS.getInstruction();
165     
166     // Loop over the operands, dropping extraneous ones at the end of the list.
167     Args.assign(CS.arg_begin(), CS.arg_begin()+NumArgs);
168     
169     Instruction *New;
170     if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Call)) {
171       New = new InvokeInst(NF, II->getNormalDest(), II->getUnwindDest(),
172                            Args, "", Call);
173       cast<InvokeInst>(New)->setCallingConv(CS.getCallingConv());
174     } else {
175       New = new CallInst(NF, Args, "", Call);
176       cast<CallInst>(New)->setCallingConv(CS.getCallingConv());
177       if (cast<CallInst>(Call)->isTailCall())
178         cast<CallInst>(New)->setTailCall();
179     }
180     Args.clear();
181     
182     if (!Call->use_empty())
183       Call->replaceAllUsesWith(Constant::getNullValue(Call->getType()));
184     
185     if (Call->hasName()) {
186       std::string Name = Call->getName();
187       Call->setName("");
188       New->setName(Name);
189     }
190     
191     // Finally, remove the old call from the program, reducing the use-count of
192     // F.
193     Call->getParent()->getInstList().erase(Call);
194   }
195   
196   // Since we have now created the new function, splice the body of the old
197   // function right into the new function, leaving the old rotting hulk of the
198   // function empty.
199   NF->getBasicBlockList().splice(NF->begin(), Fn.getBasicBlockList());
200   
201   // Loop over the argument list, transfering uses of the old arguments over to
202   // the new arguments, also transfering over the names as well.  While we're at
203   // it, remove the dead arguments from the DeadArguments list.
204   //
205   for (Function::arg_iterator I = Fn.arg_begin(), E = Fn.arg_end(),
206        I2 = NF->arg_begin(); I != E; ++I, ++I2) {
207     // Move the name and users over to the new version.
208     I->replaceAllUsesWith(I2);
209     I2->setName(I->getName());
210   }
211   
212   // Finally, nuke the old function.
213   Fn.eraseFromParent();
214   return true;
215 }
216
217
218 static inline bool CallPassesValueThoughVararg(Instruction *Call,
219                                                const Value *Arg) {
220   CallSite CS = CallSite::get(Call);
221   const Type *CalledValueTy = CS.getCalledValue()->getType();
222   const Type *FTy = cast<PointerType>(CalledValueTy)->getElementType();
223   unsigned NumFixedArgs = cast<FunctionType>(FTy)->getNumParams();
224   for (CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin()+NumFixedArgs;
225        AI != CS.arg_end(); ++AI)
226     if (AI->get() == Arg)
227       return true;
228   return false;
229 }
230
231 // getArgumentLiveness - Inspect an argument, determining if is known Live
232 // (used in a computation), MaybeLive (only passed as an argument to a call), or
233 // Dead (not used).
234 DAE::Liveness DAE::getArgumentLiveness(const Argument &A) {
235   const FunctionType *FTy = A.getParent()->getFunctionType();
236   
237   // If this is the return value of a struct function, it's not really dead.
238   if (FTy->isStructReturn() && &*A.getParent()->arg_begin() == &A)
239     return Live;
240   
241   if (A.use_empty())  // First check, directly dead?
242     return Dead;
243
244   // Scan through all of the uses, looking for non-argument passing uses.
245   for (Value::use_const_iterator I = A.use_begin(), E = A.use_end(); I!=E;++I) {
246     // Return instructions do not immediately effect liveness.
247     if (isa<ReturnInst>(*I))
248       continue;
249
250     CallSite CS = CallSite::get(const_cast<User*>(*I));
251     if (!CS.getInstruction()) {
252       // If its used by something that is not a call or invoke, it's alive!
253       return Live;
254     }
255     // If it's an indirect call, mark it alive...
256     Function *Callee = CS.getCalledFunction();
257     if (!Callee) return Live;
258
259     // Check to see if it's passed through a va_arg area: if so, we cannot
260     // remove it.
261     if (CallPassesValueThoughVararg(CS.getInstruction(), &A))
262       return Live;   // If passed through va_arg area, we cannot remove it
263   }
264
265   return MaybeLive;  // It must be used, but only as argument to a function
266 }
267
268
269 // SurveyFunction - This performs the initial survey of the specified function,
270 // checking out whether or not it uses any of its incoming arguments or whether
271 // any callers use the return value.  This fills in the
272 // (Dead|MaybeLive|Live)(Arguments|RetVal) sets.
273 //
274 // We consider arguments of non-internal functions to be intrinsically alive as
275 // well as arguments to functions which have their "address taken".
276 //
277 void DAE::SurveyFunction(Function &F) {
278   bool FunctionIntrinsicallyLive = false;
279   Liveness RetValLiveness = F.getReturnType() == Type::VoidTy ? Live : Dead;
280
281   if (!F.hasInternalLinkage() &&
282       (!ShouldHackArguments() || F.getIntrinsicID()))
283     FunctionIntrinsicallyLive = true;
284   else
285     for (Value::use_iterator I = F.use_begin(), E = F.use_end(); I != E; ++I) {
286       // If this use is anything other than a call site, the function is alive.
287       CallSite CS = CallSite::get(*I);
288       Instruction *TheCall = CS.getInstruction();
289       if (!TheCall) {   // Not a direct call site?
290         FunctionIntrinsicallyLive = true;
291         break;
292       }
293
294       // Check to see if the return value is used...
295       if (RetValLiveness != Live)
296         for (Value::use_iterator I = TheCall->use_begin(),
297                E = TheCall->use_end(); I != E; ++I)
298           if (isa<ReturnInst>(cast<Instruction>(*I))) {
299             RetValLiveness = MaybeLive;
300           } else if (isa<CallInst>(cast<Instruction>(*I)) ||
301                      isa<InvokeInst>(cast<Instruction>(*I))) {
302             if (CallPassesValueThoughVararg(cast<Instruction>(*I), TheCall) ||
303                 !CallSite::get(cast<Instruction>(*I)).getCalledFunction()) {
304               RetValLiveness = Live;
305               break;
306             } else {
307               RetValLiveness = MaybeLive;
308             }
309           } else {
310             RetValLiveness = Live;
311             break;
312           }
313
314       // If the function is PASSED IN as an argument, its address has been taken
315       for (CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin(), E = CS.arg_end();
316            AI != E; ++AI)
317         if (AI->get() == &F) {
318           FunctionIntrinsicallyLive = true;
319           break;
320         }
321       if (FunctionIntrinsicallyLive) break;
322     }
323
324   if (FunctionIntrinsicallyLive) {
325     DOUT << "  Intrinsically live fn: " << F.getName() << "\n";
326     for (Function::arg_iterator AI = F.arg_begin(), E = F.arg_end();
327          AI != E; ++AI)
328       LiveArguments.insert(AI);
329     LiveRetVal.insert(&F);
330     return;
331   }
332
333   switch (RetValLiveness) {
334   case Live:      LiveRetVal.insert(&F); break;
335   case MaybeLive: MaybeLiveRetVal.insert(&F); break;
336   case Dead:      DeadRetVal.insert(&F); break;
337   }
338
339   DOUT << "  Inspecting args for fn: " << F.getName() << "\n";
340
341   // If it is not intrinsically alive, we know that all users of the
342   // function are call sites.  Mark all of the arguments live which are
343   // directly used, and keep track of all of the call sites of this function
344   // if there are any arguments we assume that are dead.
345   //
346   bool AnyMaybeLiveArgs = false;
347   for (Function::arg_iterator AI = F.arg_begin(), E = F.arg_end();
348        AI != E; ++AI)
349     switch (getArgumentLiveness(*AI)) {
350     case Live:
351       DOUT << "    Arg live by use: " << AI->getName() << "\n";
352       LiveArguments.insert(AI);
353       break;
354     case Dead:
355       DOUT << "    Arg definitely dead: " << AI->getName() <<"\n";
356       DeadArguments.insert(AI);
357       break;
358     case MaybeLive:
359       DOUT << "    Arg only passed to calls: " << AI->getName() << "\n";
360       AnyMaybeLiveArgs = true;
361       MaybeLiveArguments.insert(AI);
362       break;
363     }
364
365   // If there are any "MaybeLive" arguments, we need to check callees of
366   // this function when/if they become alive.  Record which functions are
367   // callees...
368   if (AnyMaybeLiveArgs || RetValLiveness == MaybeLive)
369     for (Value::use_iterator I = F.use_begin(), E = F.use_end();
370          I != E; ++I) {
371       if (AnyMaybeLiveArgs)
372         CallSites.insert(std::make_pair(&F, CallSite::get(*I)));
373
374       if (RetValLiveness == MaybeLive)
375         for (Value::use_iterator UI = I->use_begin(), E = I->use_end();
376              UI != E; ++UI)
377           InstructionsToInspect.push_back(cast<Instruction>(*UI));
378     }
379 }
380
381 // isMaybeLiveArgumentNowLive - Check to see if Arg is alive.  At this point, we
382 // know that the only uses of Arg are to be passed in as an argument to a
383 // function call or return.  Check to see if the formal argument passed in is in
384 // the LiveArguments set.  If so, return true.
385 //
386 bool DAE::isMaybeLiveArgumentNowLive(Argument *Arg) {
387   for (Value::use_iterator I = Arg->use_begin(), E = Arg->use_end(); I!=E; ++I){
388     if (isa<ReturnInst>(*I)) {
389       if (LiveRetVal.count(Arg->getParent())) return true;
390       continue;
391     }
392
393     CallSite CS = CallSite::get(*I);
394
395     // We know that this can only be used for direct calls...
396     Function *Callee = CS.getCalledFunction();
397
398     // Loop over all of the arguments (because Arg may be passed into the call
399     // multiple times) and check to see if any are now alive...
400     CallSite::arg_iterator CSAI = CS.arg_begin();
401     for (Function::arg_iterator AI = Callee->arg_begin(), E = Callee->arg_end();
402          AI != E; ++AI, ++CSAI)
403       // If this is the argument we are looking for, check to see if it's alive
404       if (*CSAI == Arg && LiveArguments.count(AI))
405         return true;
406   }
407   return false;
408 }
409
410 /// MarkArgumentLive - The MaybeLive argument 'Arg' is now known to be alive.
411 /// Mark it live in the specified sets and recursively mark arguments in callers
412 /// live that are needed to pass in a value.
413 ///
414 void DAE::MarkArgumentLive(Argument *Arg) {
415   std::set<Argument*>::iterator It = MaybeLiveArguments.lower_bound(Arg);
416   if (It == MaybeLiveArguments.end() || *It != Arg) return;
417
418   DOUT << "  MaybeLive argument now live: " << Arg->getName() <<"\n";
419   MaybeLiveArguments.erase(It);
420   LiveArguments.insert(Arg);
421
422   // Loop over all of the call sites of the function, making any arguments
423   // passed in to provide a value for this argument live as necessary.
424   //
425   Function *Fn = Arg->getParent();
426   unsigned ArgNo = std::distance(Fn->arg_begin(), Function::arg_iterator(Arg));
427
428   std::multimap<Function*, CallSite>::iterator I = CallSites.lower_bound(Fn);
429   for (; I != CallSites.end() && I->first == Fn; ++I) {
430     CallSite CS = I->second;
431     Value *ArgVal = *(CS.arg_begin()+ArgNo);
432     if (Argument *ActualArg = dyn_cast<Argument>(ArgVal)) {
433       MarkArgumentLive(ActualArg);
434     } else {
435       // If the value passed in at this call site is a return value computed by
436       // some other call site, make sure to mark the return value at the other
437       // call site as being needed.
438       CallSite ArgCS = CallSite::get(ArgVal);
439       if (ArgCS.getInstruction())
440         if (Function *Fn = ArgCS.getCalledFunction())
441           MarkRetValLive(Fn);
442     }
443   }
444 }
445
446 /// MarkArgumentLive - The MaybeLive return value for the specified function is
447 /// now known to be alive.  Propagate this fact to the return instructions which
448 /// produce it.
449 void DAE::MarkRetValLive(Function *F) {
450   assert(F && "Shame shame, we can't have null pointers here!");
451
452   // Check to see if we already knew it was live
453   std::set<Function*>::iterator I = MaybeLiveRetVal.lower_bound(F);
454   if (I == MaybeLiveRetVal.end() || *I != F) return;  // It's already alive!
455
456   DOUT << "  MaybeLive retval now live: " << F->getName() << "\n";
457
458   MaybeLiveRetVal.erase(I);
459   LiveRetVal.insert(F);        // It is now known to be live!
460
461   // Loop over all of the functions, noticing that the return value is now live.
462   for (Function::iterator BB = F->begin(), E = F->end(); BB != E; ++BB)
463     if (ReturnInst *RI = dyn_cast<ReturnInst>(BB->getTerminator()))
464       MarkReturnInstArgumentLive(RI);
465 }
466
467 void DAE::MarkReturnInstArgumentLive(ReturnInst *RI) {
468   Value *Op = RI->getOperand(0);
469   if (Argument *A = dyn_cast<Argument>(Op)) {
470     MarkArgumentLive(A);
471   } else if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(Op)) {
472     if (Function *F = CI->getCalledFunction())
473       MarkRetValLive(F);
474   } else if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Op)) {
475     if (Function *F = II->getCalledFunction())
476       MarkRetValLive(F);
477   }
478 }
479
480 // RemoveDeadArgumentsFromFunction - We know that F has dead arguments, as
481 // specified by the DeadArguments list.  Transform the function and all of the
482 // callees of the function to not have these arguments.
483 //
484 void DAE::RemoveDeadArgumentsFromFunction(Function *F) {
485   // Start by computing a new prototype for the function, which is the same as
486   // the old function, but has fewer arguments.
487   const FunctionType *FTy = F->getFunctionType();
488   std::vector<const Type*> Params;
489
490   for (Function::arg_iterator I = F->arg_begin(), E = F->arg_end(); I != E; ++I)
491     if (!DeadArguments.count(I))
492       Params.push_back(I->getType());
493
494   const Type *RetTy = FTy->getReturnType();
495   if (DeadRetVal.count(F)) {
496     RetTy = Type::VoidTy;
497     DeadRetVal.erase(F);
498   }
499
500   // Work around LLVM bug PR56: the CWriter cannot emit varargs functions which
501   // have zero fixed arguments.
502   //
503   bool ExtraArgHack = false;
504   if (Params.empty() && FTy->isVarArg()) {
505     ExtraArgHack = true;
506     Params.push_back(Type::Int32Ty);
507   }
508
509   FunctionType *NFTy = FunctionType::get(RetTy, Params, FTy->isVarArg());
510
511   // Create the new function body and insert it into the module...
512   std::string Name = F->getName(); F->setName("");
513   Function *NF = new Function(NFTy, F->getLinkage(), Name);
514   NF->setCallingConv(F->getCallingConv());
515   F->getParent()->getFunctionList().insert(F, NF);
516
517   // Loop over all of the callers of the function, transforming the call sites
518   // to pass in a smaller number of arguments into the new function.
519   //
520   std::vector<Value*> Args;
521   while (!F->use_empty()) {
522     CallSite CS = CallSite::get(F->use_back());
523     Instruction *Call = CS.getInstruction();
524
525     // Loop over the operands, deleting dead ones...
526     CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin();
527     for (Function::arg_iterator I = F->arg_begin(), E = F->arg_end();
528          I != E; ++I, ++AI)
529       if (!DeadArguments.count(I))      // Remove operands for dead arguments
530         Args.push_back(*AI);
531
532     if (ExtraArgHack)
533       Args.push_back(UndefValue::get(Type::Int32Ty));
534
535     // Push any varargs arguments on the list
536     for (; AI != CS.arg_end(); ++AI)
537       Args.push_back(*AI);
538
539     Instruction *New;
540     if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Call)) {
541       New = new InvokeInst(NF, II->getNormalDest(), II->getUnwindDest(),
542                            Args, "", Call);
543       cast<InvokeInst>(New)->setCallingConv(CS.getCallingConv());
544     } else {
545       New = new CallInst(NF, Args, "", Call);
546       cast<CallInst>(New)->setCallingConv(CS.getCallingConv());
547       if (cast<CallInst>(Call)->isTailCall())
548         cast<CallInst>(New)->setTailCall();
549     }
550     Args.clear();
551
552     if (!Call->use_empty()) {
553       if (New->getType() == Type::VoidTy)
554         Call->replaceAllUsesWith(Constant::getNullValue(Call->getType()));
555       else {
556         Call->replaceAllUsesWith(New);
557         std::string Name = Call->getName();
558         Call->setName("");
559         New->setName(Name);
560       }
561     }
562
563     // Finally, remove the old call from the program, reducing the use-count of
564     // F.
565     Call->getParent()->getInstList().erase(Call);
566   }
567
568   // Since we have now created the new function, splice the body of the old
569   // function right into the new function, leaving the old rotting hulk of the
570   // function empty.
571   NF->getBasicBlockList().splice(NF->begin(), F->getBasicBlockList());
572
573   // Loop over the argument list, transfering uses of the old arguments over to
574   // the new arguments, also transfering over the names as well.  While we're at
575   // it, remove the dead arguments from the DeadArguments list.
576   //
577   for (Function::arg_iterator I = F->arg_begin(), E = F->arg_end(),
578          I2 = NF->arg_begin();
579        I != E; ++I)
580     if (!DeadArguments.count(I)) {
581       // If this is a live argument, move the name and users over to the new
582       // version.
583       I->replaceAllUsesWith(I2);
584       I2->setName(I->getName());
585       ++I2;
586     } else {
587       // If this argument is dead, replace any uses of it with null constants
588       // (these are guaranteed to only be operands to call instructions which
589       // will later be simplified).
590       I->replaceAllUsesWith(Constant::getNullValue(I->getType()));
591       DeadArguments.erase(I);
592     }
593
594   // If we change the return value of the function we must rewrite any return
595   // instructions.  Check this now.
596   if (F->getReturnType() != NF->getReturnType())
597     for (Function::iterator BB = NF->begin(), E = NF->end(); BB != E; ++BB)
598       if (ReturnInst *RI = dyn_cast<ReturnInst>(BB->getTerminator())) {
599         new ReturnInst(0, RI);
600         BB->getInstList().erase(RI);
601       }
602
603   // Now that the old function is dead, delete it.
604   F->getParent()->getFunctionList().erase(F);
605 }
606
607 bool DAE::runOnModule(Module &M) {
608   // First phase: loop through the module, determining which arguments are live.
609   // We assume all arguments are dead unless proven otherwise (allowing us to
610   // determine that dead arguments passed into recursive functions are dead).
611   //
612   DOUT << "DAE - Determining liveness\n";
613   for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ) {
614     Function &F = *I++;
615     if (F.getFunctionType()->isVarArg())
616       if (DeleteDeadVarargs(F))
617         continue;
618       
619     SurveyFunction(F);
620   }
621
622   // Loop over the instructions to inspect, propagating liveness among arguments
623   // and return values which are MaybeLive.
624
625   while (!InstructionsToInspect.empty()) {
626     Instruction *I = InstructionsToInspect.back();
627     InstructionsToInspect.pop_back();
628
629     if (ReturnInst *RI = dyn_cast<ReturnInst>(I)) {
630       // For return instructions, we just have to check to see if the return
631       // value for the current function is known now to be alive.  If so, any
632       // arguments used by it are now alive, and any call instruction return
633       // value is alive as well.
634       if (LiveRetVal.count(RI->getParent()->getParent()))
635         MarkReturnInstArgumentLive(RI);
636
637     } else {
638       CallSite CS = CallSite::get(I);
639       assert(CS.getInstruction() && "Unknown instruction for the I2I list!");
640
641       Function *Callee = CS.getCalledFunction();
642
643       // If we found a call or invoke instruction on this list, that means that
644       // an argument of the function is a call instruction.  If the argument is
645       // live, then the return value of the called instruction is now live.
646       //
647       CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin();  // ActualIterator
648       for (Function::arg_iterator FI = Callee->arg_begin(),
649              E = Callee->arg_end(); FI != E; ++AI, ++FI) {
650         // If this argument is another call...
651         CallSite ArgCS = CallSite::get(*AI);
652         if (ArgCS.getInstruction() && LiveArguments.count(FI))
653           if (Function *Callee = ArgCS.getCalledFunction())
654             MarkRetValLive(Callee);
655       }
656     }
657   }
658
659   // Now we loop over all of the MaybeLive arguments, promoting them to be live
660   // arguments if one of the calls that uses the arguments to the calls they are
661   // passed into requires them to be live.  Of course this could make other
662   // arguments live, so process callers recursively.
663   //
664   // Because elements can be removed from the MaybeLiveArguments set, copy it to
665   // a temporary vector.
666   //
667   std::vector<Argument*> TmpArgList(MaybeLiveArguments.begin(),
668                                     MaybeLiveArguments.end());
669   for (unsigned i = 0, e = TmpArgList.size(); i != e; ++i) {
670     Argument *MLA = TmpArgList[i];
671     if (MaybeLiveArguments.count(MLA) &&
672         isMaybeLiveArgumentNowLive(MLA))
673       MarkArgumentLive(MLA);
674   }
675
676   // Recover memory early...
677   CallSites.clear();
678
679   // At this point, we know that all arguments in DeadArguments and
680   // MaybeLiveArguments are dead.  If the two sets are empty, there is nothing
681   // to do.
682   if (MaybeLiveArguments.empty() && DeadArguments.empty() &&
683       MaybeLiveRetVal.empty() && DeadRetVal.empty())
684     return false;
685
686   // Otherwise, compact into one set, and start eliminating the arguments from
687   // the functions.
688   DeadArguments.insert(MaybeLiveArguments.begin(), MaybeLiveArguments.end());
689   MaybeLiveArguments.clear();
690   DeadRetVal.insert(MaybeLiveRetVal.begin(), MaybeLiveRetVal.end());
691   MaybeLiveRetVal.clear();
692
693   LiveArguments.clear();
694   LiveRetVal.clear();
695
696   NumArgumentsEliminated += DeadArguments.size();
697   NumRetValsEliminated   += DeadRetVal.size();
698   while (!DeadArguments.empty())
699     RemoveDeadArgumentsFromFunction((*DeadArguments.begin())->getParent());
700
701   while (!DeadRetVal.empty())
702     RemoveDeadArgumentsFromFunction(*DeadRetVal.begin());
703   return true;
704 }