lib/VMCore/BasicBlock.cpp

   1 //===-- BasicBlock.cpp - Implement BasicBlock related methods -------------===//
   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 file implements the BasicBlock class for the VMCore library.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "llvm/BasicBlock.h"
  15 #include "llvm/Constant.h"
  16 #include "llvm/Instructions.h"
  17 #include "llvm/Type.h"
  18 #include "llvm/Support/CFG.h"
  19 #include "llvm/SymbolTable.h"
  20 #include "llvm/Support/LeakDetector.h"
  21 #include "SymbolTableListTraitsImpl.h"
  22 #include <algorithm>
  23 using namespace llvm;
  24
  25 namespace {
  26   /// DummyInst - An instance of this class is used to mark the end of the
  27   /// instruction list.  This is not a real instruction.
  28   struct DummyInst : public Instruction {
  29     DummyInst() : Instruction(Type::VoidTy, OtherOpsEnd, 0, 0) {
  30       // This should not be garbage monitored.
  31       LeakDetector::removeGarbageObject(this);
  32     }
  33
  34     virtual Instruction *clone() const {
  35       assert(0 && "Cannot clone EOL");abort();
  36       return 0;
  37     }
  38     virtual const char *getOpcodeName() const { return "*end-of-list-inst*"; }
  39
  40     // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast...
  41     static inline bool classof(const DummyInst *) { return true; }
  42     static inline bool classof(const Instruction *I) {
  43       return I->getOpcode() == OtherOpsEnd;
  44     }
  45     static inline bool classof(const Value *V) {
  46       return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
  47     }
  48   };
  49 }
  50
  51 Instruction *ilist_traits<Instruction>::createSentinel() {
  52   return new DummyInst();
  53 }
  54 iplist<Instruction> &ilist_traits<Instruction>::getList(BasicBlock *BB) {
  55   return BB->getInstList();
  56 }
  57
  58 // Explicit instantiation of SymbolTableListTraits since some of the methods
  59 // are not in the public header file...
  60 template class SymbolTableListTraits<Instruction, BasicBlock, Function>;
  61
  62
  63 BasicBlock::BasicBlock(const std::string &Name, Function *Parent,
  64                        BasicBlock *InsertBefore)
  65   : Value(Type::LabelTy, Value::BasicBlockVal, Name) {
  66   // Initialize the instlist...
  67   InstList.setItemParent(this);
  68
  69   // Make sure that we get added to a function
  70   LeakDetector::addGarbageObject(this);
  71
  72   if (InsertBefore) {
  73     assert(Parent &&
  74            "Cannot insert block before another block with no function!");
  75     Parent->getBasicBlockList().insert(InsertBefore, this);
  76   } else if (Parent) {
  77     Parent->getBasicBlockList().push_back(this);
  78   }
  79 }
  80
  81
  82 BasicBlock::~BasicBlock() {
  83   assert(getParent() == 0 && "BasicBlock still linked into the program!");
  84   dropAllReferences();
  85   InstList.clear();
  86 }
  87
  88 void BasicBlock::setParent(Function *parent) {
  89   if (getParent())
  90     LeakDetector::addGarbageObject(this);
  91
  92   InstList.setParent(parent);
  93
  94   if (getParent())
  95     LeakDetector::removeGarbageObject(this);
  96 }
  97
  98 // Specialize setName to take care of symbol table majik
  99 void BasicBlock::setName(const std::string &name, SymbolTable *ST) {
 100   Function *P;
 101   assert((ST == 0 || (!getParent() || ST == &getParent()->getSymbolTable())) &&
 102          "Invalid symtab argument!");
 103   if ((P = getParent()) && hasName()) P->getSymbolTable().remove(this);
 104   Value::setName(name);
 105   if (P && hasName()) P->getSymbolTable().insert(this);
 106 }
 107
 108 void BasicBlock::removeFromParent() {
 109   getParent()->getBasicBlockList().remove(this);
 110 }
 111
 112 void BasicBlock::eraseFromParent() {
 113   getParent()->getBasicBlockList().erase(this);
 114 }
 115
 116
 117 TerminatorInst *BasicBlock::getTerminator() {
 118   if (InstList.empty()) return 0;
 119   return dyn_cast<TerminatorInst>(&InstList.back());
 120 }
 121
 122 const TerminatorInst *const BasicBlock::getTerminator() const {
 123   if (InstList.empty()) return 0;
 124   return dyn_cast<TerminatorInst>(&InstList.back());
 125 }
 126
 127 void BasicBlock::dropAllReferences() {
 128   for(iterator I = begin(), E = end(); I != E; ++I)
 129     I->dropAllReferences();
 130 }
 131
 132 // removePredecessor - This method is used to notify a BasicBlock that the
 133 // specified Predecessor of the block is no longer able to reach it.  This is
 134 // actually not used to update the Predecessor list, but is actually used to
 135 // update the PHI nodes that reside in the block.  Note that this should be
 136 // called while the predecessor still refers to this block.
 137 //
 138 void BasicBlock::removePredecessor(BasicBlock *Pred) {
 139   assert((hasNUsesOrMore(16)||// Reduce cost of this assertion for complex CFGs.
 140           find(pred_begin(this), pred_end(this), Pred) != pred_end(this)) &&
 141          "removePredecessor: BB is not a predecessor!");
 142
 143   if (InstList.empty()) return;
 144   PHINode *APN = dyn_cast<PHINode>(&front());
 145   if (!APN) return;   // Quick exit.
 146
 147   // If there are exactly two predecessors, then we want to nuke the PHI nodes
 148   // altogether.  However, we cannot do this, if this in this case:
 149   //
 150   //  Loop:
 151   //    %x = phi [X, Loop]
 152   //    %x2 = add %x, 1         ;; This would become %x2 = add %x2, 1
 153   //    br Loop                 ;; %x2 does not dominate all uses
 154   //
 155   // This is because the PHI node input is actually taken from the predecessor
 156   // basic block.  The only case this can happen is with a self loop, so we
 157   // check for this case explicitly now.
 158   //
 159   unsigned max_idx = APN->getNumIncomingValues();
 160   assert(max_idx != 0 && "PHI Node in block with 0 predecessors!?!?!");
 161   if (max_idx == 2) {
 162     BasicBlock *Other = APN->getIncomingBlock(APN->getIncomingBlock(0) == Pred);
 163
 164     // Disable PHI elimination!
 165     if (this == Other) max_idx = 3;
 166   }
 167
 168   if (max_idx <= 2) {                // <= Two predecessors BEFORE I remove one?
 169     // Yup, loop through and nuke the PHI nodes
 170     while (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(&front())) {
 171       PN->removeIncomingValue(Pred); // Remove the predecessor first...
 172
 173       // If the PHI _HAD_ two uses, replace PHI node with its now *single* value
 174       if (max_idx == 2) {
 175         if (PN->getOperand(0) != PN)
 176           PN->replaceAllUsesWith(PN->getOperand(0));
 177         else
 178           // We are left with an infinite loop with no entries: kill the PHI.
 179           PN->replaceAllUsesWith(Constant::getNullValue(PN->getType()));
 180         getInstList().pop_front();    // Remove the PHI node
 181       }
 182
 183       // If the PHI node already only had one entry, it got deleted by
 184       // removeIncomingValue.
 185     }
 186   } else {
 187     // Okay, now we know that we need to remove predecessor #pred_idx from all
 188     // PHI nodes.  Iterate over each PHI node fixing them up
 189     PHINode *PN;
 190     for (iterator II = begin(); (PN = dyn_cast<PHINode>(II)); ++II)
 191       PN->removeIncomingValue(Pred);
 192   }
 193 }
 194
 195
 196 // splitBasicBlock - This splits a basic block into two at the specified
 197 // instruction.  Note that all instructions BEFORE the specified iterator stay
 198 // as part of the original basic block, an unconditional branch is added to
 199 // the new BB, and the rest of the instructions in the BB are moved to the new
 200 // BB, including the old terminator.  This invalidates the iterator.
 201 //
 202 // Note that this only works on well formed basic blocks (must have a
 203 // terminator), and 'I' must not be the end of instruction list (which would
 204 // cause a degenerate basic block to be formed, having a terminator inside of
 205 // the basic block).
 206 //
 207 BasicBlock *BasicBlock::splitBasicBlock(iterator I, const std::string &BBName) {
 208   assert(getTerminator() && "Can't use splitBasicBlock on degenerate BB!");
 209   assert(I != InstList.end() &&
 210          "Trying to get me to create degenerate basic block!");
 211
 212   BasicBlock *New = new BasicBlock(BBName, getParent(), getNext());
 213
 214   // Move all of the specified instructions from the original basic block into
 215   // the new basic block.
 216   New->getInstList().splice(New->end(), this->getInstList(), I, end());
 217
 218   // Add a branch instruction to the newly formed basic block.
 219   new BranchInst(New, this);
 220
 221   // Now we must loop through all of the successors of the New block (which
 222   // _were_ the successors of the 'this' block), and update any PHI nodes in
 223   // successors.  If there were PHI nodes in the successors, then they need to
 224   // know that incoming branches will be from New, not from Old.
 225   //
 226   for (succ_iterator I = succ_begin(New), E = succ_end(New); I != E; ++I) {
 227     // Loop over any phi nodes in the basic block, updating the BB field of
 228     // incoming values...
 229     BasicBlock *Successor = *I;
 230     PHINode *PN;
 231     for (BasicBlock::iterator II = Successor->begin();
 232          (PN = dyn_cast<PHINode>(II)); ++II) {
 233       int IDX = PN->getBasicBlockIndex(this);
 234       while (IDX != -1) {
 235         PN->setIncomingBlock((unsigned)IDX, New);
 236         IDX = PN->getBasicBlockIndex(this);
 237       }
 238     }
 239   }
 240   return New;
 241 }