Use WeakVH to keep track of calls with operand bundles in CloneCodeInfo
[oota-llvm.git] / include / llvm / Transforms / Scalar.h
index d2fc8fe84014841682a5e439c92698588726a483..9173de1112f378318f8d9e0a367f6483a346731d 100644 (file)
@@ -1,10 +1,10 @@
 //===-- Scalar.h - Scalar Transformations -----------------------*- C++ -*-===//
-// 
+//
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
-// This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
-// the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
-// 
+// This file is distributed under the University of Illinois Open Source
+// License. See LICENSE.TXT for details.
+//
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
 // This header file defines prototypes for accessor functions that expose passes
 #ifndef LLVM_TRANSFORMS_SCALAR_H
 #define LLVM_TRANSFORMS_SCALAR_H
 
+#include "llvm/ADT/StringRef.h"
+#include <functional>
+
 namespace llvm {
 
-class Pass;
+class BasicBlockPass;
+class Function;
 class FunctionPass;
+class ModulePass;
+class Pass;
 class GetElementPtrInst;
 class PassInfo;
 class TerminatorInst;
+class TargetLowering;
+class TargetMachine;
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
-// RaisePointerReferences - Try to eliminate as many pointer arithmetic
-// expressions as possible, by converting expressions to use getelementptr and
-// friends.
+// ConstantPropagation - A worklist driven constant propagation pass
 //
-Pass *createRaisePointerReferencesPass();
+FunctionPass *createConstantPropagationPass();
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
-// Constant Propagation Pass - A worklist driven constant propagation pass
+// AlignmentFromAssumptions - Use assume intrinsics to set load/store
+// alignments.
 //
-Pass *createConstantPropagationPass();
-
+FunctionPass *createAlignmentFromAssumptionsPass();
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
-// Sparse Conditional Constant Propagation Pass
+// SCCP - Sparse conditional constant propagation.
 //
-Pass *createSCCPPass();
-
+FunctionPass *createSCCPPass();
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
@@ -53,7 +58,6 @@ Pass *createSCCPPass();
 //
 Pass *createDeadInstEliminationPass();
 
-
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
 // DeadCodeElimination - This pass is more powerful than DeadInstElimination,
@@ -61,8 +65,14 @@ Pass *createDeadInstEliminationPass();
 // their other instructions become dead, to eliminate chains of dead
 // computations.
 //
-Pass *createDeadCodeEliminationPass();
+FunctionPass *createDeadCodeEliminationPass();
 
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
+// DeadStoreElimination - This pass deletes stores that are post-dominated by
+// must-aliased stores and are not loaded used between the stores.
+//
+FunctionPass *createDeadStoreEliminationPass();
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
@@ -70,41 +80,38 @@ Pass *createDeadCodeEliminationPass();
 // algorithm assumes instructions are dead until proven otherwise, which makes
 // it more successful are removing non-obviously dead instructions.
 //
-Pass *createAggressiveDCEPass();
-
+FunctionPass *createAggressiveDCEPass();
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
-// Scalar Replacement of Aggregates - Break up alloca's of aggregates into
-// multiple allocas if possible.
+// BitTrackingDCE - This pass uses a bit-tracking DCE algorithm in order to
+// remove computations of dead bits.
 //
-Pass *createScalarReplAggregatesPass();
+FunctionPass *createBitTrackingDCEPass();
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
-// 
-// DecomposeMultiDimRefs - Convert multi-dimensional references consisting of
-// any combination of 2 or more array and structure indices into a sequence of
-// instructions (using getelementpr and cast) so that each instruction has at
-// most one index (except structure references, which need an extra leading
-// index of [0]).
-
-// This pass decomposes all multi-dimensional references in a function.
-FunctionPass *createDecomposeMultiDimRefsPass();
-
-// This function decomposes a single instance of such a reference.
-// Return value: true if the instruction was replaced; false otherwise.
-// 
-bool DecomposeArrayRef(GetElementPtrInst* GEP);
+//
+// SROA - Replace aggregates or pieces of aggregates with scalar SSA values.
+//
+FunctionPass *createSROAPass();
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
-// GCSE - This pass is designed to be a very quick global transformation that
-// eliminates global common subexpressions from a function.  It does this by
-// examining the SSA value graph of the function, instead of doing slow
-// bit-vector computations.
+// ScalarReplAggregates - Break up alloca's of aggregates into multiple allocas
+// if possible.
 //
-FunctionPass *createGCSEPass();
+FunctionPass *createScalarReplAggregatesPass(signed Threshold = -1,
+                                             bool UseDomTree = true,
+                                             signed StructMemberThreshold = -1,
+                                             signed ArrayElementThreshold = -1,
+                                             signed ScalarLoadThreshold = -1);
 
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
+// InductiveRangeCheckElimination - Transform loops to elide range checks on
+// linear functions of the induction variable.
+//
+Pass *createInductiveRangeCheckEliminationPass();
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
@@ -113,12 +120,11 @@ FunctionPass *createGCSEPass();
 //
 Pass *createIndVarSimplifyPass();
 
-
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
 // InstructionCombining - Combine instructions to form fewer, simple
-//   instructions.  This pass does not modify the CFG, and has a tendency to
-//   make instructions dead, so a subsequent DCE pass is useful.
+// instructions. This pass does not modify the CFG, and has a tendency to make
+// instructions dead, so a subsequent DCE pass is useful.
 //
 // This pass combines things like:
 //    %Y = add int 1, %X
@@ -126,71 +132,104 @@ Pass *createIndVarSimplifyPass();
 // into:
 //    %Z = add int 2, %X
 //
-Pass *createInstructionCombiningPass();
-
+FunctionPass *createInstructionCombiningPass();
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
 // LICM - This pass is a loop invariant code motion and memory promotion pass.
 //
-FunctionPass *createLICMPass();
+Pass *createLICMPass();
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
+// LoopInterchange - This pass interchanges loops to provide a more
+// cache-friendly memory access patterns.
+//
+Pass *createLoopInterchangePass();
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
+// LoopStrengthReduce - This pass is strength reduces GEP instructions that use
+// a loop's canonical induction variable as one of their indices.
+//
+Pass *createLoopStrengthReducePass();
 
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
+// GlobalMerge - This pass merges internal (by default) globals into structs
+// to enable reuse of a base pointer by indexed addressing modes.
+// It can also be configured to focus on size optimizations only.
+//
+Pass *createGlobalMergePass(const TargetMachine *TM, unsigned MaximalOffset,
+                            bool OnlyOptimizeForSize = false,
+                            bool MergeExternalByDefault = false);
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
 // LoopUnswitch - This pass is a simple loop unswitching pass.
 //
-FunctionPass *createLoopUnswitchPass();
+Pass *createLoopUnswitchPass(bool OptimizeForSize = false);
 
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
+// LoopInstSimplify - This pass simplifies instructions in a loop's body.
+//
+Pass *createLoopInstSimplifyPass();
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
 // LoopUnroll - This pass is a simple loop unrolling pass.
 //
-FunctionPass *createLoopUnrollPass();
-
+Pass *createLoopUnrollPass(int Threshold = -1, int Count = -1,
+                           int AllowPartial = -1, int Runtime = -1);
+// Create an unrolling pass for full unrolling only.
+Pass *createSimpleLoopUnrollPass();
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
-// PiNodeInsertion - This pass inserts single entry Phi nodes into basic blocks
-// that are preceeded by a conditional branch, where the branch gives
-// information about the operands of the condition.  For example, this C code:
-//   if (x == 0) { ... = x + 4;
-// becomes:
-//   if (x == 0) {
-//     x2 = phi(x);    // Node that can hold data flow information about X
-//     ... = x2 + 4;
+// LoopReroll - This pass is a simple loop rerolling pass.
 //
-// Since the direction of the condition branch gives information about X itself
-// (whether or not it is zero), some passes (like value numbering or ABCD) can
-// use the inserted Phi/Pi nodes as a place to attach information, in this case
-// saying that X has a value of 0 in this scope.  The power of this analysis
-// information is that "in the scope" translates to "for all uses of x2".
+Pass *createLoopRerollPass();
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
 //
-// This special form of Phi node is refered to as a Pi node, following the
-// terminology defined in the "Array Bounds Checks on Demand" paper.
+// LoopRotate - This pass is a simple loop rotating pass.
 //
-Pass *createPiNodeInsertionPass();
+Pass *createLoopRotatePass(int MaxHeaderSize = -1);
 
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
+// LoopIdiom - This pass recognizes and replaces idioms in loops.
+//
+Pass *createLoopIdiomPass();
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
-// This pass is used to promote memory references to be register references.  A
-// simple example of the transformation performed by this pass is:
+// PromoteMemoryToRegister - This pass is used to promote memory references to
+// be register references. A simple example of the transformation performed by
+// this pass is:
 //
 //        FROM CODE                           TO CODE
-//   %X = alloca int, uint 1                 ret int 42
-//   store int 42, int *%X
-//   %Y = load int* %X
-//   ret int %Y
+//   %X = alloca i32, i32 1                 ret i32 42
+//   store i32 42, i32 *%X
+//   %Y = load i32* %X
+//   ret i32 %Y
 //
-Pass *createPromoteMemoryToRegister();
+FunctionPass *createPromoteMemoryToRegisterPass();
 
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
+// DemoteRegisterToMemoryPass - This pass is used to demote registers to memory
+// references. In basically undoes the PromoteMemoryToRegister pass to make cfg
+// hacking easier.
+//
+FunctionPass *createDemoteRegisterToMemoryPass();
+extern char &DemoteRegisterToMemoryID;
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
-// This pass reassociates commutative expressions in an order that is designed
-// to promote better constant propagation, GCSE, LICM, PRE...
+// Reassociate - This pass reassociates commutative expressions in an order that
+// is designed to promote better constant propagation, GCSE, LICM, PRE...
 //
 // For example:  4 + (x + 5)  ->  x + (4 + 5)
 //
@@ -198,113 +237,254 @@ FunctionPass *createReassociatePass();
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
-// This pass eliminates correlated conditions, such as these:
-//  if (X == 0)
-//    if (X > 2) ;   // Known false
-//    else
-//      Y = X * Z;   // = 0
+// JumpThreading - Thread control through mult-pred/multi-succ blocks where some
+// preds always go to some succ. Thresholds other than minus one override the
+// internal BB duplication default threshold.
 //
-Pass *createCorrelatedExpressionEliminationPass();
+FunctionPass *createJumpThreadingPass(int Threshold = -1);
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
-// TailDuplication - Eliminate unconditional branches through controlled code
-// duplication, creating simpler CFG structures.
+// CFGSimplification - Merge basic blocks, eliminate unreachable blocks,
+// simplify terminator instructions, etc...
 //
-Pass *createTailDuplicationPass();
-
+FunctionPass *createCFGSimplificationPass(
+    int Threshold = -1, std::function<bool(const Function &)> Ftor = nullptr);
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
-// CFG Simplification - Merge basic blocks, eliminate unreachable blocks,
-// simplify terminator instructions, etc...
+// FlattenCFG - flatten CFG, reduce number of conditional branches by using
+// parallel-and and parallel-or mode, etc...
 //
-FunctionPass *createCFGSimplificationPass();
+FunctionPass *createFlattenCFGPass();
 
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
+// CFG Structurization - Remove irreducible control flow
+//
+Pass *createStructurizeCFGPass();
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
-// BreakCriticalEdges pass - Break all of the critical edges in the CFG by
-// inserting a dummy basic block.  This pass may be "required" by passes that
-// cannot deal with critical edges.  For this usage, a pass must call:
+// BreakCriticalEdges - Break all of the critical edges in the CFG by inserting
+// a dummy basic block. This pass may be "required" by passes that cannot deal
+// with critical edges. For this usage, a pass must call:
 //
 //   AU.addRequiredID(BreakCriticalEdgesID);
 //
 // This pass obviously invalidates the CFG, but can update forward dominator
 // (set, immediate dominators, tree, and frontier) information.
 //
-Pass *createBreakCriticalEdgesPass();
-extern const PassInfo *BreakCriticalEdgesID;
+FunctionPass *createBreakCriticalEdgesPass();
+extern char &BreakCriticalEdgesID;
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
-// LoopSimplify pass - Insert Pre-header blocks into the CFG for every function
-// in the module.  This pass updates dominator information, loop information,
-// and does not add critical edges to the CFG.
+// LoopSimplify - Insert Pre-header blocks into the CFG for every function in
+// the module.  This pass updates dominator information, loop information, and
+// does not add critical edges to the CFG.
 //
 //   AU.addRequiredID(LoopSimplifyID);
 //
 Pass *createLoopSimplifyPass();
-extern const PassInfo *LoopSimplifyID;
+extern char &LoopSimplifyID;
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
-// 
-// This pass eliminates call instructions to the current function which occur
-// immediately before return instructions.
+//
+// TailCallElimination - This pass eliminates call instructions to the current
+// function which occur immediately before return instructions.
 //
 FunctionPass *createTailCallEliminationPass();
 
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
+// LowerSwitch - This pass converts SwitchInst instructions into a sequence of
+// chained binary branch instructions.
+//
+FunctionPass *createLowerSwitchPass();
+extern char &LowerSwitchID;
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
+// LowerInvoke - This pass removes invoke instructions, converting them to call
+// instructions.
+//
+FunctionPass *createLowerInvokePass();
+extern char &LowerInvokePassID;
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
-// This pass convert malloc and free instructions to %malloc & %free function
-// calls.
 //
-FunctionPass *createLowerAllocationsPass();
+// LCSSA - This pass inserts phi nodes at loop boundaries to simplify other loop
+// optimizations.
+//
+Pass *createLCSSAPass();
+extern char &LCSSAID;
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
-// This pass converts SwitchInst instructions into a sequence of chained binary
-// branch instructions.
 //
-FunctionPass *createLowerSwitchPass();
+// EarlyCSE - This pass performs a simple and fast CSE pass over the dominator
+// tree.
+//
+FunctionPass *createEarlyCSEPass();
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
-// This pass converts SelectInst instructions into conditional branch and PHI
-// instructions.  If the OnlyFP flag is set to true, then only floating point
-// select instructions are lowered.
 //
-FunctionPass *createLowerSelectPass(bool OnlyFP = false);
+// MergedLoadStoreMotion - This pass merges loads and stores in diamonds. Loads
+// are hoisted into the header, while stores sink into the footer.
+//
+FunctionPass *createMergedLoadStoreMotionPass();
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
-// This pass converts invoke and unwind instructions to use sjlj exception
-// handling mechanisms.  Note that after this pass runs the CFG is not entirely
-// accurate (exceptional control flow edges are not correct anymore) so only
-// very simple things should be done after the lowerinvoke pass has run (like
-// generation of native code).  This should *NOT* be used as a general purpose
-// "my LLVM-to-LLVM pass doesn't support the invoke instruction yet" lowering
-// pass.
 //
-FunctionPass *createLowerInvokePass();
-extern const PassInfo *LowerInvokePassID;
+// GVN - This pass performs global value numbering and redundant load
+// elimination cotemporaneously.
+//
+FunctionPass *createGVNPass(bool NoLoads = false);
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
+// MemCpyOpt - This pass performs optimizations related to eliminating memcpy
+// calls and/or combining multiple stores into memset's.
+//
+FunctionPass *createMemCpyOptPass();
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
+// LoopDeletion - This pass performs DCE of non-infinite loops that it
+// can prove are dead.
+//
+Pass *createLoopDeletionPass();
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
+// ConstantHoisting - This pass prepares a function for expensive constants.
+//
+FunctionPass *createConstantHoistingPass();
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
+// InstructionNamer - Give any unnamed non-void instructions "tmp" names.
+//
+FunctionPass *createInstructionNamerPass();
+extern char &InstructionNamerID;
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
+// Sink - Code Sinking
+//
+FunctionPass *createSinkingPass();
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
+// LowerAtomic - Lower atomic intrinsics to non-atomic form
+//
+Pass *createLowerAtomicPass();
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
+// ValuePropagation - Propagate CFG-derived value information
+//
+Pass *createCorrelatedValuePropagationPass();
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
+// InstructionSimplifier - Remove redundant instructions.
+//
+FunctionPass *createInstructionSimplifierPass();
+extern char &InstructionSimplifierID;
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
+// LowerExpectIntrinsics - Removes llvm.expect intrinsics and creates
+// "block_weights" metadata.
+FunctionPass *createLowerExpectIntrinsicPass();
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
+// PartiallyInlineLibCalls - Tries to inline the fast path of library
+// calls such as sqrt.
+//
+FunctionPass *createPartiallyInlineLibCallsPass();
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
+// ScalarizerPass - Converts vector operations into scalar operations
+//
+FunctionPass *createScalarizerPass();
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
+// AddDiscriminators - Add DWARF path discriminators to the IR.
+FunctionPass *createAddDiscriminatorsPass();
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
+// SeparateConstOffsetFromGEP - Split GEPs for better CSE
+//
+FunctionPass *
+createSeparateConstOffsetFromGEPPass(const TargetMachine *TM = nullptr,
+                                     bool LowerGEP = false);
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
+// SpeculativeExecution - Aggressively hoist instructions to enable
+// speculative execution on targets where branches are expensive.
+//
+FunctionPass *createSpeculativeExecutionPass();
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
+// LoadCombine - Combine loads into bigger loads.
+//
+BasicBlockPass *createLoadCombinePass();
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
+// StraightLineStrengthReduce - This pass strength-reduces some certain
+// instruction patterns in straight-line code.
+//
+FunctionPass *createStraightLineStrengthReducePass();
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
+// PlaceSafepoints - Rewrite any IR calls to gc.statepoints and insert any
+// safepoint polls (method entry, backedge) that might be required.  This pass
+// does not generate explicit relocation sequences - that's handled by
+// RewriteStatepointsForGC which can be run at an arbitrary point in the pass
+// order following this pass.
+//
+FunctionPass *createPlaceSafepointsPass();
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
+// RewriteStatepointsForGC - Rewrite any gc.statepoints which do not yet have
+// explicit relocations to include explicit relocations.
+//
+ModulePass *createRewriteStatepointsForGCPass();
 
-  
 //===----------------------------------------------------------------------===//
-/// createLowerGCPass - This function returns an instance of the "lowergc"
-/// pass, which lowers garbage collection intrinsics to normal LLVM code.
-///
-FunctionPass *createLowerGCPass();
+//
+// Float2Int - Demote floats to ints where possible.
+//
+FunctionPass *createFloat2IntPass();
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
-// Returns a pass which converts all instances of ConstantExpression
-// into regular LLVM instructions.
-FunctionPass* createLowerConstantExpressionsPass();
-  
+//
+// NaryReassociate - Simplify n-ary operations by reassociation.
+//
+FunctionPass *createNaryReassociatePass();
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
+// LoopDistribute - Distribute loops.
+//
+FunctionPass *createLoopDistributePass();
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
-// These functions removes symbols from functions and modules.
+// LoopLoadElimination - Perform loop-aware load elimination.
 //
-Pass *createSymbolStrippingPass();
-Pass *createFullSymbolStrippingPass();
+FunctionPass *createLoopLoadEliminationPass();
 
 } // End llvm namespace