Enhance BBVectorize to more-properly handle pointer values and vectorize GEPs.
[oota-llvm.git] / include / llvm / Transforms / Utils / SSAUpdater.h
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 #ifndef LLVM_TRANSFORMS_UTILS_SSAUPDATER_H
 #define LLVM_TRANSFORMS_UTILS_SSAUPDATER_H
 
+#include "llvm/ADT/StringRef.h"
+
 namespace llvm {
-  class Value;
   class BasicBlock;
+  class Instruction;
+  class LoadInst;
+  template<typename T> class SmallVectorImpl;
+  template<typename T> class SSAUpdaterTraits;
+  class PHINode;
+  class Type;
   class Use;
-  
+  class Value;
+
 /// SSAUpdater - This class updates SSA form for a set of values defined in
 /// multiple blocks.  This is used when code duplication or another unstructured
 /// transformation wants to rewrite a set of uses of one value with uses of a
 /// set of values.
 class SSAUpdater {
+  friend class SSAUpdaterTraits<SSAUpdater>;
+
+private:
   /// AvailableVals - This keeps track of which value to use on a per-block
-  /// basis.  When we insert PHI nodes, we keep track of them here.  We use
-  /// WeakVH's for the value of the map because we RAUW PHI nodes when we
-  /// eliminate them, and want the WeakVH to track this.
-  //typedef DenseMap<BasicBlock*, TrackingVH<Value> > AvailableValsTy;
+  /// basis.  When we insert PHI nodes, we keep track of them here.
+  //typedef DenseMap<BasicBlock*, Value*> AvailableValsTy;
   void *AV;
-  
-  /// PrototypeValue is an arbitrary representative value, which we derive names
-  /// and a type for PHI nodes.
-  Value *PrototypeValue;
-  
-  /// IncomingPredInfo - We use this as scratch space when doing our recursive
-  /// walk.  This should only be used in GetValueInBlockInternal, normally it
-  /// should be empty.
-  //std::vector<std::pair<BasicBlock*, TrackingVH<Value> > > IncomingPredInfo;
-  void *IPI;
+
+  /// ProtoType holds the type of the values being rewritten.
+  Type *ProtoType;
+
+  // PHI nodes are given a name based on ProtoName.
+  std::string ProtoName;
+
+  /// InsertedPHIs - If this is non-null, the SSAUpdater adds all PHI nodes that
+  /// it creates to the vector.
+  SmallVectorImpl<PHINode*> *InsertedPHIs;
+
 public:
-  SSAUpdater();
+  /// SSAUpdater constructor.  If InsertedPHIs is specified, it will be filled
+  /// in with all PHI Nodes created by rewriting.
+  explicit SSAUpdater(SmallVectorImpl<PHINode*> *InsertedPHIs = 0);
   ~SSAUpdater();
-  
+
   /// Initialize - Reset this object to get ready for a new set of SSA
-  /// updates.  ProtoValue is the value used to name PHI nodes.
-  void Initialize(Value *ProtoValue);
-  
-  /// AddAvailableValue - Indicate that a rewritten value is available in the
-  /// specified block with the specified value.
+  /// updates with type 'Ty'.  PHI nodes get a name based on 'Name'.
+  void Initialize(Type *Ty, StringRef Name);
+
+  /// AddAvailableValue - Indicate that a rewritten value is available at the
+  /// end of the specified block with the specified value.
   void AddAvailableValue(BasicBlock *BB, Value *V);
-  
+
+  /// HasValueForBlock - Return true if the SSAUpdater already has a value for
+  /// the specified block.
+  bool HasValueForBlock(BasicBlock *BB) const;
+
   /// GetValueAtEndOfBlock - Construct SSA form, materializing a value that is
   /// live at the end of the specified block.
   Value *GetValueAtEndOfBlock(BasicBlock *BB);
-  
+
+  /// GetValueInMiddleOfBlock - Construct SSA form, materializing a value that
+  /// is live in the middle of the specified block.
+  ///
+  /// GetValueInMiddleOfBlock is the same as GetValueAtEndOfBlock except in one
+  /// important case: if there is a definition of the rewritten value after the
+  /// 'use' in BB.  Consider code like this:
+  ///
+  ///      X1 = ...
+  ///   SomeBB:
+  ///      use(X)
+  ///      X2 = ...
+  ///      br Cond, SomeBB, OutBB
+  ///
+  /// In this case, there are two values (X1 and X2) added to the AvailableVals
+  /// set by the client of the rewriter, and those values are both live out of
+  /// their respective blocks.  However, the use of X happens in the *middle* of
+  /// a block.  Because of this, we need to insert a new PHI node in SomeBB to
+  /// merge the appropriate values, and this value isn't live out of the block.
+  ///
+  Value *GetValueInMiddleOfBlock(BasicBlock *BB);
+
   /// RewriteUse - Rewrite a use of the symbolic value.  This handles PHI nodes,
-  /// which use their value in the corresponding predecessor.
+  /// which use their value in the corresponding predecessor.  Note that this
+  /// will not work if the use is supposed to be rewritten to a value defined in
+  /// the same block as the use, but above it.  Any 'AddAvailableValue's added
+  /// for the use's block will be considered to be below it.
   void RewriteUse(Use &U);
-  
+
+  /// RewriteUseAfterInsertions - Rewrite a use, just like RewriteUse.  However,
+  /// this version of the method can rewrite uses in the same block as a
+  /// definition, because it assumes that all uses of a value are below any
+  /// inserted values.
+  void RewriteUseAfterInsertions(Use &U);
+
 private:
   Value *GetValueAtEndOfBlockInternal(BasicBlock *BB);
+
   void operator=(const SSAUpdater&); // DO NOT IMPLEMENT
   SSAUpdater(const SSAUpdater&);     // DO NOT IMPLEMENT
 };
+  
+/// LoadAndStorePromoter - This little helper class provides a convenient way to
+/// promote a collection of loads and stores into SSA Form using the SSAUpdater.
+/// This handles complexities that SSAUpdater doesn't, such as multiple loads
+/// and stores in one block.
+///
+/// Clients of this class are expected to subclass this and implement the
+/// virtual methods.
+///
+class LoadAndStorePromoter {
+protected:
+  SSAUpdater &SSA;
+public:
+  LoadAndStorePromoter(const SmallVectorImpl<Instruction*> &Insts,
+                       SSAUpdater &S, StringRef Name = StringRef());
+  virtual ~LoadAndStorePromoter() {}
+  
+  /// run - This does the promotion.  Insts is a list of loads and stores to
+  /// promote, and Name is the basename for the PHIs to insert.  After this is
+  /// complete, the loads and stores are removed from the code.
+  void run(const SmallVectorImpl<Instruction*> &Insts) const;
+  
+  
+  /// Return true if the specified instruction is in the Inst list (which was
+  /// passed into the run method).  Clients should implement this with a more
+  /// efficient version if possible.
+  virtual bool isInstInList(Instruction *I,
+                            const SmallVectorImpl<Instruction*> &Insts) const;
+  
+  /// doExtraRewritesBeforeFinalDeletion - This hook is invoked after all the
+  /// stores are found and inserted as available values, but 
+  virtual void doExtraRewritesBeforeFinalDeletion() const {
+  }
+  
+  /// replaceLoadWithValue - Clients can choose to implement this to get
+  /// notified right before a load is RAUW'd another value.
+  virtual void replaceLoadWithValue(LoadInst *LI, Value *V) const {
+  }
+
+  /// This is called before each instruction is deleted.
+  virtual void instructionDeleted(Instruction *I) const {
+  }
+
+  /// updateDebugInfo - This is called to update debug info associated with the
+  /// instruction.
+  virtual void updateDebugInfo(Instruction *I) const {
+  }
+};
 
 } // End llvm namespace