[objc-arc] Added descriptions for EnableARCAnnotations, EnableCheckForCFGHazards...
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / IPO / ConstantMerge.cpp
index 3564a814c8f585540f3c2be5d0f704d8a265c41b..8336d3ad3479540adb3e02787523911ba524e48d 100644 (file)
-//===- ConstantMerge.cpp - Merge duplicate global constants -----------------=//
+//===- ConstantMerge.cpp - Merge duplicate global constants ---------------===//
+//
+//                     The LLVM Compiler Infrastructure
+//
+// This file is distributed under the University of Illinois Open Source
+// License. See LICENSE.TXT for details.
+//
+//===----------------------------------------------------------------------===//
 //
 // This file defines the interface to a pass that merges duplicate global
 // constants together into a single constant that is shared.  This is useful
 // because some passes (ie TraceValues) insert a lot of string constants into
-// the program, regardless of whether or not they duplicate an existing string.
+// the program, regardless of whether or not an existing string is available.
 //
 // Algorithm: ConstantMerge is designed to build up a map of available constants
-// and elminate duplicates when it is initialized.
-//
-// The DynamicConstantMerge method is a superset of the ConstantMerge algorithm
-// that checks for each method to see if constants have been added to the
-// constant pool since it was last run... if so, it processes them.
+// and eliminate duplicates when it is initialized.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-#include "llvm/Transforms/ConstantMerge.h"
-#include "llvm/GlobalVariable.h"
+#define DEBUG_TYPE "constmerge"
+#include "llvm/Transforms/IPO.h"
+#include "llvm/ADT/DenseMap.h"
+#include "llvm/ADT/PointerIntPair.h"
+#include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
+#include "llvm/ADT/Statistic.h"
+#include "llvm/IR/Constants.h"
+#include "llvm/IR/DataLayout.h"
+#include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
+#include "llvm/IR/Module.h"
+#include "llvm/Pass.h"
+using namespace llvm;
 
-// mergeDuplicateConstants - Workhorse for the pass.  This eliminates duplicate
-// constants, starting at global ConstantNo, and adds vars to the map if they
-// are new and unique.
-//
-static inline 
-bool mergeDuplicateConstants(Module *M, unsigned &ConstantNo,
-                             map<ConstPoolVal*, GlobalVariable*> &CMap) {
-  Module::GlobalListType &GList = M->getGlobalList();
-  if (GList.size() <= ConstantNo) return false;   // No new constants
-  bool MadeChanges = false;
-  
-  for (; ConstantNo < GList.size(); ++ConstantNo) {
-    GlobalVariable *GV = GList[ConstantNo];
-    if (GV->isConstant()) {  // Only process constants
-      assert(GV->hasInitializer() && "Globals constants must have inits!");
-      ConstPoolVal *Init = GV->getInitializer();
-
-      // Check to see if the initializer is already known...
-      map<ConstPoolVal*, GlobalVariable*>::iterator I = CMap.find(Init);
-
-      if (I == CMap.end()) {    // Nope, add it to the map
-        CMap.insert(make_pair(Init, GV));
-      } else {                  // Yup, this is a duplicate!
-        // Make all uses of the duplicate constant use the cannonical version...
-        GV->replaceAllUsesWith(I->second);
-
-        // Remove and delete the global value from the module...
-        delete GList.remove(GList.begin()+ConstantNo);
-
-        --ConstantNo;  // Don't skip the next constant.
-        MadeChanges = true;
-      }
+STATISTIC(NumMerged, "Number of global constants merged");
+
+namespace {
+  struct ConstantMerge : public ModulePass {
+    static char ID; // Pass identification, replacement for typeid
+    ConstantMerge() : ModulePass(ID) {
+      initializeConstantMergePass(*PassRegistry::getPassRegistry());
     }
-  }
-  return MadeChanges;
+
+    // For this pass, process all of the globals in the module, eliminating
+    // duplicate constants.
+    bool runOnModule(Module &M);
+
+    // Return true iff we can determine the alignment of this global variable.
+    bool hasKnownAlignment(GlobalVariable *GV) const;
+
+    // Return the alignment of the global, including converting the default
+    // alignment to a concrete value.
+    unsigned getAlignment(GlobalVariable *GV) const;
+
+    const DataLayout *TD;
+  };
 }
 
+char ConstantMerge::ID = 0;
+INITIALIZE_PASS(ConstantMerge, "constmerge",
+                "Merge Duplicate Global Constants", false, false)
 
-// mergeDuplicateConstants - Static accessor for clients that don't want to
-// deal with passes.
-//
-bool ConstantMerge::mergeDuplicateConstants(Module *M) {
-  map<ConstPoolVal*, GlobalVariable*> Constants;
-  unsigned LastConstantSeen = 0;
-  return ::mergeDuplicateConstants(M, LastConstantSeen, Constants);
+ModulePass *llvm::createConstantMergePass() { return new ConstantMerge(); }
+
+
+
+/// Find values that are marked as llvm.used.
+static void FindUsedValues(GlobalVariable *LLVMUsed,
+                           SmallPtrSet<const GlobalValue*, 8> &UsedValues) {
+  if (LLVMUsed == 0) return;
+  ConstantArray *Inits = dyn_cast<ConstantArray>(LLVMUsed->getInitializer());
+  if (Inits == 0) return;
+  
+  for (unsigned i = 0, e = Inits->getNumOperands(); i != e; ++i)
+    if (GlobalValue *GV = 
+        dyn_cast<GlobalValue>(Inits->getOperand(i)->stripPointerCasts()))
+      UsedValues.insert(GV);
 }
 
+// True if A is better than B.
+static bool IsBetterCannonical(const GlobalVariable &A,
+                               const GlobalVariable &B) {
+  if (!A.hasLocalLinkage() && B.hasLocalLinkage())
+    return true;
 
-// doPassInitialization - For this pass, process all of the globals in the
-// module, eliminating duplicate constants.
-//
-bool ConstantMerge::doPassInitialization(Module *M) {
-  return ::mergeDuplicateConstants(M, LastConstantSeen, Constants);
+  if (A.hasLocalLinkage() && !B.hasLocalLinkage())
+    return false;
+
+  return A.hasUnnamedAddr();
 }
 
-// doPerMethodWork - Check to see if any globals have been added to the 
-// global list for the module.  If so, eliminate them.
-//
-bool DynamicConstantMerge::doPerMethodWork(Method *M) {
-  return ::mergeDuplicateConstants(M->getParent(), LastConstantSeen, Constants);
+bool ConstantMerge::hasKnownAlignment(GlobalVariable *GV) const {
+  return TD || GV->getAlignment() != 0;
+}
+
+unsigned ConstantMerge::getAlignment(GlobalVariable *GV) const {
+  if (TD)
+    return TD->getPreferredAlignment(GV);
+  return GV->getAlignment();
+}
+
+bool ConstantMerge::runOnModule(Module &M) {
+  TD = getAnalysisIfAvailable<DataLayout>();
+
+  // Find all the globals that are marked "used".  These cannot be merged.
+  SmallPtrSet<const GlobalValue*, 8> UsedGlobals;
+  FindUsedValues(M.getGlobalVariable("llvm.used"), UsedGlobals);
+  FindUsedValues(M.getGlobalVariable("llvm.compiler.used"), UsedGlobals);
+  
+  // Map unique <constants, has-unknown-alignment> pairs to globals.  We don't
+  // want to merge globals of unknown alignment with those of explicit
+  // alignment.  If we have DataLayout, we always know the alignment.
+  DenseMap<PointerIntPair<Constant*, 1, bool>, GlobalVariable*> CMap;
+
+  // Replacements - This vector contains a list of replacements to perform.
+  SmallVector<std::pair<GlobalVariable*, GlobalVariable*>, 32> Replacements;
+
+  bool MadeChange = false;
+
+  // Iterate constant merging while we are still making progress.  Merging two
+  // constants together may allow us to merge other constants together if the
+  // second level constants have initializers which point to the globals that
+  // were just merged.
+  while (1) {
+
+    // First: Find the canonical constants others will be merged with.
+    for (Module::global_iterator GVI = M.global_begin(), E = M.global_end();
+         GVI != E; ) {
+      GlobalVariable *GV = GVI++;
+
+      // If this GV is dead, remove it.
+      GV->removeDeadConstantUsers();
+      if (GV->use_empty() && GV->hasLocalLinkage()) {
+        GV->eraseFromParent();
+        continue;
+      }
+
+      // Only process constants with initializers in the default address space.
+      if (!GV->isConstant() || !GV->hasDefinitiveInitializer() ||
+          GV->getType()->getAddressSpace() != 0 || GV->hasSection() ||
+          // Don't touch values marked with attribute(used).
+          UsedGlobals.count(GV))
+        continue;
+
+      // This transformation is legal for weak ODR globals in the sense it
+      // doesn't change semantics, but we really don't want to perform it
+      // anyway; it's likely to pessimize code generation, and some tools
+      // (like the Darwin linker in cases involving CFString) don't expect it.
+      if (GV->isWeakForLinker())
+        continue;
+
+      Constant *Init = GV->getInitializer();
+
+      // Check to see if the initializer is already known.
+      PointerIntPair<Constant*, 1, bool> Pair(Init, hasKnownAlignment(GV));
+      GlobalVariable *&Slot = CMap[Pair];
+
+      // If this is the first constant we find or if the old one is local,
+      // replace with the current one. If the current is externally visible
+      // it cannot be replace, but can be the canonical constant we merge with.
+      if (Slot == 0 || IsBetterCannonical(*GV, *Slot))
+        Slot = GV;
+    }
+
+    // Second: identify all globals that can be merged together, filling in
+    // the Replacements vector.  We cannot do the replacement in this pass
+    // because doing so may cause initializers of other globals to be rewritten,
+    // invalidating the Constant* pointers in CMap.
+    for (Module::global_iterator GVI = M.global_begin(), E = M.global_end();
+         GVI != E; ) {
+      GlobalVariable *GV = GVI++;
+
+      // Only process constants with initializers in the default address space.
+      if (!GV->isConstant() || !GV->hasDefinitiveInitializer() ||
+          GV->getType()->getAddressSpace() != 0 || GV->hasSection() ||
+          // Don't touch values marked with attribute(used).
+          UsedGlobals.count(GV))
+        continue;
+
+      // We can only replace constant with local linkage.
+      if (!GV->hasLocalLinkage())
+        continue;
+
+      Constant *Init = GV->getInitializer();
+
+      // Check to see if the initializer is already known.
+      PointerIntPair<Constant*, 1, bool> Pair(Init, hasKnownAlignment(GV));
+      GlobalVariable *Slot = CMap[Pair];
+
+      if (!Slot || Slot == GV)
+        continue;
+
+      if (!Slot->hasUnnamedAddr() && !GV->hasUnnamedAddr())
+        continue;
+
+      if (!GV->hasUnnamedAddr())
+        Slot->setUnnamedAddr(false);
+
+      // Make all uses of the duplicate constant use the canonical version.
+      Replacements.push_back(std::make_pair(GV, Slot));
+    }
+
+    if (Replacements.empty())
+      return MadeChange;
+    CMap.clear();
+
+    // Now that we have figured out which replacements must be made, do them all
+    // now.  This avoid invalidating the pointers in CMap, which are unneeded
+    // now.
+    for (unsigned i = 0, e = Replacements.size(); i != e; ++i) {
+      // Bump the alignment if necessary.
+      if (Replacements[i].first->getAlignment() ||
+          Replacements[i].second->getAlignment()) {
+        Replacements[i].second->setAlignment(std::max(
+            Replacements[i].first->getAlignment(),
+            Replacements[i].second->getAlignment()));
+      }
+
+      // Eliminate any uses of the dead global.
+      Replacements[i].first->replaceAllUsesWith(Replacements[i].second);
+
+      // Delete the global value from the module.
+      assert(Replacements[i].first->hasLocalLinkage() &&
+             "Refusing to delete an externally visible global variable.");
+      Replacements[i].first->eraseFromParent();
+    }
+
+    NumMerged += Replacements.size();
+    Replacements.clear();
+  }
 }