Remove PHINode::reserveOperandSpace(). Instead, add a parameter to
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / IPO / GlobalOpt.cpp
index ff6972072c9f358913a96bd95f9b1dd9673d2222..1f13c556e9c63d22691580cdac3018f622dba9d1 100644 (file)
@@ -40,6 +40,7 @@
 using namespace llvm;
 
 STATISTIC(NumMarked    , "Number of globals marked constant");
+STATISTIC(NumUnnamed   , "Number of globals marked unnamed_addr");
 STATISTIC(NumSRA       , "Number of aggregate globals broken into scalars");
 STATISTIC(NumHeapSRA   , "Number of heap objects SRA'd");
 STATISTIC(NumSubstitute,"Number of globals with initializers stored into them");
@@ -53,8 +54,10 @@ STATISTIC(NumCtorsEvaluated, "Number of static ctors evaluated");
 STATISTIC(NumNestRemoved   , "Number of nest attributes removed");
 STATISTIC(NumAliasesResolved, "Number of global aliases resolved");
 STATISTIC(NumAliasesRemoved, "Number of global aliases eliminated");
+STATISTIC(NumCXXDtorsRemoved, "Number of global C++ destructors removed");
 
 namespace {
+  struct GlobalStatus;
   struct GlobalOpt : public ModulePass {
     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
     }
@@ -71,7 +74,11 @@ namespace {
     bool OptimizeGlobalVars(Module &M);
     bool OptimizeGlobalAliases(Module &M);
     bool OptimizeGlobalCtorsList(GlobalVariable *&GCL);
-    bool ProcessInternalGlobal(GlobalVariable *GV,Module::global_iterator &GVI);
+    bool ProcessGlobal(GlobalVariable *GV,Module::global_iterator &GVI);
+    bool ProcessInternalGlobal(GlobalVariable *GV,Module::global_iterator &GVI,
+                               const SmallPtrSet<const PHINode*, 16> &PHIUsers,
+                               const GlobalStatus &GS);
+    bool OptimizeEmptyGlobalCXXDtors(Function *CXAAtExitFn);
   };
 }
 
@@ -87,6 +94,9 @@ namespace {
 /// about it.  If we find out that the address of the global is taken, none of
 /// this info will be accurate.
 struct GlobalStatus {
+  /// isCompared - True if the global's address is used in a comparison.
+  bool isCompared;
+
   /// isLoaded - True if the global is ever loaded.  If the global isn't ever
   /// loaded it can be deleted.
   bool isLoaded;
@@ -132,9 +142,10 @@ struct GlobalStatus {
   /// HasPHIUser - Set to true if this global has a user that is a PHI node.
   bool HasPHIUser;
 
-  GlobalStatus() : isLoaded(false), StoredType(NotStored), StoredOnceValue(0),
-                   AccessingFunction(0), HasMultipleAccessingFunctions(false),
-                   HasNonInstructionUser(false), HasPHIUser(false) {}
+  GlobalStatus() : isCompared(false), isLoaded(false), StoredType(NotStored),
+                   StoredOnceValue(0), AccessingFunction(0),
+                   HasMultipleAccessingFunctions(false), HasNonInstructionUser(false),
+                   HasPHIUser(false) {}
 };
 
 }
@@ -228,7 +239,7 @@ static bool AnalyzeGlobal(const Value *V, GlobalStatus &GS,
           if (AnalyzeGlobal(I, GS, PHIUsers)) return true;
         GS.HasPHIUser = true;
       } else if (isa<CmpInst>(I)) {
-        // Nothing to analyse.
+        GS.isCompared = true;
       } else if (isa<MemTransferInst>(I)) {
         const MemTransferInst *MTI = cast<MemTransferInst>(I);
         if (MTI->getArgOperand(0) == V)
@@ -1182,9 +1193,11 @@ static Value *GetHeapSROAValue(Value *V, unsigned FieldNo,
     const StructType *ST =
       cast<StructType>(cast<PointerType>(PN->getType())->getElementType());
 
-    Result =
+    PHINode *NewPN =
      PHINode::Create(PointerType::getUnqual(ST->getElementType(FieldNo)),
+                     PN->getNumIncomingValues(),
                      PN->getName()+".f"+Twine(FieldNo), PN);
+    Result = NewPN;
     PHIsToRewrite.push_back(std::make_pair(PN, FieldNo));
   } else {
     llvm_unreachable("Unknown usable value");
@@ -1691,10 +1704,12 @@ static bool TryToShrinkGlobalToBoolean(GlobalVariable *GV, Constant *OtherVal) {
 
 /// ProcessInternalGlobal - Analyze the specified global variable and optimize
 /// it if possible.  If we make a change, return true.
-bool GlobalOpt::ProcessInternalGlobal(GlobalVariable *GV,
-                                      Module::global_iterator &GVI) {
-  SmallPtrSet<const PHINode*, 16> PHIUsers;
-  GlobalStatus GS;
+bool GlobalOpt::ProcessGlobal(GlobalVariable *GV,
+                              Module::global_iterator &GVI) {
+  if (!GV->hasLocalLinkage())
+    return false;
+
+  // Do more involved optimizations if the global is internal.
   GV->removeDeadConstantUsers();
 
   if (GV->use_empty()) {
@@ -1704,9 +1719,29 @@ bool GlobalOpt::ProcessInternalGlobal(GlobalVariable *GV,
     return true;
   }
 
+  SmallPtrSet<const PHINode*, 16> PHIUsers;
+  GlobalStatus GS;
+
   if (AnalyzeGlobal(GV, GS, PHIUsers))
     return false;
 
+  if (!GS.isCompared && !GV->hasUnnamedAddr()) {
+    GV->setUnnamedAddr(true);
+    NumUnnamed++;
+  }
+
+  if (GV->isConstant() || !GV->hasInitializer())
+    return false;
+
+  return ProcessInternalGlobal(GV, GVI, PHIUsers, GS);
+}
+
+/// ProcessInternalGlobal - Analyze the specified global variable and optimize
+/// it if possible.  If we make a change, return true.
+bool GlobalOpt::ProcessInternalGlobal(GlobalVariable *GV,
+                                      Module::global_iterator &GVI,
+                                      const SmallPtrSet<const PHINode*, 16> &PHIUsers,
+                                      const GlobalStatus &GS) {
   // If this is a first class global and has only one accessing function
   // and this function is main (which we know is not recursive we can make
   // this global a local variable) we replace the global with a local alloca
@@ -1903,10 +1938,8 @@ bool GlobalOpt::OptimizeGlobalVars(Module &M) {
         if (New && New != CE)
           GV->setInitializer(New);
       }
-    // Do more involved optimizations if the global is internal.
-    if (!GV->isConstant() && GV->hasLocalLinkage() &&
-        GV->hasInitializer())
-      Changed |= ProcessInternalGlobal(GV, GVI);
+
+    Changed |= ProcessGlobal(GV, GVI);
   }
   return Changed;
 }
@@ -2228,8 +2261,7 @@ static Constant *EvaluateStoreInto(Constant *Init, Constant *Val,
 
     if (Init->getType()->isArrayTy())
       return ConstantArray::get(cast<ArrayType>(InitTy), Elts);
-    else
-      return ConstantVector::get(&Elts[0], Elts.size());
+    return ConstantVector::get(Elts);
   }
 }
 
@@ -2668,12 +2700,126 @@ bool GlobalOpt::OptimizeGlobalAliases(Module &M) {
   return Changed;
 }
 
+static Function *FindCXAAtExit(Module &M) {
+  Function *Fn = M.getFunction("__cxa_atexit");
+  
+  if (!Fn)
+    return 0;
+  
+  const FunctionType *FTy = Fn->getFunctionType();
+  
+  // Checking that the function has the right return type, the right number of 
+  // parameters and that they all have pointer types should be enough.
+  if (!FTy->getReturnType()->isIntegerTy() ||
+      FTy->getNumParams() != 3 ||
+      !FTy->getParamType(0)->isPointerTy() ||
+      !FTy->getParamType(1)->isPointerTy() ||
+      !FTy->getParamType(2)->isPointerTy())
+    return 0;
+
+  return Fn;
+}
+
+/// cxxDtorIsEmpty - Returns whether the given function is an empty C++
+/// destructor and can therefore be eliminated.
+/// Note that we assume that other optimization passes have already simplified
+/// the code so we only look for a function with a single basic block, where
+/// the only allowed instructions are 'ret' or 'call' to empty C++ dtor.
+static bool cxxDtorIsEmpty(const Function &Fn,
+                           SmallPtrSet<const Function *, 8> &CalledFunctions) {
+  // FIXME: We could eliminate C++ destructors if they're readonly/readnone and
+  // nounwind, but that doesn't seem worth doing.
+  if (Fn.isDeclaration())
+    return false;
+
+  if (++Fn.begin() != Fn.end())
+    return false;
+
+  const BasicBlock &EntryBlock = Fn.getEntryBlock();
+  for (BasicBlock::const_iterator I = EntryBlock.begin(), E = EntryBlock.end();
+       I != E; ++I) {
+    if (const CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(I)) {
+      // Ignore debug intrinsics.
+      if (isa<DbgInfoIntrinsic>(CI))
+        continue;
+
+      const Function *CalledFn = CI->getCalledFunction();
+
+      if (!CalledFn)
+        return false;
+
+      SmallPtrSet<const Function *, 8> NewCalledFunctions(CalledFunctions);
+
+      // Don't treat recursive functions as empty.
+      if (!NewCalledFunctions.insert(CalledFn))
+        return false;
+
+      if (!cxxDtorIsEmpty(*CalledFn, NewCalledFunctions))
+        return false;
+    } else if (isa<ReturnInst>(*I))
+      return true;
+    else
+      return false;
+  }
+
+  return false;
+}
+
+bool GlobalOpt::OptimizeEmptyGlobalCXXDtors(Function *CXAAtExitFn) {
+  /// Itanium C++ ABI p3.3.5:
+  ///
+  ///   After constructing a global (or local static) object, that will require
+  ///   destruction on exit, a termination function is registered as follows:
+  ///
+  ///   extern "C" int __cxa_atexit ( void (*f)(void *), void *p, void *d );
+  ///
+  ///   This registration, e.g. __cxa_atexit(f,p,d), is intended to cause the
+  ///   call f(p) when DSO d is unloaded, before all such termination calls
+  ///   registered before this one. It returns zero if registration is
+  ///   successful, nonzero on failure.
+
+  // This pass will look for calls to __cxa_atexit where the function is trivial
+  // and remove them.
+  bool Changed = false;
+
+  for (Function::use_iterator I = CXAAtExitFn->use_begin(), 
+       E = CXAAtExitFn->use_end(); I != E;) {
+    // We're only interested in calls. Theoretically, we could handle invoke
+    // instructions as well, but neither llvm-gcc nor clang generate invokes
+    // to __cxa_atexit.
+    CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(*I++);
+    if (!CI)
+      continue;
+
+    Function *DtorFn = 
+      dyn_cast<Function>(CI->getArgOperand(0)->stripPointerCasts());
+    if (!DtorFn)
+      continue;
+
+    SmallPtrSet<const Function *, 8> CalledFunctions;
+    if (!cxxDtorIsEmpty(*DtorFn, CalledFunctions))
+      continue;
+
+    // Just remove the call.
+    CI->replaceAllUsesWith(Constant::getNullValue(CI->getType()));
+    CI->eraseFromParent();
+
+    ++NumCXXDtorsRemoved;
+
+    Changed |= true;
+  }
+
+  return Changed;
+}
+
 bool GlobalOpt::runOnModule(Module &M) {
   bool Changed = false;
 
   // Try to find the llvm.globalctors list.
   GlobalVariable *GlobalCtors = FindGlobalCtors(M);
 
+  Function *CXAAtExitFn = FindCXAAtExit(M);
+
   bool LocalChange = true;
   while (LocalChange) {
     LocalChange = false;
@@ -2690,6 +2836,11 @@ bool GlobalOpt::runOnModule(Module &M) {
 
     // Resolve aliases, when possible.
     LocalChange |= OptimizeGlobalAliases(M);
+
+    // Try to remove trivial global destructors.
+    if (CXAAtExitFn)
+      LocalChange |= OptimizeEmptyGlobalCXXDtors(CXAAtExitFn);
+
     Changed |= LocalChange;
   }