Add a clear() method to PriorityQueue.
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / IPO / GlobalOpt.cpp
index 5bb7494cd1d701226b3154d1f4dce8e06ad5d1bc..5c96317a8a5d923193b9542a253642000d6d78e1 100644 (file)
 #include "llvm/Support/Compiler.h"
 #include "llvm/Support/Debug.h"
 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
+#include "llvm/Support/MathExtras.h"
 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
 #include <algorithm>
+#include <map>
 #include <set>
 using namespace llvm;
 
@@ -66,13 +68,15 @@ namespace {
     bool OptimizeGlobalCtorsList(GlobalVariable *&GCL);
     bool ProcessInternalGlobal(GlobalVariable *GV,Module::global_iterator &GVI);
   };
-
-  char GlobalOpt::ID = 0;
-  RegisterPass<GlobalOpt> X("globalopt", "Global Variable Optimizer");
 }
 
+char GlobalOpt::ID = 0;
+static RegisterPass<GlobalOpt> X("globalopt", "Global Variable Optimizer");
+
 ModulePass *llvm::createGlobalOptimizerPass() { return new GlobalOpt(); }
 
+namespace {
+
 /// GlobalStatus - As we analyze each global, keep track of some information
 /// about it.  If we find out that the address of the global is taken, none of
 /// this info will be accurate.
@@ -127,7 +131,7 @@ struct VISIBILITY_HIDDEN GlobalStatus {
                    HasNonInstructionUser(false), HasPHIUser(false) {}
 };
 
-
+}
 
 /// ConstantIsDead - Return true if the specified constant is (transitively)
 /// dead.  The constant may be used by other constants (e.g. constant arrays and
@@ -454,7 +458,7 @@ static bool GlobalUsersSafeToSRA(GlobalValue *GV) {
 /// behavior of the program in a more fine-grained way.  We have determined that
 /// this transformation is safe already.  We return the first global variable we
 /// insert so that the caller can reprocess it.
-static GlobalVariable *SRAGlobal(GlobalVariable *GV) {
+static GlobalVariable *SRAGlobal(GlobalVariable *GV, const TargetData &TD) {
   // Make sure this global only has simple uses that we can SRA.
   if (!GlobalUsersSafeToSRA(GV))
     return 0;
@@ -466,8 +470,14 @@ static GlobalVariable *SRAGlobal(GlobalVariable *GV) {
   std::vector<GlobalVariable*> NewGlobals;
   Module::GlobalListType &Globals = GV->getParent()->getGlobalList();
 
+  // Get the alignment of the global, either explicit or target-specific.
+  unsigned StartAlignment = GV->getAlignment();
+  if (StartAlignment == 0)
+    StartAlignment = TD.getABITypeAlignment(GV->getType());
+   
   if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
     NewGlobals.reserve(STy->getNumElements());
+    const StructLayout &Layout = *TD.getStructLayout(STy);
     for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; ++i) {
       Constant *In = getAggregateConstantElement(Init,
                                             ConstantInt::get(Type::Int32Ty, i));
@@ -479,19 +489,28 @@ static GlobalVariable *SRAGlobal(GlobalVariable *GV) {
                                                GV->isThreadLocal());
       Globals.insert(GV, NGV);
       NewGlobals.push_back(NGV);
+      
+      // Calculate the known alignment of the field.  If the original aggregate
+      // had 256 byte alignment for example, something might depend on that:
+      // propagate info to each field.
+      uint64_t FieldOffset = Layout.getElementOffset(i);
+      unsigned NewAlign = (unsigned)MinAlign(StartAlignment, FieldOffset);
+      if (NewAlign > TD.getABITypeAlignment(STy->getElementType(i)))
+        NGV->setAlignment(NewAlign);
     }
   } else if (const SequentialType *STy = dyn_cast<SequentialType>(Ty)) {
     unsigned NumElements = 0;
     if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(STy))
       NumElements = ATy->getNumElements();
-    else if (const VectorType *PTy = dyn_cast<VectorType>(STy))
-      NumElements = PTy->getNumElements();
     else
-      assert(0 && "Unknown aggregate sequential type!");
+      NumElements = cast<VectorType>(STy)->getNumElements();
 
     if (NumElements > 16 && GV->hasNUsesOrMore(16))
       return 0; // It's not worth it.
     NewGlobals.reserve(NumElements);
+    
+    uint64_t EltSize = TD.getABITypeSize(STy->getElementType());
+    unsigned EltAlign = TD.getABITypeAlignment(STy->getElementType());
     for (unsigned i = 0, e = NumElements; i != e; ++i) {
       Constant *In = getAggregateConstantElement(Init,
                                             ConstantInt::get(Type::Int32Ty, i));
@@ -504,6 +523,13 @@ static GlobalVariable *SRAGlobal(GlobalVariable *GV) {
                                                GV->isThreadLocal());
       Globals.insert(GV, NGV);
       NewGlobals.push_back(NGV);
+      
+      // Calculate the known alignment of the field.  If the original aggregate
+      // had 256 byte alignment for example, something might depend on that:
+      // propagate info to each field.
+      unsigned NewAlign = (unsigned)MinAlign(StartAlignment, EltSize*i);
+      if (NewAlign > EltAlign)
+        NGV->setAlignment(NewAlign);
     }
   }
 
@@ -545,8 +571,8 @@ static GlobalVariable *SRAGlobal(GlobalVariable *GV) {
         Idxs.push_back(NullInt);
         for (unsigned i = 3, e = GEPI->getNumOperands(); i != e; ++i)
           Idxs.push_back(GEPI->getOperand(i));
-        NewPtr = new GetElementPtrInst(NewPtr, Idxs.begin(), Idxs.end(),
-                                       GEPI->getName()+"."+utostr(Val), GEPI);
+        NewPtr = GetElementPtrInst::Create(NewPtr, Idxs.begin(), Idxs.end(),
+                                           GEPI->getName()+"."+utostr(Val), GEPI);
       }
     }
     GEP->replaceAllUsesWith(NewPtr);
@@ -678,8 +704,9 @@ static bool OptimizeAwayTrappingUsesOfValue(Value *V, Constant *NewV) {
       // Should handle GEP here.
       SmallVector<Constant*, 8> Idxs;
       Idxs.reserve(GEPI->getNumOperands()-1);
-      for (unsigned i = 1, e = GEPI->getNumOperands(); i != e; ++i)
-        if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(GEPI->getOperand(i)))
+      for (User::op_iterator i = GEPI->op_begin() + 1, e = GEPI->op_end();
+           i != e; ++i)
+        if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(*i))
           Idxs.push_back(C);
         else
           break;
@@ -788,8 +815,8 @@ static GlobalVariable *OptimizeGlobalAddressOfMalloc(GlobalVariable *GV,
                      MI->getAlignment(), MI->getName(), MI);
     Value* Indices[2];
     Indices[0] = Indices[1] = Constant::getNullValue(Type::Int32Ty);
-    Value *NewGEP = new GetElementPtrInst(NewMI, Indices, Indices + 2,
-                                          NewMI->getName()+".el0", MI);
+    Value *NewGEP = GetElementPtrInst::Create(NewMI, Indices, Indices + 2,
+                                              NewMI->getName()+".el0", MI);
     MI->replaceAllUsesWith(NewGEP);
     MI->eraseFromParent();
     MI = NewMI;
@@ -803,6 +830,9 @@ static GlobalVariable *OptimizeGlobalAddressOfMalloc(GlobalVariable *GV,
                                              GV->getName()+".body",
                                              (Module *)NULL,
                                              GV->isThreadLocal());
+  // FIXME: This new global should have the alignment returned by malloc.  Code
+  // could depend on malloc returning large alignment (on the mac, 16 bytes) but
+  // this would only guarantee some lower alignment.
   GV->getParent()->getGlobalList().insert(GV, NewGV);
 
   // Anything that used the malloc now uses the global directly.
@@ -843,7 +873,7 @@ static GlobalVariable *OptimizeGlobalAddressOfMalloc(GlobalVariable *GV,
           case ICmpInst::ICMP_ULE:
           case ICmpInst::ICMP_SLE:
           case ICmpInst::ICMP_EQ:
-            LV = BinaryOperator::createNot(LV, "notinit", CI);
+            LV = BinaryOperator::CreateNot(LV, "notinit", CI);
             break;
           case ICmpInst::ICMP_NE:
           case ICmpInst::ICMP_UGE:
@@ -955,8 +985,8 @@ static bool GlobalLoadUsesSimpleEnoughForHeapSRA(GlobalVariable *GV,
     if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(*UI)) {
       // We permit two users of the load: setcc comparing against the null
       // pointer, and a getelementptr of a specific form.
-      for (Value::use_iterator UI = LI->use_begin(), E = LI->use_end(); UI != E; 
-           ++UI) {
+      for (Value::use_iterator UI = LI->use_begin(), E = LI->use_end();
+          UI != E; ++UI) {
         // Comparison against null is ok.
         if (ICmpInst *ICI = dyn_cast<ICmpInst>(*UI)) {
           if (!isa<ConstantPointerNull>(ICI->getOperand(1)))
@@ -1053,8 +1083,9 @@ static void RewriteHeapSROALoadUser(LoadInst *Load, Instruction *LoadUser,
     GEPIdx.push_back(GEPI->getOperand(1));
     GEPIdx.append(GEPI->op_begin()+3, GEPI->op_end());
     
-    Value *NGEPI = new GetElementPtrInst(NewPtr, GEPIdx.begin(), GEPIdx.end(),
-                                         GEPI->getName(), GEPI);
+    Value *NGEPI = GetElementPtrInst::Create(NewPtr,
+                                             GEPIdx.begin(), GEPIdx.end(),
+                                             GEPI->getName(), GEPI);
     GEPI->replaceAllUsesWith(NGEPI);
     GEPI->eraseFromParent();
     return;
@@ -1069,8 +1100,8 @@ static void RewriteHeapSROALoadUser(LoadInst *Load, Instruction *LoadUser,
   for (unsigned i = 0, e = FieldGlobals.size(); i != e; ++i) {
     Value *LoadV = GetHeapSROALoad(Load, i, FieldGlobals, InsertedLoadsForPtr);
 
-    PHINode *FieldPN = new PHINode(LoadV->getType(),
-                                   PN->getName()+"."+utostr(i), PN);
+    PHINode *FieldPN = PHINode::Create(LoadV->getType(),
+                                       PN->getName()+"."+utostr(i), PN);
     // Fill in the predecessor values.
     for (unsigned pred = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); pred != e; ++pred) {
       // Each predecessor either uses the load or the original malloc.
@@ -1163,7 +1194,7 @@ static GlobalVariable *PerformHeapAllocSRoA(GlobalVariable *GV, MallocInst *MI){
     if (!RunningOr)
       RunningOr = Cond;   // First seteq
     else
-      RunningOr = BinaryOperator::createOr(RunningOr, Cond, "tmp", MI);
+      RunningOr = BinaryOperator::CreateOr(RunningOr, Cond, "tmp", MI);
   }
 
   // Split the basic block at the old malloc.
@@ -1172,13 +1203,13 @@ static GlobalVariable *PerformHeapAllocSRoA(GlobalVariable *GV, MallocInst *MI){
   
   // Create the block to check the first condition.  Put all these blocks at the
   // end of the function as they are unlikely to be executed.
-  BasicBlock *NullPtrBlock = new BasicBlock("malloc_ret_null",
-                                            OrigBB->getParent());
+  BasicBlock *NullPtrBlock = BasicBlock::Create("malloc_ret_null",
+                                                OrigBB->getParent());
   
   // Remove the uncond branch from OrigBB to ContBB, turning it into a cond
   // branch on RunningOr.
   OrigBB->getTerminator()->eraseFromParent();
-  new BranchInst(NullPtrBlock, ContBB, RunningOr, OrigBB);
+  BranchInst::Create(NullPtrBlock, ContBB, RunningOr, OrigBB);
   
   // Within the NullPtrBlock, we need to emit a comparison and branch for each
   // pointer, because some may be null while others are not.
@@ -1187,21 +1218,20 @@ static GlobalVariable *PerformHeapAllocSRoA(GlobalVariable *GV, MallocInst *MI){
     Value *Cmp = new ICmpInst(ICmpInst::ICMP_NE, GVVal, 
                               Constant::getNullValue(GVVal->getType()),
                               "tmp", NullPtrBlock);
-    BasicBlock *FreeBlock = new BasicBlock("free_it", OrigBB->getParent());
-    BasicBlock *NextBlock = new BasicBlock("next", OrigBB->getParent());
-    new BranchInst(FreeBlock, NextBlock, Cmp, NullPtrBlock);
+    BasicBlock *FreeBlock = BasicBlock::Create("free_it", OrigBB->getParent());
+    BasicBlock *NextBlock = BasicBlock::Create("next", OrigBB->getParent());
+    BranchInst::Create(FreeBlock, NextBlock, Cmp, NullPtrBlock);
 
     // Fill in FreeBlock.
     new FreeInst(GVVal, FreeBlock);
     new StoreInst(Constant::getNullValue(GVVal->getType()), FieldGlobals[i],
                   FreeBlock);
-    new BranchInst(NextBlock, FreeBlock);
+    BranchInst::Create(NextBlock, FreeBlock);
     
     NullPtrBlock = NextBlock;
   }
   
-  new BranchInst(ContBB, NullPtrBlock);
-  
+  BranchInst::Create(ContBB, NullPtrBlock);
   
   // MI is no longer needed, remove it.
   MI->eraseFromParent();
@@ -1250,9 +1280,10 @@ static bool OptimizeOnceStoredGlobal(GlobalVariable *GV, Value *StoredOnceVal,
   else if (GetElementPtrInst *GEPI =dyn_cast<GetElementPtrInst>(StoredOnceVal)){
     // "getelementptr Ptr, 0, 0, 0" is really just a cast.
     bool IsJustACast = true;
-    for (unsigned i = 1, e = GEPI->getNumOperands(); i != e; ++i)
-      if (!isa<Constant>(GEPI->getOperand(i)) ||
-          !cast<Constant>(GEPI->getOperand(i))->isNullValue()) {
+    for (User::op_iterator i = GEPI->op_begin() + 1, e = GEPI->op_end();
+         i != e; ++i)
+      if (!isa<Constant>(*i) ||
+          !cast<Constant>(*i)->isNullValue()) {
         IsJustACast = false;
         break;
       }
@@ -1410,7 +1441,7 @@ static bool TryToShrinkGlobalToBoolean(GlobalVariable *GV, Constant *OtherVal) {
       if (IsOneZero)
         NSI = new ZExtInst(NLI, LI->getType(), "", LI);
       else
-        NSI = new SelectInst(NLI, OtherVal, InitVal, "", LI);
+        NSI = SelectInst::Create(NLI, OtherVal, InitVal, "", LI);
       NSI->takeName(LI);
       LI->replaceAllUsesWith(NSI);
     }
@@ -1464,11 +1495,11 @@ bool GlobalOpt::ProcessInternalGlobal(GlobalVariable *GV,
     // this global a local variable) we replace the global with a local alloca
     // in this function.
     //
-    // NOTE: It doesn't make sense to promote non first class types since we
+    // NOTE: It doesn't make sense to promote non single-value types since we
     // are just replacing static memory to stack memory.
     if (!GS.HasMultipleAccessingFunctions &&
         GS.AccessingFunction && !GS.HasNonInstructionUser &&
-        GV->getType()->getElementType()->isFirstClassType() &&
+        GV->getType()->getElementType()->isSingleValueType() &&
         GS.AccessingFunction->getName() == "main" &&
         GS.AccessingFunction->hasExternalLinkage()) {
       DOUT << "LOCALIZING GLOBAL: " << *GV;
@@ -1519,8 +1550,9 @@ bool GlobalOpt::ProcessInternalGlobal(GlobalVariable *GV,
 
       ++NumMarked;
       return true;
-    } else if (!GV->getInitializer()->getType()->isFirstClassType()) {
-      if (GlobalVariable *FirstNewGV = SRAGlobal(GV)) {
+    } else if (!GV->getInitializer()->getType()->isSingleValueType()) {
+      if (GlobalVariable *FirstNewGV = SRAGlobal(GV, 
+                                                 getAnalysis<TargetData>())) {
         GVI = FirstNewGV;  // Don't skip the newly produced globals!
         return true;
       }
@@ -1576,8 +1608,9 @@ static bool OnlyCalledDirectly(Function *F) {
     if (!isa<CallInst>(User) && !isa<InvokeInst>(User)) return false;
 
     // See if the function address is passed as an argument.
-    for (unsigned i = 1, e = User->getNumOperands(); i != e; ++i)
-      if (User->getOperand(i) == F) return false;
+    for (User::op_iterator i = User->op_begin() + 1, e = User->op_end();
+        i != e; ++i)
+      if (*i == F) return false;
   }
   return true;
 }
@@ -1682,8 +1715,8 @@ GlobalVariable *GlobalOpt::FindGlobalCtors(Module &M) {
       if (!I->hasInitializer()) return 0;
       ConstantArray *CA = dyn_cast<ConstantArray>(I->getInitializer());
       if (!CA) return 0;
-      for (unsigned i = 0, e = CA->getNumOperands(); i != e; ++i)
-        if (ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(CA->getOperand(i))) {
+      for (User::op_iterator i = CA->op_begin(), e = CA->op_end(); i != e; ++i)
+        if (ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(*i)) {
           if (isa<ConstantPointerNull>(CS->getOperand(1)))
             continue;
 
@@ -1710,8 +1743,8 @@ static std::vector<Function*> ParseGlobalCtors(GlobalVariable *GV) {
   ConstantArray *CA = cast<ConstantArray>(GV->getInitializer());
   std::vector<Function*> Result;
   Result.reserve(CA->getNumOperands());
-  for (unsigned i = 0, e = CA->getNumOperands(); i != e; ++i) {
-    ConstantStruct *CS = cast<ConstantStruct>(CA->getOperand(i));
+  for (User::op_iterator i = CA->op_begin(), e = CA->op_end(); i != e; ++i) {
+    ConstantStruct *CS = cast<ConstantStruct>(*i);
     Result.push_back(dyn_cast<Function>(CS->getOperand(1)));
   }
   return Result;
@@ -1824,8 +1857,8 @@ static Constant *EvaluateStoreInto(Constant *Init, Constant *Val,
 
     // Break up the constant into its elements.
     if (ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(Init)) {
-      for (unsigned i = 0, e = CS->getNumOperands(); i != e; ++i)
-        Elts.push_back(CS->getOperand(i));
+      for (User::op_iterator i = CS->op_begin(), e = CS->op_end(); i != e; ++i)
+        Elts.push_back(cast<Constant>(*i));
     } else if (isa<ConstantAggregateZero>(Init)) {
       for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; ++i)
         Elts.push_back(Constant::getNullValue(STy->getElementType(i)));
@@ -1852,8 +1885,8 @@ static Constant *EvaluateStoreInto(Constant *Init, Constant *Val,
     // Break up the array into elements.
     std::vector<Constant*> Elts;
     if (ConstantArray *CA = dyn_cast<ConstantArray>(Init)) {
-      for (unsigned i = 0, e = CA->getNumOperands(); i != e; ++i)
-        Elts.push_back(CA->getOperand(i));
+      for (User::op_iterator i = CA->op_begin(), e = CA->op_end(); i != e; ++i)
+        Elts.push_back(cast<Constant>(*i));
     } else if (isa<ConstantAggregateZero>(Init)) {
       Constant *Elt = Constant::getNullValue(ATy->getElementType());
       Elts.assign(ATy->getNumElements(), Elt);
@@ -1981,8 +2014,9 @@ static bool EvaluateFunction(Function *F, Constant *&RetVal,
     } else if (GetElementPtrInst *GEP = dyn_cast<GetElementPtrInst>(CurInst)) {
       Constant *P = getVal(Values, GEP->getOperand(0));
       SmallVector<Constant*, 8> GEPOps;
-      for (unsigned i = 1, e = GEP->getNumOperands(); i != e; ++i)
-        GEPOps.push_back(getVal(Values, GEP->getOperand(i)));
+      for (User::op_iterator i = GEP->op_begin() + 1, e = GEP->op_end();
+           i != e; ++i)
+        GEPOps.push_back(getVal(Values, *i));
       InstResult = ConstantExpr::getGetElementPtr(P, &GEPOps[0], GEPOps.size());
     } else if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(CurInst)) {
       if (LI->isVolatile()) return false;  // no volatile accesses.
@@ -2006,8 +2040,9 @@ static bool EvaluateFunction(Function *F, Constant *&RetVal,
       if (!Callee) return false;  // Cannot resolve.
 
       std::vector<Constant*> Formals;
-      for (unsigned i = 1, e = CI->getNumOperands(); i != e; ++i)
-        Formals.push_back(getVal(Values, CI->getOperand(i)));
+      for (User::op_iterator i = CI->op_begin() + 1, e = CI->op_end();
+           i != e; ++i)
+        Formals.push_back(getVal(Values, *i));
       
       if (Callee->isDeclaration()) {
         // If this is a function we can constant fold, do it.