Add a fixme so that we don't forget this is broken.
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / IPO / InlineSimple.cpp
index a1e3156b3b4186798541898cc70fa5bacffd943d..7f962782656f4b4144eb51c2e8830b68c4feef49 100644 (file)
@@ -1,56 +1,59 @@
-//===- MethodInlining.cpp - Code to perform method inlining ---------------===//
+//===- FunctionInlining.cpp - Code to perform function inlining -----------===//
 //
-// This file implements inlining of methods.
+// This file implements inlining of functions.
 //
 // Specifically, this:
-//   * Exports functionality to inline any method call
-//   * Inlines methods that consist of a single basic block
-//   * Is able to inline ANY method call
-//   . Has a smart heuristic for when to inline a method
+//   * Exports functionality to inline any function call
+//   * Inlines functions that consist of a single basic block
+//   * Is able to inline ANY function call
+//   . Has a smart heuristic for when to inline a function
 //
 // Notice that:
-//   * This pass has a habit of introducing duplicated constant pool entries, 
-//     and also opens up a lot of opportunities for constant propogation.  It is
-//     a good idea to to run a constant propogation pass, then a DCE pass 
+//   * This pass opens up a lot of opportunities for constant propogation.  It
+//     is a good idea to to run a constant propogation pass, then a DCE pass 
 //     sometime after running this pass.
 //
-// TODO: Currently this throws away all of the symbol names in the method being
-//       inlined to try to avoid name clashes.  Use a name if it's not taken
+// FIXME: This pass should transform alloca instructions in the called function
+//        into malloc/free pairs!
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
+#include "llvm/Transforms/MethodInlining.h"
 #include "llvm/Module.h"
-#include "llvm/Method.h"
-#include "llvm/BasicBlock.h"
+#include "llvm/Function.h"
+#include "llvm/Pass.h"
 #include "llvm/iTerminators.h"
+#include "llvm/iPHINode.h"
 #include "llvm/iOther.h"
-#include "llvm/Opt/AllOpts.h"
+#include "llvm/Type.h"
+#include "llvm/Argument.h"
 #include <algorithm>
 #include <map>
-
-#include "llvm/Assembly/Writer.h"
+#include <iostream>
+using std::cerr;
 
 // RemapInstruction - Convert the instruction operands from referencing the 
 // current values into those specified by ValueMap.
 //
 static inline void RemapInstruction(Instruction *I, 
-                                   map<const Value *, Value*> &ValueMap) {
+                                   std::map<const Value *, Value*> &ValueMap) {
 
-  for (unsigned op = 0; const Value *Op = I->getOperand(op); op++) {
+  for (unsigned op = 0, E = I->getNumOperands(); op != E; ++op) {
+    const Value *Op = I->getOperand(op);
     Value *V = ValueMap[Op];
-    if (!V && Op->getValueType() == Value::MethodVal) 
-      continue;  // Methods don't get relocated
+    if (!V && (isa<GlobalValue>(Op) || isa<Constant>(Op)))
+      continue;  // Globals and constants don't get relocated
 
     if (!V) {
-      cerr << "Val = " << endl << Op << "Addr = " << (void*)Op << endl;
-      cerr << "Inst = " << I;
+      cerr << "Val = \n" << Op << "Addr = " << (void*)Op;
+      cerr << "\nInst = " << I;
     }
     assert(V && "Referenced value not in value map!");
     I->setOperand(op, V);
   }
 }
 
-// InlineMethod - This function forcibly inlines the called method into the
+// InlineMethod - This function forcibly inlines the called function into the
 // basic block of the caller.  This returns false if it is not possible to
 // inline this call.  The program is still in a well defined state if this 
 // occurs though.
@@ -58,20 +61,20 @@ static inline void RemapInstruction(Instruction *I,
 // Note that this only does one level of inlining.  For example, if the 
 // instruction 'call B' is inlined, and 'B' calls 'C', then the call to 'C' now 
 // exists in the instruction stream.  Similiarly this will inline a recursive
-// method by one level.
+// function by one level.
 //
-bool InlineMethod(BasicBlock::InstListType::iterator CIIt) {
-  assert((*CIIt)->getInstType() == Instruction::Call && 
-        "InlineMethod only works on CallInst nodes!");
+bool InlineMethod(BasicBlock::iterator CIIt) {
+  assert(isa<CallInst>(*CIIt) && "InlineMethod only works on CallInst nodes!");
   assert((*CIIt)->getParent() && "Instruction not embedded in basic block!");
-  assert((*CIIt)->getParent()->getParent() && "Instruction not in method!");
+  assert((*CIIt)->getParent()->getParent() && "Instruction not in function!");
 
-  CallInst *CI = (CallInst*)*CIIt;
-  const Method *CalledMeth = CI->getCalledMethod();
-  Method *CurrentMeth = CI->getParent()->getParent();
+  CallInst *CI = cast<CallInst>(*CIIt);
+  const Function *CalledMeth = CI->getCalledFunction();
+  if (CalledMeth == 0 ||   // Can't inline external function or indirect call!
+      CalledMeth->isExternal()) return false;
 
   //cerr << "Inlining " << CalledMeth->getName() << " into " 
-  //     << CurrentMeth->getName() << endl;
+  //     << CurrentMeth->getName() << "\n";
 
   BasicBlock *OrigBB = CI->getParent();
 
@@ -80,13 +83,14 @@ bool InlineMethod(BasicBlock::InstListType::iterator CIIt) {
   // unconditional branch to NewBB, and NewBB starts with the call instruction.
   //
   BasicBlock *NewBB = OrigBB->splitBasicBlock(CIIt);
+  NewBB->setName("InlinedFunctionReturnNode");
 
   // Remove (unlink) the CallInst from the start of the new basic block.  
   NewBB->getInstList().remove(CI);
 
   // If we have a return value generated by this call, convert it into a PHI 
   // node that gets values from each of the old RET instructions in the original
-  // method.
+  // function.
   //
   PHINode *PHI = 0;
   if (CalledMeth->getReturnType() != Type::VoidTy) {
@@ -103,37 +107,35 @@ bool InlineMethod(BasicBlock::InstListType::iterator CIIt) {
     CI->replaceAllUsesWith(PHI);
   }
 
-  // Keep a mapping between the original method's values and the new duplicated
-  // code's values.  This includes all of: Method arguments, instruction values,
-  // constant pool entries, and basic blocks.
+  // Keep a mapping between the original function's values and the new
+  // duplicated code's values.  This includes all of: Function arguments,
+  // instruction values, constant pool entries, and basic blocks.
   //
-  map<const Value *, Value*> ValueMap;
+  std::map<const Value *, Value*> ValueMap;
 
-  // Add the method arguments to the mapping: (start counting at 1 to skip the
-  // method reference itself)
+  // Add the function arguments to the mapping: (start counting at 1 to skip the
+  // function reference itself)
   //
-  Method::ArgumentListType::const_iterator PTI = 
+  Function::ArgumentListType::const_iterator PTI = 
     CalledMeth->getArgumentList().begin();
-  for (unsigned a = 1; Value *Operand = CI->getOperand(a); ++a, ++PTI) {
-    ValueMap[*PTI] = Operand;
-  }
+  for (unsigned a = 1, E = CI->getNumOperands(); a != E; ++a, ++PTI)
+    ValueMap[*PTI] = CI->getOperand(a);
   
-
   ValueMap[NewBB] = NewBB;  // Returns get converted to reference NewBB
 
-  // Loop over all of the basic blocks in the method, inlining them as 
-  // appropriate.  Keep track of the first basic block of the method...
+  // Loop over all of the basic blocks in the function, inlining them as 
+  // appropriate.  Keep track of the first basic block of the function...
   //
-  for (Method::BasicBlocksType::const_iterator BI = 
-        CalledMeth->getBasicBlocks().begin(); 
-       BI != CalledMeth->getBasicBlocks().end(); BI++) {
+  for (Function::const_iterator BI = CalledMeth->begin(); 
+       BI != CalledMeth->end(); ++BI) {
     const BasicBlock *BB = *BI;
     assert(BB->getTerminator() && "BasicBlock doesn't have terminator!?!?");
     
     // Create a new basic block to copy instructions into!
     BasicBlock *IBB = new BasicBlock("", NewBB->getParent());
+    if (BB->hasName()) IBB->setName(BB->getName()+".i");  // .i = inlined once
 
-    ValueMap[*BI] = IBB;                       // Add basic block mapping.
+    ValueMap[BB] = IBB;                       // Add basic block mapping.
 
     // Make sure to capture the mapping that a return will use...
     // TODO: This assumes that the RET is returning a value computed in the same
@@ -143,22 +145,24 @@ bool InlineMethod(BasicBlock::InstListType::iterator CIIt) {
    
     // Loop over all instructions copying them over...
     Instruction *NewInst;
-    for (BasicBlock::InstListType::const_iterator II = BB->getInstList().begin();
-        II != (BB->getInstList().end()-1); II++) {
+    for (BasicBlock::const_iterator II = BB->begin();
+        II != (BB->end()-1); ++II) {
       IBB->getInstList().push_back((NewInst = (*II)->clone()));
       ValueMap[*II] = NewInst;                  // Add instruction map to value.
+      if ((*II)->hasName())
+        NewInst->setName((*II)->getName()+".i");  // .i = inlined once
     }
 
     // Copy over the terminator now...
-    switch (TI->getInstType()) {
+    switch (TI->getOpcode()) {
     case Instruction::Ret: {
-      const ReturnInst *RI = (const ReturnInst*)TI;
+      const ReturnInst *RI = cast<const ReturnInst>(TI);
 
       if (PHI) {   // The PHI node should include this value!
        assert(RI->getReturnValue() && "Ret should have value!");
        assert(RI->getReturnValue()->getType() == PHI->getType() && 
-              "Ret value not consistent in method!");
-       PHI->addIncoming((Value*)RI->getReturnValue());
+              "Ret value not consistent in function!");
+       PHI->addIncoming((Value*)RI->getReturnValue(), cast<BasicBlock>(BB));
       }
 
       // Add a branch to the code that was after the original Call.
@@ -170,51 +174,35 @@ bool InlineMethod(BasicBlock::InstListType::iterator CIIt) {
       break;
 
     default:
-      cerr << "MethodInlining: Don't know how to handle terminator: " << TI;
+      cerr << "FunctionInlining: Don't know how to handle terminator: " << TI;
       abort();
     }
   }
 
 
-  // Copy over the constant pool...
-  //
-  const ConstantPool &CP = CalledMeth->getConstantPool();
-  ConstantPool    &NewCP = CurrentMeth->getConstantPool();
-  for (ConstantPool::plane_const_iterator PI = CP.begin(); PI != CP.end(); ++PI){
-    ConstantPool::PlaneType &Plane = **PI;
-    for (ConstantPool::PlaneType::const_iterator I = Plane.begin(); 
-        I != Plane.end(); ++I) {
-      ConstPoolVal *NewVal = (*I)->clone(); // Copy existing constant
-      NewCP.insert(NewVal);         // Insert the new copy into local const pool
-      ValueMap[*I] = NewVal;        // Keep track of constant value mappings
-    }
-  }
-
-  // Loop over all of the instructions in the method, fixing up operand 
+  // Loop over all of the instructions in the function, fixing up operand 
   // references as we go.  This uses ValueMap to do all the hard work.
   //
-  for (Method::BasicBlocksType::const_iterator BI = 
-        CalledMeth->getBasicBlocks().begin(); 
-       BI != CalledMeth->getBasicBlocks().end(); BI++) {
+  for (Function::const_iterator BI = CalledMeth->begin(); 
+       BI != CalledMeth->end(); ++BI) {
     const BasicBlock *BB = *BI;
     BasicBlock *NBB = (BasicBlock*)ValueMap[BB];
 
     // Loop over all instructions, fixing each one as we find it...
     //
-    for (BasicBlock::InstListType::iterator II = NBB->getInstList().begin();
-        II != NBB->getInstList().end(); II++)
+    for (BasicBlock::iterator II = NBB->begin(); II != NBB->end(); II++)
       RemapInstruction(*II, ValueMap);
   }
 
   if (PHI) RemapInstruction(PHI, ValueMap);  // Fix the PHI node also...
 
   // Change the branch that used to go to NewBB to branch to the first basic 
-  // block of the inlined method.
+  // block of the inlined function.
   //
   TerminatorInst *Br = OrigBB->getTerminator();
-  assert(Br && Br->getInstType() == Instruction::Br && 
+  assert(Br && Br->getOpcode() == Instruction::Br && 
         "splitBasicBlock broken!");
-  Br->setOperand(0, ValueMap[CalledMeth->getBasicBlocks().front()]);
+  Br->setOperand(0, ValueMap[CalledMeth->front()]);
 
   // Since we are now done with the CallInst, we can finally delete it.
   delete CI;
@@ -225,59 +213,68 @@ bool InlineMethod(CallInst *CI) {
   assert(CI->getParent() && "CallInst not embeded in BasicBlock!");
   BasicBlock *PBB = CI->getParent();
 
-  BasicBlock::InstListType::iterator CallIt = find(PBB->getInstList().begin(),
-                                                  PBB->getInstList().end(),
-                                                  CI);
-  assert(CallIt != PBB->getInstList().end() && 
+  BasicBlock::iterator CallIt = find(PBB->begin(), PBB->end(), CI);
+
+  assert(CallIt != PBB->end() && 
         "CallInst has parent that doesn't contain CallInst?!?");
   return InlineMethod(CallIt);
 }
 
-static inline bool ShouldInlineMethod(const CallInst *CI, const Method *M) {
+static inline bool ShouldInlineFunction(const CallInst *CI, const Function *F) {
   assert(CI->getParent() && CI->getParent()->getParent() && 
         "Call not embedded into a method!");
 
   // Don't inline a recursive call.
-  if (CI->getParent()->getParent() == M) return false;
+  if (CI->getParent()->getParent() == F) return false;
 
   // Don't inline something too big.  This is a really crappy heuristic
-  if (M->getBasicBlocks().size() > 3) return false;
+  if (F->size() > 3) return false;
 
   // Don't inline into something too big. This is a **really** crappy heuristic
-  if (CI->getParent()->getParent()->getBasicBlocks().size() > 10) return false;
+  if (CI->getParent()->getParent()->size() > 10) return false;
 
   // Go ahead and try just about anything else.
   return true;
 }
 
 
-static inline bool DoMethodInlining(BasicBlock *BB) {
-  for (BasicBlock::InstListType::iterator I = BB->getInstList().begin();
-       I != BB->getInstList().end(); I++) {
-    if ((*I)->getInstType() == Instruction::Call) {
-      // Check to see if we should inline this method
-      CallInst *CI = (CallInst*)*I;
-      Method *M = CI->getCalledMethod();
-      if (ShouldInlineMethod(CI, M))
+static inline bool DoFunctionInlining(BasicBlock *BB) {
+  for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(); I != BB->end(); ++I) {
+    if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(*I)) {
+      // Check to see if we should inline this function
+      Function *F = CI->getCalledFunction();
+      if (F && ShouldInlineFunction(CI, F))
        return InlineMethod(I);
     }
   }
   return false;
 }
 
-bool DoMethodInlining(Method *M) {
-  Method::BasicBlocksType &BBs = M->getBasicBlocks();
+// doFunctionInlining - Use a heuristic based approach to inline functions that
+// seem to look good.
+//
+static bool doFunctionInlining(Function *F) {
   bool Changed = false;
 
   // Loop through now and inline instructions a basic block at a time...
-  for (Method::BasicBlocksType::iterator I = BBs.begin(); I != BBs.end(); )
-    if (DoMethodInlining(*I)) {
+  for (Function::iterator I = F->begin(); I != F->end(); )
+    if (DoFunctionInlining(*I)) {
       Changed = true;
       // Iterator is now invalidated by new basic blocks inserted
-      I = BBs.begin();
+      I = F->begin();
     } else {
       ++I;
     }
 
   return Changed;
 }
+
+namespace {
+  struct FunctionInlining : public MethodPass {
+    virtual bool runOnMethod(Function *F) {
+      return doFunctionInlining(F);
+    }
+  };
+}
+
+Pass *createMethodInliningPass() { return new FunctionInlining(); }