Use an iterator instead of calling .size() on the worklist every time, which is wasteful.
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / InstCombine / InstCombineLoadStoreAlloca.cpp
index 422ffd03a898a7f0e0168bdd84005e0ac414509f..7446a51a4db11822c8a752c8f8fff8f80acea0aa 100644 (file)
@@ -13,6 +13,7 @@
 
 #include "InstCombine.h"
 #include "llvm/IntrinsicInst.h"
+#include "llvm/Analysis/Loads.h"
 #include "llvm/Target/TargetData.h"
 #include "llvm/Transforms/Utils/BasicBlockUtils.h"
 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
@@ -22,10 +23,22 @@ using namespace llvm;
 STATISTIC(NumDeadStore, "Number of dead stores eliminated");
 
 Instruction *InstCombiner::visitAllocaInst(AllocaInst &AI) {
+  // Ensure that the alloca array size argument has type intptr_t, so that
+  // any casting is exposed early.
+  if (TD) {
+    Type *IntPtrTy = TD->getIntPtrType(AI.getContext());
+    if (AI.getArraySize()->getType() != IntPtrTy) {
+      Value *V = Builder->CreateIntCast(AI.getArraySize(),
+                                        IntPtrTy, false);
+      AI.setOperand(0, V);
+      return &AI;
+    }
+  }
+
   // Convert: alloca Ty, C - where C is a constant != 1 into: alloca [C x Ty], 1
   if (AI.isArrayAllocation()) {  // Check C != 1
     if (const ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(AI.getArraySize())) {
-      const Type *NewTy = 
+      Type *NewTy = 
         ArrayType::get(AI.getAllocatedType(), C->getZExtValue());
       assert(isa<AllocaInst>(AI) && "Unknown type of allocation inst!");
       AllocaInst *New = Builder->CreateAlloca(NewTy, 0, AI.getName());
@@ -44,12 +57,13 @@ Instruction *InstCombiner::visitAllocaInst(AllocaInst &AI) {
       Value *Idx[2];
       Idx[0] = NullIdx;
       Idx[1] = NullIdx;
-      Value *V = GetElementPtrInst::CreateInBounds(New, Idx, Idx + 2,
-                                                   New->getName()+".sub", It);
+      Instruction *GEP =
+           GetElementPtrInst::CreateInBounds(New, Idx, New->getName()+".sub");
+      InsertNewInstBefore(GEP, *It);
 
       // Now make everything use the getelementptr instead of the original
       // allocation.
-      return ReplaceInstUsesWith(AI, V);
+      return ReplaceInstUsesWith(AI, GEP);
     } else if (isa<UndefValue>(AI.getArraySize())) {
       return ReplaceInstUsesWith(AI, Constant::getNullValue(AI.getType()));
     }
@@ -77,38 +91,38 @@ static Instruction *InstCombineLoadCast(InstCombiner &IC, LoadInst &LI,
   User *CI = cast<User>(LI.getOperand(0));
   Value *CastOp = CI->getOperand(0);
 
-  const PointerType *DestTy = cast<PointerType>(CI->getType());
-  const Type *DestPTy = DestTy->getElementType();
-  if (const PointerType *SrcTy = dyn_cast<PointerType>(CastOp->getType())) {
+  PointerType *DestTy = cast<PointerType>(CI->getType());
+  Type *DestPTy = DestTy->getElementType();
+  if (PointerType *SrcTy = dyn_cast<PointerType>(CastOp->getType())) {
 
     // If the address spaces don't match, don't eliminate the cast.
     if (DestTy->getAddressSpace() != SrcTy->getAddressSpace())
       return 0;
 
-    const Type *SrcPTy = SrcTy->getElementType();
+    Type *SrcPTy = SrcTy->getElementType();
 
-    if (DestPTy->isInteger() || isa<PointerType>(DestPTy) || 
-         isa<VectorType>(DestPTy)) {
+    if (DestPTy->isIntegerTy() || DestPTy->isPointerTy() || 
+         DestPTy->isVectorTy()) {
       // If the source is an array, the code below will not succeed.  Check to
       // see if a trivial 'gep P, 0, 0' will help matters.  Only do this for
       // constants.
-      if (const ArrayType *ASrcTy = dyn_cast<ArrayType>(SrcPTy))
+      if (ArrayType *ASrcTy = dyn_cast<ArrayType>(SrcPTy))
         if (Constant *CSrc = dyn_cast<Constant>(CastOp))
           if (ASrcTy->getNumElements() != 0) {
             Value *Idxs[2];
             Idxs[0] = Constant::getNullValue(Type::getInt32Ty(LI.getContext()));
             Idxs[1] = Idxs[0];
-            CastOp = ConstantExpr::getGetElementPtr(CSrc, Idxs, 2);
+            CastOp = ConstantExpr::getGetElementPtr(CSrc, Idxs);
             SrcTy = cast<PointerType>(CastOp->getType());
             SrcPTy = SrcTy->getElementType();
           }
 
       if (IC.getTargetData() &&
-          (SrcPTy->isInteger() || isa<PointerType>(SrcPTy) || 
-            isa<VectorType>(SrcPTy)) &&
+          (SrcPTy->isIntegerTy() || SrcPTy->isPointerTy() || 
+            SrcPTy->isVectorTy()) &&
           // Do not allow turning this into a load of an integer, which is then
           // casted to a pointer, this pessimizes pointer analysis a lot.
-          (isa<PointerType>(SrcPTy) == isa<PointerType>(LI.getType())) &&
+          (SrcPTy->isPointerTy() == LI.getType()->isPointerTy()) &&
           IC.getTargetData()->getTypeSizeInBits(SrcPTy) ==
                IC.getTargetData()->getTypeSizeInBits(DestPTy)) {
 
@@ -118,6 +132,7 @@ static Instruction *InstCombineLoadCast(InstCombiner &IC, LoadInst &LI,
         LoadInst *NewLoad = 
           IC.Builder->CreateLoad(CastOp, LI.isVolatile(), CI->getName());
         NewLoad->setAlignment(LI.getAlignment());
+        NewLoad->setAtomic(LI.getOrdering(), LI.getSynchScope());
         // Now cast the result of the load.
         return new BitCastInst(NewLoad, LI.getType());
       }
@@ -132,11 +147,15 @@ Instruction *InstCombiner::visitLoadInst(LoadInst &LI) {
   // Attempt to improve the alignment.
   if (TD) {
     unsigned KnownAlign =
-      GetOrEnforceKnownAlignment(Op, TD->getPrefTypeAlignment(LI.getType()));
-    if (KnownAlign >
-        (LI.getAlignment() == 0 ? TD->getABITypeAlignment(LI.getType()) :
-                                  LI.getAlignment()))
+      getOrEnforceKnownAlignment(Op, TD->getPrefTypeAlignment(LI.getType()),TD);
+    unsigned LoadAlign = LI.getAlignment();
+    unsigned EffectiveLoadAlign = LoadAlign != 0 ? LoadAlign :
+      TD->getABITypeAlignment(LI.getType());
+
+    if (KnownAlign > EffectiveLoadAlign)
       LI.setAlignment(KnownAlign);
+    else if (LoadAlign == 0)
+      LI.setAlignment(EffectiveLoadAlign);
   }
 
   // load (cast X) --> cast (load X) iff safe.
@@ -144,11 +163,12 @@ Instruction *InstCombiner::visitLoadInst(LoadInst &LI) {
     if (Instruction *Res = InstCombineLoadCast(*this, LI, TD))
       return Res;
 
-  // None of the following transforms are legal for volatile loads.
-  if (LI.isVolatile()) return 0;
+  // None of the following transforms are legal for volatile/atomic loads.
+  // FIXME: Some of it is okay for atomic loads; needs refactoring.
+  if (!LI.isSimple()) return 0;
   
   // Do really simple store-to-load forwarding and load CSE, to catch cases
-  // where there are several consequtive memory accesses to the same location,
+  // where there are several consecutive memory accesses to the same location,
   // separated by a few arithmetic operations.
   BasicBlock::iterator BBI = &LI;
   if (Value *AvailableVal = FindAvailableLoadedValue(Op, LI.getParent(), BBI,6))
@@ -200,14 +220,15 @@ Instruction *InstCombiner::visitLoadInst(LoadInst &LI) {
     //
     if (SelectInst *SI = dyn_cast<SelectInst>(Op)) {
       // load (select (Cond, &V1, &V2))  --> select(Cond, load &V1, load &V2).
-      if (isSafeToLoadUnconditionally(SI->getOperand(1), SI, TD) &&
-          isSafeToLoadUnconditionally(SI->getOperand(2), SI, TD)) {
+      unsigned Align = LI.getAlignment();
+      if (isSafeToLoadUnconditionally(SI->getOperand(1), SI, Align, TD) &&
+          isSafeToLoadUnconditionally(SI->getOperand(2), SI, Align, TD)) {
         LoadInst *V1 = Builder->CreateLoad(SI->getOperand(1),
-                                        SI->getOperand(1)->getName()+".val");
+                                           SI->getOperand(1)->getName()+".val");
         LoadInst *V2 = Builder->CreateLoad(SI->getOperand(2),
-                                        SI->getOperand(2)->getName()+".val");
-        V1->setAlignment(LI.getAlignment());
-        V2->setAlignment(LI.getAlignment());
+                                           SI->getOperand(2)->getName()+".val");
+        V1->setAlignment(Align);
+        V2->setAlignment(Align);
         return SelectInst::Create(SI->getCondition(), V1, V2);
       }
 
@@ -236,13 +257,13 @@ static Instruction *InstCombineStoreToCast(InstCombiner &IC, StoreInst &SI) {
   User *CI = cast<User>(SI.getOperand(1));
   Value *CastOp = CI->getOperand(0);
 
-  const Type *DestPTy = cast<PointerType>(CI->getType())->getElementType();
-  const PointerType *SrcTy = dyn_cast<PointerType>(CastOp->getType());
+  Type *DestPTy = cast<PointerType>(CI->getType())->getElementType();
+  PointerType *SrcTy = dyn_cast<PointerType>(CastOp->getType());
   if (SrcTy == 0) return 0;
   
-  const Type *SrcPTy = SrcTy->getElementType();
+  Type *SrcPTy = SrcTy->getElementType();
 
-  if (!DestPTy->isInteger() && !isa<PointerType>(DestPTy))
+  if (!DestPTy->isIntegerTy() && !DestPTy->isPointerTy())
     return 0;
   
   /// NewGEPIndices - If SrcPTy is an aggregate type, we can emit a "noop gep"
@@ -254,18 +275,18 @@ static Instruction *InstCombineStoreToCast(InstCombiner &IC, StoreInst &SI) {
   // If the source is an array, the code below will not succeed.  Check to
   // see if a trivial 'gep P, 0, 0' will help matters.  Only do this for
   // constants.
-  if (isa<ArrayType>(SrcPTy) || isa<StructType>(SrcPTy)) {
+  if (SrcPTy->isArrayTy() || SrcPTy->isStructTy()) {
     // Index through pointer.
     Constant *Zero = Constant::getNullValue(Type::getInt32Ty(SI.getContext()));
     NewGEPIndices.push_back(Zero);
     
     while (1) {
-      if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(SrcPTy)) {
+      if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(SrcPTy)) {
         if (!STy->getNumElements()) /* Struct can be empty {} */
           break;
         NewGEPIndices.push_back(Zero);
         SrcPTy = STy->getElementType(0);
-      } else if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(SrcPTy)) {
+      } else if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(SrcPTy)) {
         NewGEPIndices.push_back(Zero);
         SrcPTy = ATy->getElementType();
       } else {
@@ -276,7 +297,7 @@ static Instruction *InstCombineStoreToCast(InstCombiner &IC, StoreInst &SI) {
     SrcTy = PointerType::get(SrcPTy, SrcTy->getAddressSpace());
   }
 
-  if (!SrcPTy->isInteger() && !isa<PointerType>(SrcPTy))
+  if (!SrcPTy->isIntegerTy() && !SrcPTy->isPointerTy())
     return 0;
   
   // If the pointers point into different address spaces or if they point to
@@ -294,25 +315,26 @@ static Instruction *InstCombineStoreToCast(InstCombiner &IC, StoreInst &SI) {
   Value *NewCast;
   Value *SIOp0 = SI.getOperand(0);
   Instruction::CastOps opcode = Instruction::BitCast;
-  const Type* CastSrcTy = SIOp0->getType();
-  const Type* CastDstTy = SrcPTy;
-  if (isa<PointerType>(CastDstTy)) {
-    if (CastSrcTy->isInteger())
+  Type* CastSrcTy = SIOp0->getType();
+  Type* CastDstTy = SrcPTy;
+  if (CastDstTy->isPointerTy()) {
+    if (CastSrcTy->isIntegerTy())
       opcode = Instruction::IntToPtr;
-  } else if (isa<IntegerType>(CastDstTy)) {
-    if (isa<PointerType>(SIOp0->getType()))
+  } else if (CastDstTy->isIntegerTy()) {
+    if (SIOp0->getType()->isPointerTy())
       opcode = Instruction::PtrToInt;
   }
   
   // SIOp0 is a pointer to aggregate and this is a store to the first field,
   // emit a GEP to index into its first field.
   if (!NewGEPIndices.empty())
-    CastOp = IC.Builder->CreateInBoundsGEP(CastOp, NewGEPIndices.begin(),
-                                           NewGEPIndices.end());
+    CastOp = IC.Builder->CreateInBoundsGEP(CastOp, NewGEPIndices);
   
   NewCast = IC.Builder->CreateCast(opcode, SIOp0, CastDstTy,
                                    SIOp0->getName()+".c");
-  return new StoreInst(NewCast, CastOp);
+  SI.setOperand(0, NewCast);
+  SI.setOperand(1, CastOp);
+  return &SI;
 }
 
 /// equivalentAddressValues - Test if A and B will obviously have the same
@@ -344,62 +366,40 @@ static bool equivalentAddressValues(Value *A, Value *B) {
   return false;
 }
 
-// If this instruction has two uses, one of which is a llvm.dbg.declare,
-// return the llvm.dbg.declare.
-DbgDeclareInst *InstCombiner::hasOneUsePlusDeclare(Value *V) {
-  if (!V->hasNUses(2))
-    return 0;
-  for (Value::use_iterator UI = V->use_begin(), E = V->use_end();
-       UI != E; ++UI) {
-    if (DbgDeclareInst *DI = dyn_cast<DbgDeclareInst>(UI))
-      return DI;
-    if (isa<BitCastInst>(UI) && UI->hasOneUse()) {
-      if (DbgDeclareInst *DI = dyn_cast<DbgDeclareInst>(UI->use_begin()))
-        return DI;
-      }
-  }
-  return 0;
-}
-
 Instruction *InstCombiner::visitStoreInst(StoreInst &SI) {
   Value *Val = SI.getOperand(0);
   Value *Ptr = SI.getOperand(1);
 
-  // If the RHS is an alloca with a single use, zapify the store, making the
-  // alloca dead.
-  // If the RHS is an alloca with a two uses, the other one being a 
-  // llvm.dbg.declare, zapify the store and the declare, making the
-  // alloca dead.  We must do this to prevent declares from affecting
-  // codegen.
-  if (!SI.isVolatile()) {
-    if (Ptr->hasOneUse()) {
-      if (isa<AllocaInst>(Ptr)) 
-        return EraseInstFromFunction(SI);
-      if (GetElementPtrInst *GEP = dyn_cast<GetElementPtrInst>(Ptr)) {
-        if (isa<AllocaInst>(GEP->getOperand(0))) {
-          if (GEP->getOperand(0)->hasOneUse())
-            return EraseInstFromFunction(SI);
-          if (DbgDeclareInst *DI = hasOneUsePlusDeclare(GEP->getOperand(0))) {
-            EraseInstFromFunction(*DI);
-            return EraseInstFromFunction(SI);
-          }
-        }
-      }
-    }
-    if (DbgDeclareInst *DI = hasOneUsePlusDeclare(Ptr)) {
-      EraseInstFromFunction(*DI);
-      return EraseInstFromFunction(SI);
-    }
-  }
-
   // Attempt to improve the alignment.
   if (TD) {
     unsigned KnownAlign =
-      GetOrEnforceKnownAlignment(Ptr, TD->getPrefTypeAlignment(Val->getType()));
-    if (KnownAlign >
-        (SI.getAlignment() == 0 ? TD->getABITypeAlignment(Val->getType()) :
-                                  SI.getAlignment()))
+      getOrEnforceKnownAlignment(Ptr, TD->getPrefTypeAlignment(Val->getType()),
+                                 TD);
+    unsigned StoreAlign = SI.getAlignment();
+    unsigned EffectiveStoreAlign = StoreAlign != 0 ? StoreAlign :
+      TD->getABITypeAlignment(Val->getType());
+
+    if (KnownAlign > EffectiveStoreAlign)
       SI.setAlignment(KnownAlign);
+    else if (StoreAlign == 0)
+      SI.setAlignment(EffectiveStoreAlign);
+  }
+
+  // Don't hack volatile/atomic stores.
+  // FIXME: Some bits are legal for atomic stores; needs refactoring.
+  if (!SI.isSimple()) return 0;
+
+  // If the RHS is an alloca with a single use, zapify the store, making the
+  // alloca dead.
+  if (Ptr->hasOneUse()) {
+    if (isa<AllocaInst>(Ptr)) 
+      return EraseInstFromFunction(SI);
+    if (GetElementPtrInst *GEP = dyn_cast<GetElementPtrInst>(Ptr)) {
+      if (isa<AllocaInst>(GEP->getOperand(0))) {
+        if (GEP->getOperand(0)->hasOneUse())
+          return EraseInstFromFunction(SI);
+      }
+    }
   }
 
   // Do really simple DSE, to catch cases where there are several consecutive
@@ -412,15 +412,15 @@ Instruction *InstCombiner::visitStoreInst(StoreInst &SI) {
     // Don't count debug info directives, lest they affect codegen,
     // and we skip pointer-to-pointer bitcasts, which are NOPs.
     if (isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI) ||
-        (isa<BitCastInst>(BBI) && isa<PointerType>(BBI->getType()))) {
+        (isa<BitCastInst>(BBI) && BBI->getType()->isPointerTy())) {
       ScanInsts++;
       continue;
     }    
     
     if (StoreInst *PrevSI = dyn_cast<StoreInst>(BBI)) {
       // Prev store isn't volatile, and stores to the same location?
-      if (!PrevSI->isVolatile() &&equivalentAddressValues(PrevSI->getOperand(1),
-                                                          SI.getOperand(1))) {
+      if (PrevSI->isSimple() && equivalentAddressValues(PrevSI->getOperand(1),
+                                                        SI.getOperand(1))) {
         ++NumDeadStore;
         ++BBI;
         EraseInstFromFunction(*PrevSI);
@@ -434,7 +434,7 @@ Instruction *InstCombiner::visitStoreInst(StoreInst &SI) {
     // then *this* store is dead (X = load P; store X -> P).
     if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(BBI)) {
       if (LI == Val && equivalentAddressValues(LI->getOperand(0), Ptr) &&
-          !SI.isVolatile())
+          LI->isSimple())
         return EraseInstFromFunction(SI);
       
       // Otherwise, this is a load from some other location.  Stores before it
@@ -446,9 +446,6 @@ Instruction *InstCombiner::visitStoreInst(StoreInst &SI) {
     if (BBI->mayWriteToMemory() || BBI->mayReadFromMemory())
       break;
   }
-  
-  
-  if (SI.isVolatile()) return 0;  // Don't hack volatile stores.
 
   // store X, null    -> turns into 'unreachable' in SimplifyCFG
   if (isa<ConstantPointerNull>(Ptr) && SI.getPointerAddressSpace() == 0) {
@@ -482,7 +479,7 @@ Instruction *InstCombiner::visitStoreInst(StoreInst &SI) {
   do {
     ++BBI;
   } while (isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI) ||
-           (isa<BitCastInst>(BBI) && isa<PointerType>(BBI->getType())));
+           (isa<BitCastInst>(BBI) && BBI->getType()->isPointerTy()));
   if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(BBI))
     if (BI->isUnconditional())
       if (SimplifyStoreAtEndOfBlock(SI))
@@ -510,17 +507,20 @@ bool InstCombiner::SimplifyStoreAtEndOfBlock(StoreInst &SI) {
   // Determine whether Dest has exactly two predecessors and, if so, compute
   // the other predecessor.
   pred_iterator PI = pred_begin(DestBB);
+  BasicBlock *P = *PI;
   BasicBlock *OtherBB = 0;
-  if (*PI != StoreBB)
-    OtherBB = *PI;
-  ++PI;
-  if (PI == pred_end(DestBB))
+
+  if (P != StoreBB)
+    OtherBB = P;
+
+  if (++PI == pred_end(DestBB))
     return false;
   
-  if (*PI != StoreBB) {
+  P = *PI;
+  if (P != StoreBB) {
     if (OtherBB)
       return false;
-    OtherBB = *PI;
+    OtherBB = P;
   }
   if (++PI != pred_end(DestBB))
     return false;
@@ -543,16 +543,16 @@ bool InstCombiner::SimplifyStoreAtEndOfBlock(StoreInst &SI) {
     --BBI;
     // Skip over debugging info.
     while (isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI) ||
-           (isa<BitCastInst>(BBI) && isa<PointerType>(BBI->getType()))) {
+           (isa<BitCastInst>(BBI) && BBI->getType()->isPointerTy())) {
       if (BBI==OtherBB->begin())
         return false;
       --BBI;
     }
-    // If this isn't a store, isn't a store to the same location, or if the
-    // alignments differ, bail out.
+    // If this isn't a store, isn't a store to the same location, or is not the
+    // right kind of store, bail out.
     OtherStore = dyn_cast<StoreInst>(BBI);
     if (!OtherStore || OtherStore->getOperand(1) != SI.getOperand(1) ||
-        OtherStore->getAlignment() != SI.getAlignment())
+        !SI.isSameOperationAs(OtherStore))
       return false;
   } else {
     // Otherwise, the other block ended with a conditional branch. If one of the
@@ -568,7 +568,7 @@ bool InstCombiner::SimplifyStoreAtEndOfBlock(StoreInst &SI) {
       // Check to see if we find the matching store.
       if ((OtherStore = dyn_cast<StoreInst>(BBI))) {
         if (OtherStore->getOperand(1) != SI.getOperand(1) ||
-            OtherStore->getAlignment() != SI.getAlignment())
+            !SI.isSameOperationAs(OtherStore))
           return false;
         break;
       }
@@ -592,8 +592,7 @@ bool InstCombiner::SimplifyStoreAtEndOfBlock(StoreInst &SI) {
   // Insert a PHI node now if we need it.
   Value *MergedVal = OtherStore->getOperand(0);
   if (MergedVal != SI.getOperand(0)) {
-    PHINode *PN = PHINode::Create(MergedVal->getType(), "storemerge");
-    PN->reserveOperandSpace(2);
+    PHINode *PN = PHINode::Create(MergedVal->getType(), 2, "storemerge");
     PN->addIncoming(SI.getOperand(0), SI.getParent());
     PN->addIncoming(OtherStore->getOperand(0), OtherBB);
     MergedVal = InsertNewInstBefore(PN, DestBB->front());
@@ -601,11 +600,15 @@ bool InstCombiner::SimplifyStoreAtEndOfBlock(StoreInst &SI) {
   
   // Advance to a place where it is safe to insert the new store and
   // insert it.
-  BBI = DestBB->getFirstNonPHI();
-  InsertNewInstBefore(new StoreInst(MergedVal, SI.getOperand(1),
-                                    OtherStore->isVolatile(),
-                                    SI.getAlignment()), *BBI);
-  
+  BBI = DestBB->getFirstInsertionPt();
+  StoreInst *NewSI = new StoreInst(MergedVal, SI.getOperand(1),
+                                   SI.isVolatile(),
+                                   SI.getAlignment(),
+                                   SI.getOrdering(),
+                                   SI.getSynchScope());
+  InsertNewInstBefore(NewSI, *BBI);
+  NewSI->setDebugLoc(OtherStore->getDebugLoc()); 
+
   // Nuke the old stores.
   EraseInstFromFunction(SI);
   EraseInstFromFunction(*OtherStore);