Fix bug: test/Regression/Transforms/InstCombine/2002-05-14-TouchDeletedInst.ll
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / Scalar / ADCE.cpp
index a5d1d12bcf85761065333630f1a15776bc4961a6..4c0169171b245f0c5ea571f31f5273b30491454b 100644 (file)
@@ -1,52 +1,72 @@
-//===- ADCE.cpp - Code to perform agressive dead code elimination ---------===//
+//===- ADCE.cpp - Code to perform aggressive dead code elimination --------===//
 //
-// This file implements "agressive" dead code elimination.  ADCE is DCe where
+// This file implements "aggressive" dead code elimination.  ADCE is DCe where
 // values are assumed to be dead until proven otherwise.  This is similar to 
 // SCCP, except applied to the liveness of values.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-#include "llvm/Optimizations/DCE.h"
-#include "llvm/Instruction.h"
+#include "llvm/Transforms/Scalar.h"
+#include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
 #include "llvm/Type.h"
 #include "llvm/Analysis/Dominators.h"
 #include "llvm/Analysis/Writer.h"
 #include "llvm/iTerminators.h"
-#include "llvm/iOther.h"
+#include "llvm/iPHINode.h"
+#include "llvm/Support/CFG.h"
 #include "Support/STLExtras.h"
 #include "Support/DepthFirstIterator.h"
-#include <set>
 #include <algorithm>
+#include <iostream>
+using std::cerr;
 
 #define DEBUG_ADCE 1
 
+namespace {
+
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 // ADCE Class
 //
-// This class does all of the work of Agressive Dead Code Elimination.
+// This class does all of the work of Aggressive Dead Code Elimination.
 // It's public interface consists of a constructor and a doADCE() method.
 //
-class ADCE {
-  Method *M;                            // The method that we are working on...
-  vector<Instruction*>   WorkList;      // Instructions that just became live
-  set<Instruction*>      LiveSet;       // The set of live instructions
+class ADCE : public FunctionPass {
+  Function *Func;                       // The function that we are working on
+  std::vector<Instruction*> WorkList;   // Instructions that just became live
+  std::set<Instruction*>    LiveSet;    // The set of live instructions
   bool MadeChanges;
 
   //===--------------------------------------------------------------------===//
   // The public interface for this class
   //
 public:
-  // ADCE Ctor - Save the method to operate on...
-  inline ADCE(Method *m) : M(m), MadeChanges(false) {}
+  const char *getPassName() const { return "Aggressive Dead Code Elimination"; }
+  
+  // doADCE - Execute the Aggressive Dead Code Elimination Algorithm
+  //
+  virtual bool runOnFunction(Function *F) {
+    Func = F; MadeChanges = false;
+    doADCE(getAnalysis<DominanceFrontier>(DominanceFrontier::PostDomID));
+    assert(WorkList.empty());
+    LiveSet.clear();
+    return MadeChanges;
+  }
+  // getAnalysisUsage - We require post dominance frontiers (aka Control
+  // Dependence Graph)
+  virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
+    AU.addRequired(DominanceFrontier::PostDomID);
+  }
 
-  // doADCE() - Run the Agressive Dead Code Elimination algorithm, returning
-  // true if the method was modified.
-  bool doADCE();
 
   //===--------------------------------------------------------------------===//
   // The implementation of this class
   //
 private:
+  // doADCE() - Run the Aggressive Dead Code Elimination algorithm, returning
+  // true if the function was modified.
+  //
+  void doADCE(DominanceFrontier &CDG);
+
   inline void markInstructionLive(Instruction *I) {
     if (LiveSet.count(I)) return;
 #ifdef DEBUG_ADCE
@@ -66,33 +86,32 @@ private:
   // fixupCFG - Walk the CFG in depth first order, eliminating references to 
   // dead blocks.
   //
-  BasicBlock *fixupCFG(BasicBlock *Head, set<BasicBlock*> &VisitedBlocks,
-                      const set<BasicBlock*> &AliveBlocks);
+  BasicBlock *fixupCFG(BasicBlock *Head, std::set<BasicBlock*> &VisitedBlocks,
+                      const std::set<BasicBlock*> &AliveBlocks);
 };
 
+} // End of anonymous namespace
 
+Pass *createAggressiveDCEPass() {
+  return new ADCE();
+}
 
-// doADCE() - Run the Agressive Dead Code Elimination algorithm, returning
-// true if the method was modified.
-//
-bool ADCE::doADCE() {
-  // Compute the control dependence graph...  Note that this has a side effect
-  // on the CFG: a new return bb is added and all returns are merged here.
-  //
-  cfg::DominanceFrontier CDG(cfg::DominatorSet(M, true));
 
+// doADCE() - Run the Aggressive Dead Code Elimination algorithm, returning
+// true if the function was modified.
+//
+void ADCE::doADCE(DominanceFrontier &CDG) {
 #ifdef DEBUG_ADCE
-  cerr << "Method: " << M;
+  cerr << "Function: " << Func;
 #endif
 
-  // Iterate over all of the instructions in the method, eliminating trivially
+  // Iterate over all of the instructions in the function, eliminating trivially
   // dead instructions, and marking instructions live that are known to be 
   // needed.  Perform the walk in depth first order so that we avoid marking any
   // instructions live in basic blocks that are unreachable.  These blocks will
   // be eliminated later, along with the instructions inside.
   //
-  for (df_iterator<Method*> BBI = df_begin(M),
-                            BBE = df_end(M);
+  for (df_iterator<Function*> BBI = df_begin(Func), BBE = df_end(Func);
        BBI != BBE; ++BBI) {
     BasicBlock *BB = *BBI;
     for (BasicBlock::iterator II = BB->begin(), EI = BB->end(); II != EI; ) {
@@ -100,17 +119,14 @@ bool ADCE::doADCE() {
 
       if (I->hasSideEffects() || I->getOpcode() == Instruction::Ret) {
        markInstructionLive(I);
+        ++II;  // Increment the inst iterator if the inst wasn't deleted
+      } else if (isInstructionTriviallyDead(I)) {
+        // Remove the instruction from it's basic block...
+        delete BB->getInstList().remove(II);
+        MadeChanges = true;
       } else {
-       // Check to see if anything is trivially dead
-       if (I->use_size() == 0 && I->getType() != Type::VoidTy) {
-         // Remove the instruction from it's basic block...
-         delete BB->getInstList().remove(II);
-         MadeChanges = true;
-         continue;  // Don't increment the iterator past the current slot
-       }
+        ++II;  // Increment the inst iterator if the inst wasn't deleted
       }
-
-      ++II;  // Increment the inst iterator if the inst wasn't deleted
     }
   }
 
@@ -121,7 +137,7 @@ bool ADCE::doADCE() {
   // AliveBlocks - Set of basic blocks that we know have instructions that are
   // alive in them...
   //
-  set<BasicBlock*> AliveBlocks;
+  std::set<BasicBlock*> AliveBlocks;
 
   // Process the work list of instructions that just became live... if they
   // became live, then that means that all of their operands are neccesary as
@@ -137,10 +153,10 @@ bool ADCE::doADCE() {
       // this block is control dependant on as being alive also...
       //
       AliveBlocks.insert(BB);   // Block is now ALIVE!
-      cfg::DominanceFrontier::const_iterator It = CDG.find(BB);
+      DominanceFrontier::const_iterator It = CDG.find(BB);
       if (It != CDG.end()) {
        // Get the blocks that this node is control dependant on...
-       const cfg::DominanceFrontier::DomSetType &CDB = It->second;
+       const DominanceFrontier::DomSetType &CDB = It->second;
        for_each(CDB.begin(), CDB.end(),   // Mark all their terminators as live
                 bind_obj(this, &ADCE::markTerminatorLive));
       }
@@ -152,77 +168,80 @@ bool ADCE::doADCE() {
     // Loop over all of the operands of the live instruction, making sure that
     // they are known to be alive as well...
     //
-    for (unsigned op = 0, End = I->getNumOperands(); op != End; ++op) {
+    for (unsigned op = 0, End = I->getNumOperands(); op != End; ++op)
       if (Instruction *Operand = dyn_cast<Instruction>(I->getOperand(op)))
        markInstructionLive(Operand);
-    }
   }
 
 #ifdef DEBUG_ADCE
-  cerr << "Current Method: X = Live\n";
-  for (Method::inst_iterator IL = M->inst_begin(); IL != M->inst_end(); ++IL) {
-    if (LiveSet.count(*IL)) cerr << "X ";
-    cerr << *IL;
-  }
+  cerr << "Current Function: X = Live\n";
+  for (Function::iterator I = Func->begin(), E = Func->end(); I != E; ++I)
+    for (BasicBlock::iterator BI = (*I)->begin(), BE = (*I)->end();
+         BI != BE; ++BI) {
+      if (LiveSet.count(*BI)) cerr << "X ";
+      cerr << *BI;
+    }
 #endif
 
   // After the worklist is processed, recursively walk the CFG in depth first
   // order, patching up references to dead blocks...
   //
-  set<BasicBlock*> VisitedBlocks;
-  BasicBlock *EntryBlock = fixupCFG(M->front(), VisitedBlocks, AliveBlocks);
-  if (EntryBlock && EntryBlock != M->front()) {
-    if (isa<PHINode>(EntryBlock->front())) {
-      // Cannot make the first block be a block with a PHI node in it! Instead,
-      // strip the first basic block of the method to contain no instructions,
-      // then add a simple branch to the "real" entry node...
-      //
-      BasicBlock *E = M->front();
-      if (!isa<TerminatorInst>(E->front()) || // Check for an actual change...
-         cast<TerminatorInst>(E->front())->getNumSuccessors() != 1 ||
-         cast<TerminatorInst>(E->front())->getSuccessor(0) != EntryBlock) {
-       E->getInstList().delete_all();      // Delete all instructions in block
-       E->getInstList().push_back(new BranchInst(EntryBlock));
-       MadeChanges = true;
-      }
-      AliveBlocks.insert(E);
-
-      // Next we need to change any PHI nodes in the entry block to refer to the
-      // new predecessor node...
-
-
-    } else {
-      // We need to move the new entry block to be the first bb of the method.
-      Method::iterator EBI = find(M->begin(), M->end(), EntryBlock);
-      swap(*EBI, *M->begin());  // Exchange old location with start of method
-      MadeChanges = true;
-    }
-  }
+  std::set<BasicBlock*> VisitedBlocks;
+  BasicBlock *EntryBlock = fixupCFG(Func->front(), VisitedBlocks, AliveBlocks);
 
   // Now go through and tell dead blocks to drop all of their references so they
-  // can be safely deleted.
+  // can be safely deleted.  Also, as we are doing so, if the block has
+  // successors that are still live (and that have PHI nodes in them), remove
+  // the entry for this block from the phi nodes.
   //
-  for (Method::iterator BI = M->begin(), BE = M->end(); BI != BE; ++BI) {
+  for (Function::iterator BI = Func->begin(), BE = Func->end(); BI != BE; ++BI){
     BasicBlock *BB = *BI;
     if (!AliveBlocks.count(BB)) {
+      // Remove entries from successors PHI nodes if they are still alive...
+      for (succ_iterator SI = succ_begin(BB), SE = succ_end(BB); SI != SE; ++SI)
+        if (AliveBlocks.count(*SI)) {  // Only if the successor is alive...
+          BasicBlock *Succ = *SI;
+          for (BasicBlock::iterator I = Succ->begin();// Loop over all PHI nodes
+               PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(*I); ++I)
+            PN->removeIncomingValue(BB);         // Remove value for this block
+        }
+
       BB->dropAllReferences();
     }
   }
 
+  cerr << "Before Deleting Blocks: " << Func;
+
   // Now loop through all of the blocks and delete them.  We can safely do this
   // now because we know that there are no references to dead blocks (because
   // they have dropped all of their references...
   //
-  for (Method::iterator BI = M->begin(); BI != M->end();) {
+  for (Function::iterator BI = Func->begin(); BI != Func->end();) {
     if (!AliveBlocks.count(*BI)) {
-      delete M->getBasicBlocks().remove(BI);
+      delete Func->getBasicBlocks().remove(BI);
       MadeChanges = true;
       continue;                                     // Don't increment iterator
     }
     ++BI;                                           // Increment iterator...
   }
 
-  return MadeChanges;
+  if (EntryBlock && EntryBlock != Func->front()) {
+    // We need to move the new entry block to be the first bb of the function
+    Function::iterator EBI = find(Func->begin(), Func->end(), EntryBlock);
+    std::swap(*EBI, *Func->begin()); // Exchange old location with start of fn
+  }
+
+  while (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(EntryBlock->front())) {
+    assert(PN->getNumIncomingValues() == 1 &&
+           "Can only have a single incoming value at this point...");
+    // The incoming value must be outside of the scope of the function, a
+    // global variable, constant or parameter maybe...
+    //
+    PN->replaceAllUsesWith(PN->getIncomingValue(0));
+    
+    // Nuke the phi node...
+    delete EntryBlock->getInstList().remove(EntryBlock->begin());
+  }
 }
 
 
@@ -242,8 +261,8 @@ bool ADCE::doADCE() {
 //        been in the alive set).
 //   3. Return the nonnull child, or 0 if no non-null children.
 //
-BasicBlock *ADCE::fixupCFG(BasicBlock *BB, set<BasicBlock*> &VisitedBlocks,
-                          const set<BasicBlock*> &AliveBlocks) {
+BasicBlock *ADCE::fixupCFG(BasicBlock *BB, std::set<BasicBlock*> &VisitedBlocks,
+                          const std::set<BasicBlock*> &AliveBlocks) {
   if (VisitedBlocks.count(BB)) return 0;   // Revisiting a node? No update.
   VisitedBlocks.insert(BB);                // We have now visited this node!
 
@@ -253,20 +272,17 @@ BasicBlock *ADCE::fixupCFG(BasicBlock *BB, set<BasicBlock*> &VisitedBlocks,
 
   if (AliveBlocks.count(BB)) {             // Is the block alive?
     // Yes it's alive: loop through and eliminate all dead instructions in block
-    for (BasicBlock::iterator II = BB->begin(); II != BB->end()-1; ) {
-      Instruction *I = *II;
-      if (!LiveSet.count(I)) {             // Is this instruction alive?
+    for (BasicBlock::iterator II = BB->begin(); II != BB->end()-1; )
+      if (!LiveSet.count(*II)) {             // Is this instruction alive?
        // Nope... remove the instruction from it's basic block...
        delete BB->getInstList().remove(II);
        MadeChanges = true;
-       continue;                          // Don't increment II
+      } else {
+        ++II;
       }
-      ++II;
-    }
 
     // Recursively traverse successors of this basic block.  
-    BasicBlock::succ_iterator SI = BB->succ_begin(), SE = BB->succ_end();
-    for (; SI != SE; ++SI) {
+    for (succ_iterator SI = succ_begin(BB), SE = succ_end(BB); SI != SE; ++SI) {
       BasicBlock *Succ = *SI;
       BasicBlock *Repl = fixupCFG(Succ, VisitedBlocks, AliveBlocks);
       if (Repl && Repl != Succ) {          // We have to replace the successor
@@ -279,11 +295,10 @@ BasicBlock *ADCE::fixupCFG(BasicBlock *BB, set<BasicBlock*> &VisitedBlocks,
     BasicBlock *ReturnBB = 0;              // Default to nothing live down here
     
     // Recursively traverse successors of this basic block.  
-    BasicBlock::succ_iterator SI = BB->succ_begin(), SE = BB->succ_end();
-    for (; SI != SE; ++SI) {
+    for (succ_iterator SI = succ_begin(BB), SE = succ_end(BB); SI != SE; ++SI) {
       BasicBlock *RetBB = fixupCFG(*SI, VisitedBlocks, AliveBlocks);
       if (RetBB) {
-       assert(ReturnBB == 0 && "One one live child allowed!");
+       assert(ReturnBB == 0 && "At most one live child allowed!");
        ReturnBB = RetBB;
       }
     }
@@ -291,12 +306,3 @@ BasicBlock *ADCE::fixupCFG(BasicBlock *BB, set<BasicBlock*> &VisitedBlocks,
   }
 }
 
-
-
-// doADCE - Execute the Agressive Dead Code Elimination Algorithm
-//
-bool opt::AgressiveDCE::doADCE(Method *M) {
-  if (M->isExternal()) return false;
-  ADCE DCE(M);
-  return DCE.doADCE();
-}