]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - contrib/llvm/include/llvm/Transforms/Utils/Cloning.h
Merge llvm, clang, compiler-rt, libc++, libunwind, lld, lldb and openmp
[FreeBSD/FreeBSD.git] / contrib / llvm / include / llvm / Transforms / Utils / Cloning.h
1 //===- Cloning.h - Clone various parts of LLVM programs ---------*- C++ -*-===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This file defines various functions that are used to clone chunks of LLVM
11 // code for various purposes.  This varies from copying whole modules into new
12 // modules, to cloning functions with different arguments, to inlining
13 // functions, to copying basic blocks to support loop unrolling or superblock
14 // formation, etc.
15 //
16 //===----------------------------------------------------------------------===//
17
18 #ifndef LLVM_TRANSFORMS_UTILS_CLONING_H
19 #define LLVM_TRANSFORMS_UTILS_CLONING_H
20
21 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
22 #include "llvm/ADT/Twine.h"
23 #include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
24 #include "llvm/Analysis/AssumptionCache.h"
25 #include "llvm/Analysis/InlineCost.h"
26 #include "llvm/IR/CallSite.h"
27 #include "llvm/IR/ValueHandle.h"
28 #include "llvm/Transforms/Utils/ValueMapper.h"
29 #include <functional>
30 #include <memory>
31 #include <vector>
32
33 namespace llvm {
34
35 class AllocaInst;
36 class BasicBlock;
37 class BlockFrequencyInfo;
38 class CallInst;
39 class CallGraph;
40 class DebugInfoFinder;
41 class DominatorTree;
42 class Function;
43 class Instruction;
44 class InvokeInst;
45 class Loop;
46 class LoopInfo;
47 class Module;
48 class ProfileSummaryInfo;
49 class ReturnInst;
50 class DomTreeUpdater;
51
52 /// Return an exact copy of the specified module
53 std::unique_ptr<Module> CloneModule(const Module &M);
54 std::unique_ptr<Module> CloneModule(const Module &M, ValueToValueMapTy &VMap);
55
56 /// Return a copy of the specified module. The ShouldCloneDefinition function
57 /// controls whether a specific GlobalValue's definition is cloned. If the
58 /// function returns false, the module copy will contain an external reference
59 /// in place of the global definition.
60 std::unique_ptr<Module>
61 CloneModule(const Module &M, ValueToValueMapTy &VMap,
62             function_ref<bool(const GlobalValue *)> ShouldCloneDefinition);
63
64 /// This struct can be used to capture information about code
65 /// being cloned, while it is being cloned.
66 struct ClonedCodeInfo {
67   /// This is set to true if the cloned code contains a normal call instruction.
68   bool ContainsCalls = false;
69
70   /// This is set to true if the cloned code contains a 'dynamic' alloca.
71   /// Dynamic allocas are allocas that are either not in the entry block or they
72   /// are in the entry block but are not a constant size.
73   bool ContainsDynamicAllocas = false;
74
75   /// All cloned call sites that have operand bundles attached are appended to
76   /// this vector.  This vector may contain nulls or undefs if some of the
77   /// originally inserted callsites were DCE'ed after they were cloned.
78   std::vector<WeakTrackingVH> OperandBundleCallSites;
79
80   ClonedCodeInfo() = default;
81 };
82
83 /// Return a copy of the specified basic block, but without
84 /// embedding the block into a particular function.  The block returned is an
85 /// exact copy of the specified basic block, without any remapping having been
86 /// performed.  Because of this, this is only suitable for applications where
87 /// the basic block will be inserted into the same function that it was cloned
88 /// from (loop unrolling would use this, for example).
89 ///
90 /// Also, note that this function makes a direct copy of the basic block, and
91 /// can thus produce illegal LLVM code.  In particular, it will copy any PHI
92 /// nodes from the original block, even though there are no predecessors for the
93 /// newly cloned block (thus, phi nodes will have to be updated).  Also, this
94 /// block will branch to the old successors of the original block: these
95 /// successors will have to have any PHI nodes updated to account for the new
96 /// incoming edges.
97 ///
98 /// The correlation between instructions in the source and result basic blocks
99 /// is recorded in the VMap map.
100 ///
101 /// If you have a particular suffix you'd like to use to add to any cloned
102 /// names, specify it as the optional third parameter.
103 ///
104 /// If you would like the basic block to be auto-inserted into the end of a
105 /// function, you can specify it as the optional fourth parameter.
106 ///
107 /// If you would like to collect additional information about the cloned
108 /// function, you can specify a ClonedCodeInfo object with the optional fifth
109 /// parameter.
110 BasicBlock *CloneBasicBlock(const BasicBlock *BB, ValueToValueMapTy &VMap,
111                             const Twine &NameSuffix = "", Function *F = nullptr,
112                             ClonedCodeInfo *CodeInfo = nullptr,
113                             DebugInfoFinder *DIFinder = nullptr);
114
115 /// Return a copy of the specified function and add it to that
116 /// function's module.  Also, any references specified in the VMap are changed
117 /// to refer to their mapped value instead of the original one.  If any of the
118 /// arguments to the function are in the VMap, the arguments are deleted from
119 /// the resultant function.  The VMap is updated to include mappings from all of
120 /// the instructions and basicblocks in the function from their old to new
121 /// values.  The final argument captures information about the cloned code if
122 /// non-null.
123 ///
124 /// VMap contains no non-identity GlobalValue mappings and debug info metadata
125 /// will not be cloned.
126 ///
127 Function *CloneFunction(Function *F, ValueToValueMapTy &VMap,
128                         ClonedCodeInfo *CodeInfo = nullptr);
129
130 /// Clone OldFunc into NewFunc, transforming the old arguments into references
131 /// to VMap values.  Note that if NewFunc already has basic blocks, the ones
132 /// cloned into it will be added to the end of the function.  This function
133 /// fills in a list of return instructions, and can optionally remap types
134 /// and/or append the specified suffix to all values cloned.
135 ///
136 /// If ModuleLevelChanges is false, VMap contains no non-identity GlobalValue
137 /// mappings.
138 ///
139 void CloneFunctionInto(Function *NewFunc, const Function *OldFunc,
140                        ValueToValueMapTy &VMap, bool ModuleLevelChanges,
141                        SmallVectorImpl<ReturnInst*> &Returns,
142                        const char *NameSuffix = "",
143                        ClonedCodeInfo *CodeInfo = nullptr,
144                        ValueMapTypeRemapper *TypeMapper = nullptr,
145                        ValueMaterializer *Materializer = nullptr);
146
147 void CloneAndPruneIntoFromInst(Function *NewFunc, const Function *OldFunc,
148                                const Instruction *StartingInst,
149                                ValueToValueMapTy &VMap, bool ModuleLevelChanges,
150                                SmallVectorImpl<ReturnInst *> &Returns,
151                                const char *NameSuffix = "",
152                                ClonedCodeInfo *CodeInfo = nullptr);
153
154 /// This works exactly like CloneFunctionInto,
155 /// except that it does some simple constant prop and DCE on the fly.  The
156 /// effect of this is to copy significantly less code in cases where (for
157 /// example) a function call with constant arguments is inlined, and those
158 /// constant arguments cause a significant amount of code in the callee to be
159 /// dead.  Since this doesn't produce an exactly copy of the input, it can't be
160 /// used for things like CloneFunction or CloneModule.
161 ///
162 /// If ModuleLevelChanges is false, VMap contains no non-identity GlobalValue
163 /// mappings.
164 ///
165 void CloneAndPruneFunctionInto(Function *NewFunc, const Function *OldFunc,
166                                ValueToValueMapTy &VMap, bool ModuleLevelChanges,
167                                SmallVectorImpl<ReturnInst*> &Returns,
168                                const char *NameSuffix = "",
169                                ClonedCodeInfo *CodeInfo = nullptr,
170                                Instruction *TheCall = nullptr);
171
172 /// This class captures the data input to the InlineFunction call, and records
173 /// the auxiliary results produced by it.
174 class InlineFunctionInfo {
175 public:
176   explicit InlineFunctionInfo(CallGraph *cg = nullptr,
177                               std::function<AssumptionCache &(Function &)>
178                                   *GetAssumptionCache = nullptr,
179                               ProfileSummaryInfo *PSI = nullptr,
180                               BlockFrequencyInfo *CallerBFI = nullptr,
181                               BlockFrequencyInfo *CalleeBFI = nullptr)
182       : CG(cg), GetAssumptionCache(GetAssumptionCache), PSI(PSI),
183         CallerBFI(CallerBFI), CalleeBFI(CalleeBFI) {}
184
185   /// If non-null, InlineFunction will update the callgraph to reflect the
186   /// changes it makes.
187   CallGraph *CG;
188   std::function<AssumptionCache &(Function &)> *GetAssumptionCache;
189   ProfileSummaryInfo *PSI;
190   BlockFrequencyInfo *CallerBFI, *CalleeBFI;
191
192   /// InlineFunction fills this in with all static allocas that get copied into
193   /// the caller.
194   SmallVector<AllocaInst *, 4> StaticAllocas;
195
196   /// InlineFunction fills this in with callsites that were inlined from the
197   /// callee. This is only filled in if CG is non-null.
198   SmallVector<WeakTrackingVH, 8> InlinedCalls;
199
200   /// All of the new call sites inlined into the caller.
201   ///
202   /// 'InlineFunction' fills this in by scanning the inlined instructions, and
203   /// only if CG is null. If CG is non-null, instead the value handle
204   /// `InlinedCalls` above is used.
205   SmallVector<CallSite, 8> InlinedCallSites;
206
207   void reset() {
208     StaticAllocas.clear();
209     InlinedCalls.clear();
210     InlinedCallSites.clear();
211   }
212 };
213
214 /// This function inlines the called function into the basic
215 /// block of the caller.  This returns false if it is not possible to inline
216 /// this call.  The program is still in a well defined state if this occurs
217 /// though.
218 ///
219 /// Note that this only does one level of inlining.  For example, if the
220 /// instruction 'call B' is inlined, and 'B' calls 'C', then the call to 'C' now
221 /// exists in the instruction stream.  Similarly this will inline a recursive
222 /// function by one level.
223 ///
224 /// Note that while this routine is allowed to cleanup and optimize the
225 /// *inlined* code to minimize the actual inserted code, it must not delete
226 /// code in the caller as users of this routine may have pointers to
227 /// instructions in the caller that need to remain stable.
228 ///
229 /// If ForwardVarArgsTo is passed, inlining a function with varargs is allowed
230 /// and all varargs at the callsite will be passed to any calls to
231 /// ForwardVarArgsTo. The caller of InlineFunction has to make sure any varargs
232 /// are only used by ForwardVarArgsTo.
233 InlineResult InlineFunction(CallInst *C, InlineFunctionInfo &IFI,
234                             AAResults *CalleeAAR = nullptr,
235                             bool InsertLifetime = true);
236 InlineResult InlineFunction(InvokeInst *II, InlineFunctionInfo &IFI,
237                             AAResults *CalleeAAR = nullptr,
238                             bool InsertLifetime = true);
239 InlineResult InlineFunction(CallSite CS, InlineFunctionInfo &IFI,
240                             AAResults *CalleeAAR = nullptr,
241                             bool InsertLifetime = true,
242                             Function *ForwardVarArgsTo = nullptr);
243
244 /// Clones a loop \p OrigLoop.  Returns the loop and the blocks in \p
245 /// Blocks.
246 ///
247 /// Updates LoopInfo and DominatorTree assuming the loop is dominated by block
248 /// \p LoopDomBB.  Insert the new blocks before block specified in \p Before.
249 /// Note: Only innermost loops are supported.
250 Loop *cloneLoopWithPreheader(BasicBlock *Before, BasicBlock *LoopDomBB,
251                              Loop *OrigLoop, ValueToValueMapTy &VMap,
252                              const Twine &NameSuffix, LoopInfo *LI,
253                              DominatorTree *DT,
254                              SmallVectorImpl<BasicBlock *> &Blocks);
255
256 /// Remaps instructions in \p Blocks using the mapping in \p VMap.
257 void remapInstructionsInBlocks(const SmallVectorImpl<BasicBlock *> &Blocks,
258                                ValueToValueMapTy &VMap);
259
260 /// Split edge between BB and PredBB and duplicate all non-Phi instructions
261 /// from BB between its beginning and the StopAt instruction into the split
262 /// block. Phi nodes are not duplicated, but their uses are handled correctly:
263 /// we replace them with the uses of corresponding Phi inputs. ValueMapping
264 /// is used to map the original instructions from BB to their newly-created
265 /// copies. Returns the split block.
266 BasicBlock *DuplicateInstructionsInSplitBetween(BasicBlock *BB,
267                                                 BasicBlock *PredBB,
268                                                 Instruction *StopAt,
269                                                 ValueToValueMapTy &ValueMapping,
270                                                 DomTreeUpdater &DTU);
271
272 } // end namespace llvm
273
274 #endif // LLVM_TRANSFORMS_UTILS_CLONING_H