]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - contrib/llvm/lib/Transforms/IPO/GlobalOpt.cpp
MFC r335799:
[FreeBSD/FreeBSD.git] / contrib / llvm / lib / Transforms / IPO / GlobalOpt.cpp
1 //===- GlobalOpt.cpp - Optimize Global Variables --------------------------===//
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 pass transforms simple global variables that never have their address
11 // taken.  If obviously true, it marks read/write globals as constant, deletes
12 // variables only stored to, etc.
13 //
14 //===----------------------------------------------------------------------===//
15
16 #include "llvm/Transforms/IPO/GlobalOpt.h"
17 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
18 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
19 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
20 #include "llvm/ADT/SmallSet.h"
21 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
22 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
23 #include "llvm/ADT/Twine.h"
24 #include "llvm/ADT/iterator_range.h"
25 #include "llvm/Analysis/ConstantFolding.h"
26 #include "llvm/Analysis/MemoryBuiltins.h"
27 #include "llvm/Analysis/TargetLibraryInfo.h"
28 #include "llvm/BinaryFormat/Dwarf.h"
29 #include "llvm/IR/Attributes.h"
30 #include "llvm/IR/BasicBlock.h"
31 #include "llvm/IR/CallSite.h"
32 #include "llvm/IR/CallingConv.h"
33 #include "llvm/IR/Constant.h"
34 #include "llvm/IR/Constants.h"
35 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
36 #include "llvm/IR/DebugInfoMetadata.h"
37 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
38 #include "llvm/IR/Dominators.h"
39 #include "llvm/IR/Function.h"
40 #include "llvm/IR/GetElementPtrTypeIterator.h"
41 #include "llvm/IR/GlobalAlias.h"
42 #include "llvm/IR/GlobalValue.h"
43 #include "llvm/IR/GlobalVariable.h"
44 #include "llvm/IR/InstrTypes.h"
45 #include "llvm/IR/Instruction.h"
46 #include "llvm/IR/Instructions.h"
47 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
48 #include "llvm/IR/Module.h"
49 #include "llvm/IR/Operator.h"
50 #include "llvm/IR/Type.h"
51 #include "llvm/IR/Use.h"
52 #include "llvm/IR/User.h"
53 #include "llvm/IR/Value.h"
54 #include "llvm/IR/ValueHandle.h"
55 #include "llvm/Pass.h"
56 #include "llvm/Support/AtomicOrdering.h"
57 #include "llvm/Support/Casting.h"
58 #include "llvm/Support/Debug.h"
59 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
60 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
61 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
62 #include "llvm/Transforms/IPO.h"
63 #include "llvm/Transforms/Utils/CtorUtils.h"
64 #include "llvm/Transforms/Utils/Evaluator.h"
65 #include "llvm/Transforms/Utils/GlobalStatus.h"
66 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
67 #include <cassert>
68 #include <cstdint>
69 #include <utility>
70 #include <vector>
71
72 using namespace llvm;
73
74 #define DEBUG_TYPE "globalopt"
75
76 STATISTIC(NumMarked    , "Number of globals marked constant");
77 STATISTIC(NumUnnamed   , "Number of globals marked unnamed_addr");
78 STATISTIC(NumSRA       , "Number of aggregate globals broken into scalars");
79 STATISTIC(NumHeapSRA   , "Number of heap objects SRA'd");
80 STATISTIC(NumSubstitute,"Number of globals with initializers stored into them");
81 STATISTIC(NumDeleted   , "Number of globals deleted");
82 STATISTIC(NumGlobUses  , "Number of global uses devirtualized");
83 STATISTIC(NumLocalized , "Number of globals localized");
84 STATISTIC(NumShrunkToBool  , "Number of global vars shrunk to booleans");
85 STATISTIC(NumFastCallFns   , "Number of functions converted to fastcc");
86 STATISTIC(NumCtorsEvaluated, "Number of static ctors evaluated");
87 STATISTIC(NumNestRemoved   , "Number of nest attributes removed");
88 STATISTIC(NumAliasesResolved, "Number of global aliases resolved");
89 STATISTIC(NumAliasesRemoved, "Number of global aliases eliminated");
90 STATISTIC(NumCXXDtorsRemoved, "Number of global C++ destructors removed");
91
92 /// Is this global variable possibly used by a leak checker as a root?  If so,
93 /// we might not really want to eliminate the stores to it.
94 static bool isLeakCheckerRoot(GlobalVariable *GV) {
95   // A global variable is a root if it is a pointer, or could plausibly contain
96   // a pointer.  There are two challenges; one is that we could have a struct
97   // the has an inner member which is a pointer.  We recurse through the type to
98   // detect these (up to a point).  The other is that we may actually be a union
99   // of a pointer and another type, and so our LLVM type is an integer which
100   // gets converted into a pointer, or our type is an [i8 x #] with a pointer
101   // potentially contained here.
102
103   if (GV->hasPrivateLinkage())
104     return false;
105
106   SmallVector<Type *, 4> Types;
107   Types.push_back(GV->getValueType());
108
109   unsigned Limit = 20;
110   do {
111     Type *Ty = Types.pop_back_val();
112     switch (Ty->getTypeID()) {
113       default: break;
114       case Type::PointerTyID: return true;
115       case Type::ArrayTyID:
116       case Type::VectorTyID: {
117         SequentialType *STy = cast<SequentialType>(Ty);
118         Types.push_back(STy->getElementType());
119         break;
120       }
121       case Type::StructTyID: {
122         StructType *STy = cast<StructType>(Ty);
123         if (STy->isOpaque()) return true;
124         for (StructType::element_iterator I = STy->element_begin(),
125                  E = STy->element_end(); I != E; ++I) {
126           Type *InnerTy = *I;
127           if (isa<PointerType>(InnerTy)) return true;
128           if (isa<CompositeType>(InnerTy))
129             Types.push_back(InnerTy);
130         }
131         break;
132       }
133     }
134     if (--Limit == 0) return true;
135   } while (!Types.empty());
136   return false;
137 }
138
139 /// Given a value that is stored to a global but never read, determine whether
140 /// it's safe to remove the store and the chain of computation that feeds the
141 /// store.
142 static bool IsSafeComputationToRemove(Value *V, const TargetLibraryInfo *TLI) {
143   do {
144     if (isa<Constant>(V))
145       return true;
146     if (!V->hasOneUse())
147       return false;
148     if (isa<LoadInst>(V) || isa<InvokeInst>(V) || isa<Argument>(V) ||
149         isa<GlobalValue>(V))
150       return false;
151     if (isAllocationFn(V, TLI))
152       return true;
153
154     Instruction *I = cast<Instruction>(V);
155     if (I->mayHaveSideEffects())
156       return false;
157     if (GetElementPtrInst *GEP = dyn_cast<GetElementPtrInst>(I)) {
158       if (!GEP->hasAllConstantIndices())
159         return false;
160     } else if (I->getNumOperands() != 1) {
161       return false;
162     }
163
164     V = I->getOperand(0);
165   } while (true);
166 }
167
168 /// This GV is a pointer root.  Loop over all users of the global and clean up
169 /// any that obviously don't assign the global a value that isn't dynamically
170 /// allocated.
171 static bool CleanupPointerRootUsers(GlobalVariable *GV,
172                                     const TargetLibraryInfo *TLI) {
173   // A brief explanation of leak checkers.  The goal is to find bugs where
174   // pointers are forgotten, causing an accumulating growth in memory
175   // usage over time.  The common strategy for leak checkers is to whitelist the
176   // memory pointed to by globals at exit.  This is popular because it also
177   // solves another problem where the main thread of a C++ program may shut down
178   // before other threads that are still expecting to use those globals.  To
179   // handle that case, we expect the program may create a singleton and never
180   // destroy it.
181
182   bool Changed = false;
183
184   // If Dead[n].first is the only use of a malloc result, we can delete its
185   // chain of computation and the store to the global in Dead[n].second.
186   SmallVector<std::pair<Instruction *, Instruction *>, 32> Dead;
187
188   // Constants can't be pointers to dynamically allocated memory.
189   for (Value::user_iterator UI = GV->user_begin(), E = GV->user_end();
190        UI != E;) {
191     User *U = *UI++;
192     if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(U)) {
193       Value *V = SI->getValueOperand();
194       if (isa<Constant>(V)) {
195         Changed = true;
196         SI->eraseFromParent();
197       } else if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V)) {
198         if (I->hasOneUse())
199           Dead.push_back(std::make_pair(I, SI));
200       }
201     } else if (MemSetInst *MSI = dyn_cast<MemSetInst>(U)) {
202       if (isa<Constant>(MSI->getValue())) {
203         Changed = true;
204         MSI->eraseFromParent();
205       } else if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(MSI->getValue())) {
206         if (I->hasOneUse())
207           Dead.push_back(std::make_pair(I, MSI));
208       }
209     } else if (MemTransferInst *MTI = dyn_cast<MemTransferInst>(U)) {
210       GlobalVariable *MemSrc = dyn_cast<GlobalVariable>(MTI->getSource());
211       if (MemSrc && MemSrc->isConstant()) {
212         Changed = true;
213         MTI->eraseFromParent();
214       } else if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(MemSrc)) {
215         if (I->hasOneUse())
216           Dead.push_back(std::make_pair(I, MTI));
217       }
218     } else if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(U)) {
219       if (CE->use_empty()) {
220         CE->destroyConstant();
221         Changed = true;
222       }
223     } else if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(U)) {
224       if (isSafeToDestroyConstant(C)) {
225         C->destroyConstant();
226         // This could have invalidated UI, start over from scratch.
227         Dead.clear();
228         CleanupPointerRootUsers(GV, TLI);
229         return true;
230       }
231     }
232   }
233
234   for (int i = 0, e = Dead.size(); i != e; ++i) {
235     if (IsSafeComputationToRemove(Dead[i].first, TLI)) {
236       Dead[i].second->eraseFromParent();
237       Instruction *I = Dead[i].first;
238       do {
239         if (isAllocationFn(I, TLI))
240           break;
241         Instruction *J = dyn_cast<Instruction>(I->getOperand(0));
242         if (!J)
243           break;
244         I->eraseFromParent();
245         I = J;
246       } while (true);
247       I->eraseFromParent();
248     }
249   }
250
251   return Changed;
252 }
253
254 /// We just marked GV constant.  Loop over all users of the global, cleaning up
255 /// the obvious ones.  This is largely just a quick scan over the use list to
256 /// clean up the easy and obvious cruft.  This returns true if it made a change.
257 static bool CleanupConstantGlobalUsers(Value *V, Constant *Init,
258                                        const DataLayout &DL,
259                                        TargetLibraryInfo *TLI) {
260   bool Changed = false;
261   // Note that we need to use a weak value handle for the worklist items. When
262   // we delete a constant array, we may also be holding pointer to one of its
263   // elements (or an element of one of its elements if we're dealing with an
264   // array of arrays) in the worklist.
265   SmallVector<WeakTrackingVH, 8> WorkList(V->user_begin(), V->user_end());
266   while (!WorkList.empty()) {
267     Value *UV = WorkList.pop_back_val();
268     if (!UV)
269       continue;
270
271     User *U = cast<User>(UV);
272
273     if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(U)) {
274       if (Init) {
275         // Replace the load with the initializer.
276         LI->replaceAllUsesWith(Init);
277         LI->eraseFromParent();
278         Changed = true;
279       }
280     } else if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(U)) {
281       // Store must be unreachable or storing Init into the global.
282       SI->eraseFromParent();
283       Changed = true;
284     } else if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(U)) {
285       if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
286         Constant *SubInit = nullptr;
287         if (Init)
288           SubInit = ConstantFoldLoadThroughGEPConstantExpr(Init, CE);
289         Changed |= CleanupConstantGlobalUsers(CE, SubInit, DL, TLI);
290       } else if ((CE->getOpcode() == Instruction::BitCast &&
291                   CE->getType()->isPointerTy()) ||
292                  CE->getOpcode() == Instruction::AddrSpaceCast) {
293         // Pointer cast, delete any stores and memsets to the global.
294         Changed |= CleanupConstantGlobalUsers(CE, nullptr, DL, TLI);
295       }
296
297       if (CE->use_empty()) {
298         CE->destroyConstant();
299         Changed = true;
300       }
301     } else if (GetElementPtrInst *GEP = dyn_cast<GetElementPtrInst>(U)) {
302       // Do not transform "gepinst (gep constexpr (GV))" here, because forming
303       // "gepconstexpr (gep constexpr (GV))" will cause the two gep's to fold
304       // and will invalidate our notion of what Init is.
305       Constant *SubInit = nullptr;
306       if (!isa<ConstantExpr>(GEP->getOperand(0))) {
307         ConstantExpr *CE = dyn_cast_or_null<ConstantExpr>(
308             ConstantFoldInstruction(GEP, DL, TLI));
309         if (Init && CE && CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr)
310           SubInit = ConstantFoldLoadThroughGEPConstantExpr(Init, CE);
311
312         // If the initializer is an all-null value and we have an inbounds GEP,
313         // we already know what the result of any load from that GEP is.
314         // TODO: Handle splats.
315         if (Init && isa<ConstantAggregateZero>(Init) && GEP->isInBounds())
316           SubInit = Constant::getNullValue(GEP->getResultElementType());
317       }
318       Changed |= CleanupConstantGlobalUsers(GEP, SubInit, DL, TLI);
319
320       if (GEP->use_empty()) {
321         GEP->eraseFromParent();
322         Changed = true;
323       }
324     } else if (MemIntrinsic *MI = dyn_cast<MemIntrinsic>(U)) { // memset/cpy/mv
325       if (MI->getRawDest() == V) {
326         MI->eraseFromParent();
327         Changed = true;
328       }
329
330     } else if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(U)) {
331       // If we have a chain of dead constantexprs or other things dangling from
332       // us, and if they are all dead, nuke them without remorse.
333       if (isSafeToDestroyConstant(C)) {
334         C->destroyConstant();
335         CleanupConstantGlobalUsers(V, Init, DL, TLI);
336         return true;
337       }
338     }
339   }
340   return Changed;
341 }
342
343 /// Return true if the specified instruction is a safe user of a derived
344 /// expression from a global that we want to SROA.
345 static bool isSafeSROAElementUse(Value *V) {
346   // We might have a dead and dangling constant hanging off of here.
347   if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(V))
348     return isSafeToDestroyConstant(C);
349
350   Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
351   if (!I) return false;
352
353   // Loads are ok.
354   if (isa<LoadInst>(I)) return true;
355
356   // Stores *to* the pointer are ok.
357   if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(I))
358     return SI->getOperand(0) != V;
359
360   // Otherwise, it must be a GEP.
361   GetElementPtrInst *GEPI = dyn_cast<GetElementPtrInst>(I);
362   if (!GEPI) return false;
363
364   if (GEPI->getNumOperands() < 3 || !isa<Constant>(GEPI->getOperand(1)) ||
365       !cast<Constant>(GEPI->getOperand(1))->isNullValue())
366     return false;
367
368   for (User *U : GEPI->users())
369     if (!isSafeSROAElementUse(U))
370       return false;
371   return true;
372 }
373
374 /// U is a direct user of the specified global value.  Look at it and its uses
375 /// and decide whether it is safe to SROA this global.
376 static bool IsUserOfGlobalSafeForSRA(User *U, GlobalValue *GV) {
377   // The user of the global must be a GEP Inst or a ConstantExpr GEP.
378   if (!isa<GetElementPtrInst>(U) &&
379       (!isa<ConstantExpr>(U) ||
380        cast<ConstantExpr>(U)->getOpcode() != Instruction::GetElementPtr))
381     return false;
382
383   // Check to see if this ConstantExpr GEP is SRA'able.  In particular, we
384   // don't like < 3 operand CE's, and we don't like non-constant integer
385   // indices.  This enforces that all uses are 'gep GV, 0, C, ...' for some
386   // value of C.
387   if (U->getNumOperands() < 3 || !isa<Constant>(U->getOperand(1)) ||
388       !cast<Constant>(U->getOperand(1))->isNullValue() ||
389       !isa<ConstantInt>(U->getOperand(2)))
390     return false;
391
392   gep_type_iterator GEPI = gep_type_begin(U), E = gep_type_end(U);
393   ++GEPI;  // Skip over the pointer index.
394
395   // If this is a use of an array allocation, do a bit more checking for sanity.
396   if (GEPI.isSequential()) {
397     ConstantInt *Idx = cast<ConstantInt>(U->getOperand(2));
398
399     // Check to make sure that index falls within the array.  If not,
400     // something funny is going on, so we won't do the optimization.
401     //
402     if (GEPI.isBoundedSequential() &&
403         Idx->getZExtValue() >= GEPI.getSequentialNumElements())
404       return false;
405
406     // We cannot scalar repl this level of the array unless any array
407     // sub-indices are in-range constants.  In particular, consider:
408     // A[0][i].  We cannot know that the user isn't doing invalid things like
409     // allowing i to index an out-of-range subscript that accesses A[1].
410     //
411     // Scalar replacing *just* the outer index of the array is probably not
412     // going to be a win anyway, so just give up.
413     for (++GEPI; // Skip array index.
414          GEPI != E;
415          ++GEPI) {
416       if (GEPI.isStruct())
417         continue;
418
419       ConstantInt *IdxVal = dyn_cast<ConstantInt>(GEPI.getOperand());
420       if (!IdxVal ||
421           (GEPI.isBoundedSequential() &&
422            IdxVal->getZExtValue() >= GEPI.getSequentialNumElements()))
423         return false;
424     }
425   }
426
427   return llvm::all_of(U->users(),
428                       [](User *UU) { return isSafeSROAElementUse(UU); });
429 }
430
431 /// Look at all uses of the global and decide whether it is safe for us to
432 /// perform this transformation.
433 static bool GlobalUsersSafeToSRA(GlobalValue *GV) {
434   for (User *U : GV->users())
435     if (!IsUserOfGlobalSafeForSRA(U, GV))
436       return false;
437
438   return true;
439 }
440
441 /// Copy over the debug info for a variable to its SRA replacements.
442 static void transferSRADebugInfo(GlobalVariable *GV, GlobalVariable *NGV,
443                                  uint64_t FragmentOffsetInBits,
444                                  uint64_t FragmentSizeInBits,
445                                  unsigned NumElements) {
446   SmallVector<DIGlobalVariableExpression *, 1> GVs;
447   GV->getDebugInfo(GVs);
448   for (auto *GVE : GVs) {
449     DIVariable *Var = GVE->getVariable();
450     DIExpression *Expr = GVE->getExpression();
451     if (NumElements > 1) {
452       if (auto E = DIExpression::createFragmentExpression(
453               Expr, FragmentOffsetInBits, FragmentSizeInBits))
454         Expr = *E;
455       else
456         return;
457     }
458     auto *NGVE = DIGlobalVariableExpression::get(GVE->getContext(), Var, Expr);
459     NGV->addDebugInfo(NGVE);
460   }
461 }
462
463 /// Perform scalar replacement of aggregates on the specified global variable.
464 /// This opens the door for other optimizations by exposing the behavior of the
465 /// program in a more fine-grained way.  We have determined that this
466 /// transformation is safe already.  We return the first global variable we
467 /// insert so that the caller can reprocess it.
468 static GlobalVariable *SRAGlobal(GlobalVariable *GV, const DataLayout &DL) {
469   // Make sure this global only has simple uses that we can SRA.
470   if (!GlobalUsersSafeToSRA(GV))
471     return nullptr;
472
473   assert(GV->hasLocalLinkage());
474   Constant *Init = GV->getInitializer();
475   Type *Ty = Init->getType();
476
477   std::vector<GlobalVariable *> NewGlobals;
478   Module::GlobalListType &Globals = GV->getParent()->getGlobalList();
479
480   // Get the alignment of the global, either explicit or target-specific.
481   unsigned StartAlignment = GV->getAlignment();
482   if (StartAlignment == 0)
483     StartAlignment = DL.getABITypeAlignment(GV->getType());
484
485   if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
486     uint64_t FragmentOffset = 0;
487     unsigned NumElements = STy->getNumElements();
488     NewGlobals.reserve(NumElements);
489     const StructLayout &Layout = *DL.getStructLayout(STy);
490     for (unsigned i = 0, e = NumElements; i != e; ++i) {
491       Constant *In = Init->getAggregateElement(i);
492       assert(In && "Couldn't get element of initializer?");
493       GlobalVariable *NGV = new GlobalVariable(STy->getElementType(i), false,
494                                                GlobalVariable::InternalLinkage,
495                                                In, GV->getName()+"."+Twine(i),
496                                                GV->getThreadLocalMode(),
497                                               GV->getType()->getAddressSpace());
498       NGV->setExternallyInitialized(GV->isExternallyInitialized());
499       NGV->copyAttributesFrom(GV);
500       Globals.push_back(NGV);
501       NewGlobals.push_back(NGV);
502
503       // Calculate the known alignment of the field.  If the original aggregate
504       // had 256 byte alignment for example, something might depend on that:
505       // propagate info to each field.
506       uint64_t FieldOffset = Layout.getElementOffset(i);
507       unsigned NewAlign = (unsigned)MinAlign(StartAlignment, FieldOffset);
508       if (NewAlign > DL.getABITypeAlignment(STy->getElementType(i)))
509         NGV->setAlignment(NewAlign);
510
511       // Copy over the debug info for the variable.
512       FragmentOffset = alignTo(FragmentOffset, NewAlign);
513       uint64_t Size = DL.getTypeSizeInBits(NGV->getValueType());
514       transferSRADebugInfo(GV, NGV, FragmentOffset, Size, NumElements);
515       FragmentOffset += Size;
516     }
517   } else if (SequentialType *STy = dyn_cast<SequentialType>(Ty)) {
518     unsigned NumElements = STy->getNumElements();
519     if (NumElements > 16 && GV->hasNUsesOrMore(16))
520       return nullptr; // It's not worth it.
521     NewGlobals.reserve(NumElements);
522     auto ElTy = STy->getElementType();
523     uint64_t EltSize = DL.getTypeAllocSize(ElTy);
524     unsigned EltAlign = DL.getABITypeAlignment(ElTy);
525     uint64_t FragmentSizeInBits = DL.getTypeSizeInBits(ElTy);
526     for (unsigned i = 0, e = NumElements; i != e; ++i) {
527       Constant *In = Init->getAggregateElement(i);
528       assert(In && "Couldn't get element of initializer?");
529
530       GlobalVariable *NGV = new GlobalVariable(STy->getElementType(), false,
531                                                GlobalVariable::InternalLinkage,
532                                                In, GV->getName()+"."+Twine(i),
533                                                GV->getThreadLocalMode(),
534                                               GV->getType()->getAddressSpace());
535       NGV->setExternallyInitialized(GV->isExternallyInitialized());
536       NGV->copyAttributesFrom(GV);
537       Globals.push_back(NGV);
538       NewGlobals.push_back(NGV);
539
540       // Calculate the known alignment of the field.  If the original aggregate
541       // had 256 byte alignment for example, something might depend on that:
542       // propagate info to each field.
543       unsigned NewAlign = (unsigned)MinAlign(StartAlignment, EltSize*i);
544       if (NewAlign > EltAlign)
545         NGV->setAlignment(NewAlign);
546       transferSRADebugInfo(GV, NGV, FragmentSizeInBits * i, FragmentSizeInBits,
547                            NumElements);
548     }
549   }
550
551   if (NewGlobals.empty())
552     return nullptr;
553
554   DEBUG(dbgs() << "PERFORMING GLOBAL SRA ON: " << *GV << "\n");
555
556   Constant *NullInt =Constant::getNullValue(Type::getInt32Ty(GV->getContext()));
557
558   // Loop over all of the uses of the global, replacing the constantexpr geps,
559   // with smaller constantexpr geps or direct references.
560   while (!GV->use_empty()) {
561     User *GEP = GV->user_back();
562     assert(((isa<ConstantExpr>(GEP) &&
563              cast<ConstantExpr>(GEP)->getOpcode()==Instruction::GetElementPtr)||
564             isa<GetElementPtrInst>(GEP)) && "NonGEP CE's are not SRAable!");
565
566     // Ignore the 1th operand, which has to be zero or else the program is quite
567     // broken (undefined).  Get the 2nd operand, which is the structure or array
568     // index.
569     unsigned Val = cast<ConstantInt>(GEP->getOperand(2))->getZExtValue();
570     if (Val >= NewGlobals.size()) Val = 0; // Out of bound array access.
571
572     Value *NewPtr = NewGlobals[Val];
573     Type *NewTy = NewGlobals[Val]->getValueType();
574
575     // Form a shorter GEP if needed.
576     if (GEP->getNumOperands() > 3) {
577       if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(GEP)) {
578         SmallVector<Constant*, 8> Idxs;
579         Idxs.push_back(NullInt);
580         for (unsigned i = 3, e = CE->getNumOperands(); i != e; ++i)
581           Idxs.push_back(CE->getOperand(i));
582         NewPtr =
583             ConstantExpr::getGetElementPtr(NewTy, cast<Constant>(NewPtr), Idxs);
584       } else {
585         GetElementPtrInst *GEPI = cast<GetElementPtrInst>(GEP);
586         SmallVector<Value*, 8> Idxs;
587         Idxs.push_back(NullInt);
588         for (unsigned i = 3, e = GEPI->getNumOperands(); i != e; ++i)
589           Idxs.push_back(GEPI->getOperand(i));
590         NewPtr = GetElementPtrInst::Create(
591             NewTy, NewPtr, Idxs, GEPI->getName() + "." + Twine(Val), GEPI);
592       }
593     }
594     GEP->replaceAllUsesWith(NewPtr);
595
596     if (GetElementPtrInst *GEPI = dyn_cast<GetElementPtrInst>(GEP))
597       GEPI->eraseFromParent();
598     else
599       cast<ConstantExpr>(GEP)->destroyConstant();
600   }
601
602   // Delete the old global, now that it is dead.
603   Globals.erase(GV);
604   ++NumSRA;
605
606   // Loop over the new globals array deleting any globals that are obviously
607   // dead.  This can arise due to scalarization of a structure or an array that
608   // has elements that are dead.
609   unsigned FirstGlobal = 0;
610   for (unsigned i = 0, e = NewGlobals.size(); i != e; ++i)
611     if (NewGlobals[i]->use_empty()) {
612       Globals.erase(NewGlobals[i]);
613       if (FirstGlobal == i) ++FirstGlobal;
614     }
615
616   return FirstGlobal != NewGlobals.size() ? NewGlobals[FirstGlobal] : nullptr;
617 }
618
619 /// Return true if all users of the specified value will trap if the value is
620 /// dynamically null.  PHIs keeps track of any phi nodes we've seen to avoid
621 /// reprocessing them.
622 static bool AllUsesOfValueWillTrapIfNull(const Value *V,
623                                         SmallPtrSetImpl<const PHINode*> &PHIs) {
624   for (const User *U : V->users())
625     if (isa<LoadInst>(U)) {
626       // Will trap.
627     } else if (const StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(U)) {
628       if (SI->getOperand(0) == V) {
629         //cerr << "NONTRAPPING USE: " << *U;
630         return false;  // Storing the value.
631       }
632     } else if (const CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(U)) {
633       if (CI->getCalledValue() != V) {
634         //cerr << "NONTRAPPING USE: " << *U;
635         return false;  // Not calling the ptr
636       }
637     } else if (const InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(U)) {
638       if (II->getCalledValue() != V) {
639         //cerr << "NONTRAPPING USE: " << *U;
640         return false;  // Not calling the ptr
641       }
642     } else if (const BitCastInst *CI = dyn_cast<BitCastInst>(U)) {
643       if (!AllUsesOfValueWillTrapIfNull(CI, PHIs)) return false;
644     } else if (const GetElementPtrInst *GEPI = dyn_cast<GetElementPtrInst>(U)) {
645       if (!AllUsesOfValueWillTrapIfNull(GEPI, PHIs)) return false;
646     } else if (const PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(U)) {
647       // If we've already seen this phi node, ignore it, it has already been
648       // checked.
649       if (PHIs.insert(PN).second && !AllUsesOfValueWillTrapIfNull(PN, PHIs))
650         return false;
651     } else if (isa<ICmpInst>(U) &&
652                isa<ConstantPointerNull>(U->getOperand(1))) {
653       // Ignore icmp X, null
654     } else {
655       //cerr << "NONTRAPPING USE: " << *U;
656       return false;
657     }
658
659   return true;
660 }
661
662 /// Return true if all uses of any loads from GV will trap if the loaded value
663 /// is null.  Note that this also permits comparisons of the loaded value
664 /// against null, as a special case.
665 static bool AllUsesOfLoadedValueWillTrapIfNull(const GlobalVariable *GV) {
666   for (const User *U : GV->users())
667     if (const LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(U)) {
668       SmallPtrSet<const PHINode*, 8> PHIs;
669       if (!AllUsesOfValueWillTrapIfNull(LI, PHIs))
670         return false;
671     } else if (isa<StoreInst>(U)) {
672       // Ignore stores to the global.
673     } else {
674       // We don't know or understand this user, bail out.
675       //cerr << "UNKNOWN USER OF GLOBAL!: " << *U;
676       return false;
677     }
678   return true;
679 }
680
681 static bool OptimizeAwayTrappingUsesOfValue(Value *V, Constant *NewV) {
682   bool Changed = false;
683   for (auto UI = V->user_begin(), E = V->user_end(); UI != E; ) {
684     Instruction *I = cast<Instruction>(*UI++);
685     if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(I)) {
686       LI->setOperand(0, NewV);
687       Changed = true;
688     } else if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(I)) {
689       if (SI->getOperand(1) == V) {
690         SI->setOperand(1, NewV);
691         Changed = true;
692       }
693     } else if (isa<CallInst>(I) || isa<InvokeInst>(I)) {
694       CallSite CS(I);
695       if (CS.getCalledValue() == V) {
696         // Calling through the pointer!  Turn into a direct call, but be careful
697         // that the pointer is not also being passed as an argument.
698         CS.setCalledFunction(NewV);
699         Changed = true;
700         bool PassedAsArg = false;
701         for (unsigned i = 0, e = CS.arg_size(); i != e; ++i)
702           if (CS.getArgument(i) == V) {
703             PassedAsArg = true;
704             CS.setArgument(i, NewV);
705           }
706
707         if (PassedAsArg) {
708           // Being passed as an argument also.  Be careful to not invalidate UI!
709           UI = V->user_begin();
710         }
711       }
712     } else if (CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(I)) {
713       Changed |= OptimizeAwayTrappingUsesOfValue(CI,
714                                 ConstantExpr::getCast(CI->getOpcode(),
715                                                       NewV, CI->getType()));
716       if (CI->use_empty()) {
717         Changed = true;
718         CI->eraseFromParent();
719       }
720     } else if (GetElementPtrInst *GEPI = dyn_cast<GetElementPtrInst>(I)) {
721       // Should handle GEP here.
722       SmallVector<Constant*, 8> Idxs;
723       Idxs.reserve(GEPI->getNumOperands()-1);
724       for (User::op_iterator i = GEPI->op_begin() + 1, e = GEPI->op_end();
725            i != e; ++i)
726         if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(*i))
727           Idxs.push_back(C);
728         else
729           break;
730       if (Idxs.size() == GEPI->getNumOperands()-1)
731         Changed |= OptimizeAwayTrappingUsesOfValue(
732             GEPI, ConstantExpr::getGetElementPtr(nullptr, NewV, Idxs));
733       if (GEPI->use_empty()) {
734         Changed = true;
735         GEPI->eraseFromParent();
736       }
737     }
738   }
739
740   return Changed;
741 }
742
743 /// The specified global has only one non-null value stored into it.  If there
744 /// are uses of the loaded value that would trap if the loaded value is
745 /// dynamically null, then we know that they cannot be reachable with a null
746 /// optimize away the load.
747 static bool OptimizeAwayTrappingUsesOfLoads(GlobalVariable *GV, Constant *LV,
748                                             const DataLayout &DL,
749                                             TargetLibraryInfo *TLI) {
750   bool Changed = false;
751
752   // Keep track of whether we are able to remove all the uses of the global
753   // other than the store that defines it.
754   bool AllNonStoreUsesGone = true;
755
756   // Replace all uses of loads with uses of uses of the stored value.
757   for (Value::user_iterator GUI = GV->user_begin(), E = GV->user_end(); GUI != E;){
758     User *GlobalUser = *GUI++;
759     if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(GlobalUser)) {
760       Changed |= OptimizeAwayTrappingUsesOfValue(LI, LV);
761       // If we were able to delete all uses of the loads
762       if (LI->use_empty()) {
763         LI->eraseFromParent();
764         Changed = true;
765       } else {
766         AllNonStoreUsesGone = false;
767       }
768     } else if (isa<StoreInst>(GlobalUser)) {
769       // Ignore the store that stores "LV" to the global.
770       assert(GlobalUser->getOperand(1) == GV &&
771              "Must be storing *to* the global");
772     } else {
773       AllNonStoreUsesGone = false;
774
775       // If we get here we could have other crazy uses that are transitively
776       // loaded.
777       assert((isa<PHINode>(GlobalUser) || isa<SelectInst>(GlobalUser) ||
778               isa<ConstantExpr>(GlobalUser) || isa<CmpInst>(GlobalUser) ||
779               isa<BitCastInst>(GlobalUser) ||
780               isa<GetElementPtrInst>(GlobalUser)) &&
781              "Only expect load and stores!");
782     }
783   }
784
785   if (Changed) {
786     DEBUG(dbgs() << "OPTIMIZED LOADS FROM STORED ONCE POINTER: " << *GV << "\n");
787     ++NumGlobUses;
788   }
789
790   // If we nuked all of the loads, then none of the stores are needed either,
791   // nor is the global.
792   if (AllNonStoreUsesGone) {
793     if (isLeakCheckerRoot(GV)) {
794       Changed |= CleanupPointerRootUsers(GV, TLI);
795     } else {
796       Changed = true;
797       CleanupConstantGlobalUsers(GV, nullptr, DL, TLI);
798     }
799     if (GV->use_empty()) {
800       DEBUG(dbgs() << "  *** GLOBAL NOW DEAD!\n");
801       Changed = true;
802       GV->eraseFromParent();
803       ++NumDeleted;
804     }
805   }
806   return Changed;
807 }
808
809 /// Walk the use list of V, constant folding all of the instructions that are
810 /// foldable.
811 static void ConstantPropUsersOf(Value *V, const DataLayout &DL,
812                                 TargetLibraryInfo *TLI) {
813   for (Value::user_iterator UI = V->user_begin(), E = V->user_end(); UI != E; )
814     if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(*UI++))
815       if (Constant *NewC = ConstantFoldInstruction(I, DL, TLI)) {
816         I->replaceAllUsesWith(NewC);
817
818         // Advance UI to the next non-I use to avoid invalidating it!
819         // Instructions could multiply use V.
820         while (UI != E && *UI == I)
821           ++UI;
822         if (isInstructionTriviallyDead(I, TLI))
823           I->eraseFromParent();
824       }
825 }
826
827 /// This function takes the specified global variable, and transforms the
828 /// program as if it always contained the result of the specified malloc.
829 /// Because it is always the result of the specified malloc, there is no reason
830 /// to actually DO the malloc.  Instead, turn the malloc into a global, and any
831 /// loads of GV as uses of the new global.
832 static GlobalVariable *
833 OptimizeGlobalAddressOfMalloc(GlobalVariable *GV, CallInst *CI, Type *AllocTy,
834                               ConstantInt *NElements, const DataLayout &DL,
835                               TargetLibraryInfo *TLI) {
836   DEBUG(errs() << "PROMOTING GLOBAL: " << *GV << "  CALL = " << *CI << '\n');
837
838   Type *GlobalType;
839   if (NElements->getZExtValue() == 1)
840     GlobalType = AllocTy;
841   else
842     // If we have an array allocation, the global variable is of an array.
843     GlobalType = ArrayType::get(AllocTy, NElements->getZExtValue());
844
845   // Create the new global variable.  The contents of the malloc'd memory is
846   // undefined, so initialize with an undef value.
847   GlobalVariable *NewGV = new GlobalVariable(
848       *GV->getParent(), GlobalType, false, GlobalValue::InternalLinkage,
849       UndefValue::get(GlobalType), GV->getName() + ".body", nullptr,
850       GV->getThreadLocalMode());
851
852   // If there are bitcast users of the malloc (which is typical, usually we have
853   // a malloc + bitcast) then replace them with uses of the new global.  Update
854   // other users to use the global as well.
855   BitCastInst *TheBC = nullptr;
856   while (!CI->use_empty()) {
857     Instruction *User = cast<Instruction>(CI->user_back());
858     if (BitCastInst *BCI = dyn_cast<BitCastInst>(User)) {
859       if (BCI->getType() == NewGV->getType()) {
860         BCI->replaceAllUsesWith(NewGV);
861         BCI->eraseFromParent();
862       } else {
863         BCI->setOperand(0, NewGV);
864       }
865     } else {
866       if (!TheBC)
867         TheBC = new BitCastInst(NewGV, CI->getType(), "newgv", CI);
868       User->replaceUsesOfWith(CI, TheBC);
869     }
870   }
871
872   Constant *RepValue = NewGV;
873   if (NewGV->getType() != GV->getValueType())
874     RepValue = ConstantExpr::getBitCast(RepValue, GV->getValueType());
875
876   // If there is a comparison against null, we will insert a global bool to
877   // keep track of whether the global was initialized yet or not.
878   GlobalVariable *InitBool =
879     new GlobalVariable(Type::getInt1Ty(GV->getContext()), false,
880                        GlobalValue::InternalLinkage,
881                        ConstantInt::getFalse(GV->getContext()),
882                        GV->getName()+".init", GV->getThreadLocalMode());
883   bool InitBoolUsed = false;
884
885   // Loop over all uses of GV, processing them in turn.
886   while (!GV->use_empty()) {
887     if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(GV->user_back())) {
888       // The global is initialized when the store to it occurs.
889       new StoreInst(ConstantInt::getTrue(GV->getContext()), InitBool, false, 0,
890                     SI->getOrdering(), SI->getSyncScopeID(), SI);
891       SI->eraseFromParent();
892       continue;
893     }
894
895     LoadInst *LI = cast<LoadInst>(GV->user_back());
896     while (!LI->use_empty()) {
897       Use &LoadUse = *LI->use_begin();
898       ICmpInst *ICI = dyn_cast<ICmpInst>(LoadUse.getUser());
899       if (!ICI) {
900         LoadUse = RepValue;
901         continue;
902       }
903
904       // Replace the cmp X, 0 with a use of the bool value.
905       // Sink the load to where the compare was, if atomic rules allow us to.
906       Value *LV = new LoadInst(InitBool, InitBool->getName()+".val", false, 0,
907                                LI->getOrdering(), LI->getSyncScopeID(),
908                                LI->isUnordered() ? (Instruction*)ICI : LI);
909       InitBoolUsed = true;
910       switch (ICI->getPredicate()) {
911       default: llvm_unreachable("Unknown ICmp Predicate!");
912       case ICmpInst::ICMP_ULT:
913       case ICmpInst::ICMP_SLT:   // X < null -> always false
914         LV = ConstantInt::getFalse(GV->getContext());
915         break;
916       case ICmpInst::ICMP_ULE:
917       case ICmpInst::ICMP_SLE:
918       case ICmpInst::ICMP_EQ:
919         LV = BinaryOperator::CreateNot(LV, "notinit", ICI);
920         break;
921       case ICmpInst::ICMP_NE:
922       case ICmpInst::ICMP_UGE:
923       case ICmpInst::ICMP_SGE:
924       case ICmpInst::ICMP_UGT:
925       case ICmpInst::ICMP_SGT:
926         break;  // no change.
927       }
928       ICI->replaceAllUsesWith(LV);
929       ICI->eraseFromParent();
930     }
931     LI->eraseFromParent();
932   }
933
934   // If the initialization boolean was used, insert it, otherwise delete it.
935   if (!InitBoolUsed) {
936     while (!InitBool->use_empty())  // Delete initializations
937       cast<StoreInst>(InitBool->user_back())->eraseFromParent();
938     delete InitBool;
939   } else
940     GV->getParent()->getGlobalList().insert(GV->getIterator(), InitBool);
941
942   // Now the GV is dead, nuke it and the malloc..
943   GV->eraseFromParent();
944   CI->eraseFromParent();
945
946   // To further other optimizations, loop over all users of NewGV and try to
947   // constant prop them.  This will promote GEP instructions with constant
948   // indices into GEP constant-exprs, which will allow global-opt to hack on it.
949   ConstantPropUsersOf(NewGV, DL, TLI);
950   if (RepValue != NewGV)
951     ConstantPropUsersOf(RepValue, DL, TLI);
952
953   return NewGV;
954 }
955
956 /// Scan the use-list of V checking to make sure that there are no complex uses
957 /// of V.  We permit simple things like dereferencing the pointer, but not
958 /// storing through the address, unless it is to the specified global.
959 static bool ValueIsOnlyUsedLocallyOrStoredToOneGlobal(const Instruction *V,
960                                                       const GlobalVariable *GV,
961                                         SmallPtrSetImpl<const PHINode*> &PHIs) {
962   for (const User *U : V->users()) {
963     const Instruction *Inst = cast<Instruction>(U);
964
965     if (isa<LoadInst>(Inst) || isa<CmpInst>(Inst)) {
966       continue; // Fine, ignore.
967     }
968
969     if (const StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(Inst)) {
970       if (SI->getOperand(0) == V && SI->getOperand(1) != GV)
971         return false;  // Storing the pointer itself... bad.
972       continue; // Otherwise, storing through it, or storing into GV... fine.
973     }
974
975     // Must index into the array and into the struct.
976     if (isa<GetElementPtrInst>(Inst) && Inst->getNumOperands() >= 3) {
977       if (!ValueIsOnlyUsedLocallyOrStoredToOneGlobal(Inst, GV, PHIs))
978         return false;
979       continue;
980     }
981
982     if (const PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(Inst)) {
983       // PHIs are ok if all uses are ok.  Don't infinitely recurse through PHI
984       // cycles.
985       if (PHIs.insert(PN).second)
986         if (!ValueIsOnlyUsedLocallyOrStoredToOneGlobal(PN, GV, PHIs))
987           return false;
988       continue;
989     }
990
991     if (const BitCastInst *BCI = dyn_cast<BitCastInst>(Inst)) {
992       if (!ValueIsOnlyUsedLocallyOrStoredToOneGlobal(BCI, GV, PHIs))
993         return false;
994       continue;
995     }
996
997     return false;
998   }
999   return true;
1000 }
1001
1002 /// The Alloc pointer is stored into GV somewhere.  Transform all uses of the
1003 /// allocation into loads from the global and uses of the resultant pointer.
1004 /// Further, delete the store into GV.  This assumes that these value pass the
1005 /// 'ValueIsOnlyUsedLocallyOrStoredToOneGlobal' predicate.
1006 static void ReplaceUsesOfMallocWithGlobal(Instruction *Alloc,
1007                                           GlobalVariable *GV) {
1008   while (!Alloc->use_empty()) {
1009     Instruction *U = cast<Instruction>(*Alloc->user_begin());
1010     Instruction *InsertPt = U;
1011     if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(U)) {
1012       // If this is the store of the allocation into the global, remove it.
1013       if (SI->getOperand(1) == GV) {
1014         SI->eraseFromParent();
1015         continue;
1016       }
1017     } else if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(U)) {
1018       // Insert the load in the corresponding predecessor, not right before the
1019       // PHI.
1020       InsertPt = PN->getIncomingBlock(*Alloc->use_begin())->getTerminator();
1021     } else if (isa<BitCastInst>(U)) {
1022       // Must be bitcast between the malloc and store to initialize the global.
1023       ReplaceUsesOfMallocWithGlobal(U, GV);
1024       U->eraseFromParent();
1025       continue;
1026     } else if (GetElementPtrInst *GEPI = dyn_cast<GetElementPtrInst>(U)) {
1027       // If this is a "GEP bitcast" and the user is a store to the global, then
1028       // just process it as a bitcast.
1029       if (GEPI->hasAllZeroIndices() && GEPI->hasOneUse())
1030         if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(GEPI->user_back()))
1031           if (SI->getOperand(1) == GV) {
1032             // Must be bitcast GEP between the malloc and store to initialize
1033             // the global.
1034             ReplaceUsesOfMallocWithGlobal(GEPI, GV);
1035             GEPI->eraseFromParent();
1036             continue;
1037           }
1038     }
1039
1040     // Insert a load from the global, and use it instead of the malloc.
1041     Value *NL = new LoadInst(GV, GV->getName()+".val", InsertPt);
1042     U->replaceUsesOfWith(Alloc, NL);
1043   }
1044 }
1045
1046 /// Verify that all uses of V (a load, or a phi of a load) are simple enough to
1047 /// perform heap SRA on.  This permits GEP's that index through the array and
1048 /// struct field, icmps of null, and PHIs.
1049 static bool LoadUsesSimpleEnoughForHeapSRA(const Value *V,
1050                         SmallPtrSetImpl<const PHINode*> &LoadUsingPHIs,
1051                         SmallPtrSetImpl<const PHINode*> &LoadUsingPHIsPerLoad) {
1052   // We permit two users of the load: setcc comparing against the null
1053   // pointer, and a getelementptr of a specific form.
1054   for (const User *U : V->users()) {
1055     const Instruction *UI = cast<Instruction>(U);
1056
1057     // Comparison against null is ok.
1058     if (const ICmpInst *ICI = dyn_cast<ICmpInst>(UI)) {
1059       if (!isa<ConstantPointerNull>(ICI->getOperand(1)))
1060         return false;
1061       continue;
1062     }
1063
1064     // getelementptr is also ok, but only a simple form.
1065     if (const GetElementPtrInst *GEPI = dyn_cast<GetElementPtrInst>(UI)) {
1066       // Must index into the array and into the struct.
1067       if (GEPI->getNumOperands() < 3)
1068         return false;
1069
1070       // Otherwise the GEP is ok.
1071       continue;
1072     }
1073
1074     if (const PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(UI)) {
1075       if (!LoadUsingPHIsPerLoad.insert(PN).second)
1076         // This means some phi nodes are dependent on each other.
1077         // Avoid infinite looping!
1078         return false;
1079       if (!LoadUsingPHIs.insert(PN).second)
1080         // If we have already analyzed this PHI, then it is safe.
1081         continue;
1082
1083       // Make sure all uses of the PHI are simple enough to transform.
1084       if (!LoadUsesSimpleEnoughForHeapSRA(PN,
1085                                           LoadUsingPHIs, LoadUsingPHIsPerLoad))
1086         return false;
1087
1088       continue;
1089     }
1090
1091     // Otherwise we don't know what this is, not ok.
1092     return false;
1093   }
1094
1095   return true;
1096 }
1097
1098 /// If all users of values loaded from GV are simple enough to perform HeapSRA,
1099 /// return true.
1100 static bool AllGlobalLoadUsesSimpleEnoughForHeapSRA(const GlobalVariable *GV,
1101                                                     Instruction *StoredVal) {
1102   SmallPtrSet<const PHINode*, 32> LoadUsingPHIs;
1103   SmallPtrSet<const PHINode*, 32> LoadUsingPHIsPerLoad;
1104   for (const User *U : GV->users())
1105     if (const LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(U)) {
1106       if (!LoadUsesSimpleEnoughForHeapSRA(LI, LoadUsingPHIs,
1107                                           LoadUsingPHIsPerLoad))
1108         return false;
1109       LoadUsingPHIsPerLoad.clear();
1110     }
1111
1112   // If we reach here, we know that all uses of the loads and transitive uses
1113   // (through PHI nodes) are simple enough to transform.  However, we don't know
1114   // that all inputs the to the PHI nodes are in the same equivalence sets.
1115   // Check to verify that all operands of the PHIs are either PHIS that can be
1116   // transformed, loads from GV, or MI itself.
1117   for (const PHINode *PN : LoadUsingPHIs) {
1118     for (unsigned op = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); op != e; ++op) {
1119       Value *InVal = PN->getIncomingValue(op);
1120
1121       // PHI of the stored value itself is ok.
1122       if (InVal == StoredVal) continue;
1123
1124       if (const PHINode *InPN = dyn_cast<PHINode>(InVal)) {
1125         // One of the PHIs in our set is (optimistically) ok.
1126         if (LoadUsingPHIs.count(InPN))
1127           continue;
1128         return false;
1129       }
1130
1131       // Load from GV is ok.
1132       if (const LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(InVal))
1133         if (LI->getOperand(0) == GV)
1134           continue;
1135
1136       // UNDEF? NULL?
1137
1138       // Anything else is rejected.
1139       return false;
1140     }
1141   }
1142
1143   return true;
1144 }
1145
1146 static Value *GetHeapSROAValue(Value *V, unsigned FieldNo,
1147               DenseMap<Value *, std::vector<Value *>> &InsertedScalarizedValues,
1148                    std::vector<std::pair<PHINode *, unsigned>> &PHIsToRewrite) {
1149   std::vector<Value *> &FieldVals = InsertedScalarizedValues[V];
1150
1151   if (FieldNo >= FieldVals.size())
1152     FieldVals.resize(FieldNo+1);
1153
1154   // If we already have this value, just reuse the previously scalarized
1155   // version.
1156   if (Value *FieldVal = FieldVals[FieldNo])
1157     return FieldVal;
1158
1159   // Depending on what instruction this is, we have several cases.
1160   Value *Result;
1161   if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(V)) {
1162     // This is a scalarized version of the load from the global.  Just create
1163     // a new Load of the scalarized global.
1164     Result = new LoadInst(GetHeapSROAValue(LI->getOperand(0), FieldNo,
1165                                            InsertedScalarizedValues,
1166                                            PHIsToRewrite),
1167                           LI->getName()+".f"+Twine(FieldNo), LI);
1168   } else {
1169     PHINode *PN = cast<PHINode>(V);
1170     // PN's type is pointer to struct.  Make a new PHI of pointer to struct
1171     // field.
1172
1173     PointerType *PTy = cast<PointerType>(PN->getType());
1174     StructType *ST = cast<StructType>(PTy->getElementType());
1175
1176     unsigned AS = PTy->getAddressSpace();
1177     PHINode *NewPN =
1178       PHINode::Create(PointerType::get(ST->getElementType(FieldNo), AS),
1179                      PN->getNumIncomingValues(),
1180                      PN->getName()+".f"+Twine(FieldNo), PN);
1181     Result = NewPN;
1182     PHIsToRewrite.push_back(std::make_pair(PN, FieldNo));
1183   }
1184
1185   return FieldVals[FieldNo] = Result;
1186 }
1187
1188 /// Given a load instruction and a value derived from the load, rewrite the
1189 /// derived value to use the HeapSRoA'd load.
1190 static void RewriteHeapSROALoadUser(Instruction *LoadUser,
1191               DenseMap<Value *, std::vector<Value *>> &InsertedScalarizedValues,
1192                    std::vector<std::pair<PHINode *, unsigned>> &PHIsToRewrite) {
1193   // If this is a comparison against null, handle it.
1194   if (ICmpInst *SCI = dyn_cast<ICmpInst>(LoadUser)) {
1195     assert(isa<ConstantPointerNull>(SCI->getOperand(1)));
1196     // If we have a setcc of the loaded pointer, we can use a setcc of any
1197     // field.
1198     Value *NPtr = GetHeapSROAValue(SCI->getOperand(0), 0,
1199                                    InsertedScalarizedValues, PHIsToRewrite);
1200
1201     Value *New = new ICmpInst(SCI, SCI->getPredicate(), NPtr,
1202                               Constant::getNullValue(NPtr->getType()),
1203                               SCI->getName());
1204     SCI->replaceAllUsesWith(New);
1205     SCI->eraseFromParent();
1206     return;
1207   }
1208
1209   // Handle 'getelementptr Ptr, Idx, i32 FieldNo ...'
1210   if (GetElementPtrInst *GEPI = dyn_cast<GetElementPtrInst>(LoadUser)) {
1211     assert(GEPI->getNumOperands() >= 3 && isa<ConstantInt>(GEPI->getOperand(2))
1212            && "Unexpected GEPI!");
1213
1214     // Load the pointer for this field.
1215     unsigned FieldNo = cast<ConstantInt>(GEPI->getOperand(2))->getZExtValue();
1216     Value *NewPtr = GetHeapSROAValue(GEPI->getOperand(0), FieldNo,
1217                                      InsertedScalarizedValues, PHIsToRewrite);
1218
1219     // Create the new GEP idx vector.
1220     SmallVector<Value*, 8> GEPIdx;
1221     GEPIdx.push_back(GEPI->getOperand(1));
1222     GEPIdx.append(GEPI->op_begin()+3, GEPI->op_end());
1223
1224     Value *NGEPI = GetElementPtrInst::Create(GEPI->getResultElementType(), NewPtr, GEPIdx,
1225                                              GEPI->getName(), GEPI);
1226     GEPI->replaceAllUsesWith(NGEPI);
1227     GEPI->eraseFromParent();
1228     return;
1229   }
1230
1231   // Recursively transform the users of PHI nodes.  This will lazily create the
1232   // PHIs that are needed for individual elements.  Keep track of what PHIs we
1233   // see in InsertedScalarizedValues so that we don't get infinite loops (very
1234   // antisocial).  If the PHI is already in InsertedScalarizedValues, it has
1235   // already been seen first by another load, so its uses have already been
1236   // processed.
1237   PHINode *PN = cast<PHINode>(LoadUser);
1238   if (!InsertedScalarizedValues.insert(std::make_pair(PN,
1239                                               std::vector<Value *>())).second)
1240     return;
1241
1242   // If this is the first time we've seen this PHI, recursively process all
1243   // users.
1244   for (auto UI = PN->user_begin(), E = PN->user_end(); UI != E;) {
1245     Instruction *User = cast<Instruction>(*UI++);
1246     RewriteHeapSROALoadUser(User, InsertedScalarizedValues, PHIsToRewrite);
1247   }
1248 }
1249
1250 /// We are performing Heap SRoA on a global.  Ptr is a value loaded from the
1251 /// global.  Eliminate all uses of Ptr, making them use FieldGlobals instead.
1252 /// All uses of loaded values satisfy AllGlobalLoadUsesSimpleEnoughForHeapSRA.
1253 static void RewriteUsesOfLoadForHeapSRoA(LoadInst *Load,
1254               DenseMap<Value *, std::vector<Value *>> &InsertedScalarizedValues,
1255                   std::vector<std::pair<PHINode *, unsigned> > &PHIsToRewrite) {
1256   for (auto UI = Load->user_begin(), E = Load->user_end(); UI != E;) {
1257     Instruction *User = cast<Instruction>(*UI++);
1258     RewriteHeapSROALoadUser(User, InsertedScalarizedValues, PHIsToRewrite);
1259   }
1260
1261   if (Load->use_empty()) {
1262     Load->eraseFromParent();
1263     InsertedScalarizedValues.erase(Load);
1264   }
1265 }
1266
1267 /// CI is an allocation of an array of structures.  Break it up into multiple
1268 /// allocations of arrays of the fields.
1269 static GlobalVariable *PerformHeapAllocSRoA(GlobalVariable *GV, CallInst *CI,
1270                                             Value *NElems, const DataLayout &DL,
1271                                             const TargetLibraryInfo *TLI) {
1272   DEBUG(dbgs() << "SROA HEAP ALLOC: " << *GV << "  MALLOC = " << *CI << '\n');
1273   Type *MAT = getMallocAllocatedType(CI, TLI);
1274   StructType *STy = cast<StructType>(MAT);
1275
1276   // There is guaranteed to be at least one use of the malloc (storing
1277   // it into GV).  If there are other uses, change them to be uses of
1278   // the global to simplify later code.  This also deletes the store
1279   // into GV.
1280   ReplaceUsesOfMallocWithGlobal(CI, GV);
1281
1282   // Okay, at this point, there are no users of the malloc.  Insert N
1283   // new mallocs at the same place as CI, and N globals.
1284   std::vector<Value *> FieldGlobals;
1285   std::vector<Value *> FieldMallocs;
1286
1287   SmallVector<OperandBundleDef, 1> OpBundles;
1288   CI->getOperandBundlesAsDefs(OpBundles);
1289
1290   unsigned AS = GV->getType()->getPointerAddressSpace();
1291   for (unsigned FieldNo = 0, e = STy->getNumElements(); FieldNo != e;++FieldNo){
1292     Type *FieldTy = STy->getElementType(FieldNo);
1293     PointerType *PFieldTy = PointerType::get(FieldTy, AS);
1294
1295     GlobalVariable *NGV = new GlobalVariable(
1296         *GV->getParent(), PFieldTy, false, GlobalValue::InternalLinkage,
1297         Constant::getNullValue(PFieldTy), GV->getName() + ".f" + Twine(FieldNo),
1298         nullptr, GV->getThreadLocalMode());
1299     NGV->copyAttributesFrom(GV);
1300     FieldGlobals.push_back(NGV);
1301
1302     unsigned TypeSize = DL.getTypeAllocSize(FieldTy);
1303     if (StructType *ST = dyn_cast<StructType>(FieldTy))
1304       TypeSize = DL.getStructLayout(ST)->getSizeInBytes();
1305     Type *IntPtrTy = DL.getIntPtrType(CI->getType());
1306     Value *NMI = CallInst::CreateMalloc(CI, IntPtrTy, FieldTy,
1307                                         ConstantInt::get(IntPtrTy, TypeSize),
1308                                         NElems, OpBundles, nullptr,
1309                                         CI->getName() + ".f" + Twine(FieldNo));
1310     FieldMallocs.push_back(NMI);
1311     new StoreInst(NMI, NGV, CI);
1312   }
1313
1314   // The tricky aspect of this transformation is handling the case when malloc
1315   // fails.  In the original code, malloc failing would set the result pointer
1316   // of malloc to null.  In this case, some mallocs could succeed and others
1317   // could fail.  As such, we emit code that looks like this:
1318   //    F0 = malloc(field0)
1319   //    F1 = malloc(field1)
1320   //    F2 = malloc(field2)
1321   //    if (F0 == 0 || F1 == 0 || F2 == 0) {
1322   //      if (F0) { free(F0); F0 = 0; }
1323   //      if (F1) { free(F1); F1 = 0; }
1324   //      if (F2) { free(F2); F2 = 0; }
1325   //    }
1326   // The malloc can also fail if its argument is too large.
1327   Constant *ConstantZero = ConstantInt::get(CI->getArgOperand(0)->getType(), 0);
1328   Value *RunningOr = new ICmpInst(CI, ICmpInst::ICMP_SLT, CI->getArgOperand(0),
1329                                   ConstantZero, "isneg");
1330   for (unsigned i = 0, e = FieldMallocs.size(); i != e; ++i) {
1331     Value *Cond = new ICmpInst(CI, ICmpInst::ICMP_EQ, FieldMallocs[i],
1332                              Constant::getNullValue(FieldMallocs[i]->getType()),
1333                                "isnull");
1334     RunningOr = BinaryOperator::CreateOr(RunningOr, Cond, "tmp", CI);
1335   }
1336
1337   // Split the basic block at the old malloc.
1338   BasicBlock *OrigBB = CI->getParent();
1339   BasicBlock *ContBB =
1340       OrigBB->splitBasicBlock(CI->getIterator(), "malloc_cont");
1341
1342   // Create the block to check the first condition.  Put all these blocks at the
1343   // end of the function as they are unlikely to be executed.
1344   BasicBlock *NullPtrBlock = BasicBlock::Create(OrigBB->getContext(),
1345                                                 "malloc_ret_null",
1346                                                 OrigBB->getParent());
1347
1348   // Remove the uncond branch from OrigBB to ContBB, turning it into a cond
1349   // branch on RunningOr.
1350   OrigBB->getTerminator()->eraseFromParent();
1351   BranchInst::Create(NullPtrBlock, ContBB, RunningOr, OrigBB);
1352
1353   // Within the NullPtrBlock, we need to emit a comparison and branch for each
1354   // pointer, because some may be null while others are not.
1355   for (unsigned i = 0, e = FieldGlobals.size(); i != e; ++i) {
1356     Value *GVVal = new LoadInst(FieldGlobals[i], "tmp", NullPtrBlock);
1357     Value *Cmp = new ICmpInst(*NullPtrBlock, ICmpInst::ICMP_NE, GVVal,
1358                               Constant::getNullValue(GVVal->getType()));
1359     BasicBlock *FreeBlock = BasicBlock::Create(Cmp->getContext(), "free_it",
1360                                                OrigBB->getParent());
1361     BasicBlock *NextBlock = BasicBlock::Create(Cmp->getContext(), "next",
1362                                                OrigBB->getParent());
1363     Instruction *BI = BranchInst::Create(FreeBlock, NextBlock,
1364                                          Cmp, NullPtrBlock);
1365
1366     // Fill in FreeBlock.
1367     CallInst::CreateFree(GVVal, OpBundles, BI);
1368     new StoreInst(Constant::getNullValue(GVVal->getType()), FieldGlobals[i],
1369                   FreeBlock);
1370     BranchInst::Create(NextBlock, FreeBlock);
1371
1372     NullPtrBlock = NextBlock;
1373   }
1374
1375   BranchInst::Create(ContBB, NullPtrBlock);
1376
1377   // CI is no longer needed, remove it.
1378   CI->eraseFromParent();
1379
1380   /// As we process loads, if we can't immediately update all uses of the load,
1381   /// keep track of what scalarized loads are inserted for a given load.
1382   DenseMap<Value *, std::vector<Value *>> InsertedScalarizedValues;
1383   InsertedScalarizedValues[GV] = FieldGlobals;
1384
1385   std::vector<std::pair<PHINode *, unsigned>> PHIsToRewrite;
1386
1387   // Okay, the malloc site is completely handled.  All of the uses of GV are now
1388   // loads, and all uses of those loads are simple.  Rewrite them to use loads
1389   // of the per-field globals instead.
1390   for (auto UI = GV->user_begin(), E = GV->user_end(); UI != E;) {
1391     Instruction *User = cast<Instruction>(*UI++);
1392
1393     if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(User)) {
1394       RewriteUsesOfLoadForHeapSRoA(LI, InsertedScalarizedValues, PHIsToRewrite);
1395       continue;
1396     }
1397
1398     // Must be a store of null.
1399     StoreInst *SI = cast<StoreInst>(User);
1400     assert(isa<ConstantPointerNull>(SI->getOperand(0)) &&
1401            "Unexpected heap-sra user!");
1402
1403     // Insert a store of null into each global.
1404     for (unsigned i = 0, e = FieldGlobals.size(); i != e; ++i) {
1405       Type *ValTy = cast<GlobalValue>(FieldGlobals[i])->getValueType();
1406       Constant *Null = Constant::getNullValue(ValTy);
1407       new StoreInst(Null, FieldGlobals[i], SI);
1408     }
1409     // Erase the original store.
1410     SI->eraseFromParent();
1411   }
1412
1413   // While we have PHIs that are interesting to rewrite, do it.
1414   while (!PHIsToRewrite.empty()) {
1415     PHINode *PN = PHIsToRewrite.back().first;
1416     unsigned FieldNo = PHIsToRewrite.back().second;
1417     PHIsToRewrite.pop_back();
1418     PHINode *FieldPN = cast<PHINode>(InsertedScalarizedValues[PN][FieldNo]);
1419     assert(FieldPN->getNumIncomingValues() == 0 &&"Already processed this phi");
1420
1421     // Add all the incoming values.  This can materialize more phis.
1422     for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
1423       Value *InVal = PN->getIncomingValue(i);
1424       InVal = GetHeapSROAValue(InVal, FieldNo, InsertedScalarizedValues,
1425                                PHIsToRewrite);
1426       FieldPN->addIncoming(InVal, PN->getIncomingBlock(i));
1427     }
1428   }
1429
1430   // Drop all inter-phi links and any loads that made it this far.
1431   for (DenseMap<Value *, std::vector<Value *>>::iterator
1432        I = InsertedScalarizedValues.begin(), E = InsertedScalarizedValues.end();
1433        I != E; ++I) {
1434     if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(I->first))
1435       PN->dropAllReferences();
1436     else if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(I->first))
1437       LI->dropAllReferences();
1438   }
1439
1440   // Delete all the phis and loads now that inter-references are dead.
1441   for (DenseMap<Value *, std::vector<Value *>>::iterator
1442        I = InsertedScalarizedValues.begin(), E = InsertedScalarizedValues.end();
1443        I != E; ++I) {
1444     if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(I->first))
1445       PN->eraseFromParent();
1446     else if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(I->first))
1447       LI->eraseFromParent();
1448   }
1449
1450   // The old global is now dead, remove it.
1451   GV->eraseFromParent();
1452
1453   ++NumHeapSRA;
1454   return cast<GlobalVariable>(FieldGlobals[0]);
1455 }
1456
1457 /// This function is called when we see a pointer global variable with a single
1458 /// value stored it that is a malloc or cast of malloc.
1459 static bool tryToOptimizeStoreOfMallocToGlobal(GlobalVariable *GV, CallInst *CI,
1460                                                Type *AllocTy,
1461                                                AtomicOrdering Ordering,
1462                                                const DataLayout &DL,
1463                                                TargetLibraryInfo *TLI) {
1464   // If this is a malloc of an abstract type, don't touch it.
1465   if (!AllocTy->isSized())
1466     return false;
1467
1468   // We can't optimize this global unless all uses of it are *known* to be
1469   // of the malloc value, not of the null initializer value (consider a use
1470   // that compares the global's value against zero to see if the malloc has
1471   // been reached).  To do this, we check to see if all uses of the global
1472   // would trap if the global were null: this proves that they must all
1473   // happen after the malloc.
1474   if (!AllUsesOfLoadedValueWillTrapIfNull(GV))
1475     return false;
1476
1477   // We can't optimize this if the malloc itself is used in a complex way,
1478   // for example, being stored into multiple globals.  This allows the
1479   // malloc to be stored into the specified global, loaded icmp'd, and
1480   // GEP'd.  These are all things we could transform to using the global
1481   // for.
1482   SmallPtrSet<const PHINode*, 8> PHIs;
1483   if (!ValueIsOnlyUsedLocallyOrStoredToOneGlobal(CI, GV, PHIs))
1484     return false;
1485
1486   // If we have a global that is only initialized with a fixed size malloc,
1487   // transform the program to use global memory instead of malloc'd memory.
1488   // This eliminates dynamic allocation, avoids an indirection accessing the
1489   // data, and exposes the resultant global to further GlobalOpt.
1490   // We cannot optimize the malloc if we cannot determine malloc array size.
1491   Value *NElems = getMallocArraySize(CI, DL, TLI, true);
1492   if (!NElems)
1493     return false;
1494
1495   if (ConstantInt *NElements = dyn_cast<ConstantInt>(NElems))
1496     // Restrict this transformation to only working on small allocations
1497     // (2048 bytes currently), as we don't want to introduce a 16M global or
1498     // something.
1499     if (NElements->getZExtValue() * DL.getTypeAllocSize(AllocTy) < 2048) {
1500       OptimizeGlobalAddressOfMalloc(GV, CI, AllocTy, NElements, DL, TLI);
1501       return true;
1502     }
1503
1504   // If the allocation is an array of structures, consider transforming this
1505   // into multiple malloc'd arrays, one for each field.  This is basically
1506   // SRoA for malloc'd memory.
1507
1508   if (Ordering != AtomicOrdering::NotAtomic)
1509     return false;
1510
1511   // If this is an allocation of a fixed size array of structs, analyze as a
1512   // variable size array.  malloc [100 x struct],1 -> malloc struct, 100
1513   if (NElems == ConstantInt::get(CI->getArgOperand(0)->getType(), 1))
1514     if (ArrayType *AT = dyn_cast<ArrayType>(AllocTy))
1515       AllocTy = AT->getElementType();
1516
1517   StructType *AllocSTy = dyn_cast<StructType>(AllocTy);
1518   if (!AllocSTy)
1519     return false;
1520
1521   // This the structure has an unreasonable number of fields, leave it
1522   // alone.
1523   if (AllocSTy->getNumElements() <= 16 && AllocSTy->getNumElements() != 0 &&
1524       AllGlobalLoadUsesSimpleEnoughForHeapSRA(GV, CI)) {
1525
1526     // If this is a fixed size array, transform the Malloc to be an alloc of
1527     // structs.  malloc [100 x struct],1 -> malloc struct, 100
1528     if (ArrayType *AT = dyn_cast<ArrayType>(getMallocAllocatedType(CI, TLI))) {
1529       Type *IntPtrTy = DL.getIntPtrType(CI->getType());
1530       unsigned TypeSize = DL.getStructLayout(AllocSTy)->getSizeInBytes();
1531       Value *AllocSize = ConstantInt::get(IntPtrTy, TypeSize);
1532       Value *NumElements = ConstantInt::get(IntPtrTy, AT->getNumElements());
1533       SmallVector<OperandBundleDef, 1> OpBundles;
1534       CI->getOperandBundlesAsDefs(OpBundles);
1535       Instruction *Malloc =
1536           CallInst::CreateMalloc(CI, IntPtrTy, AllocSTy, AllocSize, NumElements,
1537                                  OpBundles, nullptr, CI->getName());
1538       Instruction *Cast = new BitCastInst(Malloc, CI->getType(), "tmp", CI);
1539       CI->replaceAllUsesWith(Cast);
1540       CI->eraseFromParent();
1541       if (BitCastInst *BCI = dyn_cast<BitCastInst>(Malloc))
1542         CI = cast<CallInst>(BCI->getOperand(0));
1543       else
1544         CI = cast<CallInst>(Malloc);
1545     }
1546
1547     PerformHeapAllocSRoA(GV, CI, getMallocArraySize(CI, DL, TLI, true), DL,
1548                          TLI);
1549     return true;
1550   }
1551
1552   return false;
1553 }
1554
1555 // Try to optimize globals based on the knowledge that only one value (besides
1556 // its initializer) is ever stored to the global.
1557 static bool optimizeOnceStoredGlobal(GlobalVariable *GV, Value *StoredOnceVal,
1558                                      AtomicOrdering Ordering,
1559                                      const DataLayout &DL,
1560                                      TargetLibraryInfo *TLI) {
1561   // Ignore no-op GEPs and bitcasts.
1562   StoredOnceVal = StoredOnceVal->stripPointerCasts();
1563
1564   // If we are dealing with a pointer global that is initialized to null and
1565   // only has one (non-null) value stored into it, then we can optimize any
1566   // users of the loaded value (often calls and loads) that would trap if the
1567   // value was null.
1568   if (GV->getInitializer()->getType()->isPointerTy() &&
1569       GV->getInitializer()->isNullValue()) {
1570     if (Constant *SOVC = dyn_cast<Constant>(StoredOnceVal)) {
1571       if (GV->getInitializer()->getType() != SOVC->getType())
1572         SOVC = ConstantExpr::getBitCast(SOVC, GV->getInitializer()->getType());
1573
1574       // Optimize away any trapping uses of the loaded value.
1575       if (OptimizeAwayTrappingUsesOfLoads(GV, SOVC, DL, TLI))
1576         return true;
1577     } else if (CallInst *CI = extractMallocCall(StoredOnceVal, TLI)) {
1578       Type *MallocType = getMallocAllocatedType(CI, TLI);
1579       if (MallocType && tryToOptimizeStoreOfMallocToGlobal(GV, CI, MallocType,
1580                                                            Ordering, DL, TLI))
1581         return true;
1582     }
1583   }
1584
1585   return false;
1586 }
1587
1588 /// At this point, we have learned that the only two values ever stored into GV
1589 /// are its initializer and OtherVal.  See if we can shrink the global into a
1590 /// boolean and select between the two values whenever it is used.  This exposes
1591 /// the values to other scalar optimizations.
1592 static bool TryToShrinkGlobalToBoolean(GlobalVariable *GV, Constant *OtherVal) {
1593   Type *GVElType = GV->getValueType();
1594
1595   // If GVElType is already i1, it is already shrunk.  If the type of the GV is
1596   // an FP value, pointer or vector, don't do this optimization because a select
1597   // between them is very expensive and unlikely to lead to later
1598   // simplification.  In these cases, we typically end up with "cond ? v1 : v2"
1599   // where v1 and v2 both require constant pool loads, a big loss.
1600   if (GVElType == Type::getInt1Ty(GV->getContext()) ||
1601       GVElType->isFloatingPointTy() ||
1602       GVElType->isPointerTy() || GVElType->isVectorTy())
1603     return false;
1604
1605   // Walk the use list of the global seeing if all the uses are load or store.
1606   // If there is anything else, bail out.
1607   for (User *U : GV->users())
1608     if (!isa<LoadInst>(U) && !isa<StoreInst>(U))
1609       return false;
1610
1611   DEBUG(dbgs() << "   *** SHRINKING TO BOOL: " << *GV << "\n");
1612
1613   // Create the new global, initializing it to false.
1614   GlobalVariable *NewGV = new GlobalVariable(Type::getInt1Ty(GV->getContext()),
1615                                              false,
1616                                              GlobalValue::InternalLinkage,
1617                                         ConstantInt::getFalse(GV->getContext()),
1618                                              GV->getName()+".b",
1619                                              GV->getThreadLocalMode(),
1620                                              GV->getType()->getAddressSpace());
1621   NewGV->copyAttributesFrom(GV);
1622   GV->getParent()->getGlobalList().insert(GV->getIterator(), NewGV);
1623
1624   Constant *InitVal = GV->getInitializer();
1625   assert(InitVal->getType() != Type::getInt1Ty(GV->getContext()) &&
1626          "No reason to shrink to bool!");
1627
1628   SmallVector<DIGlobalVariableExpression *, 1> GVs;
1629   GV->getDebugInfo(GVs);
1630
1631   // If initialized to zero and storing one into the global, we can use a cast
1632   // instead of a select to synthesize the desired value.
1633   bool IsOneZero = false;
1634   bool EmitOneOrZero = true;
1635   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(OtherVal)){
1636     IsOneZero = InitVal->isNullValue() && CI->isOne();
1637
1638     if (ConstantInt *CIInit = dyn_cast<ConstantInt>(GV->getInitializer())){
1639       uint64_t ValInit = CIInit->getZExtValue();
1640       uint64_t ValOther = CI->getZExtValue();
1641       uint64_t ValMinus = ValOther - ValInit;
1642
1643       for(auto *GVe : GVs){
1644         DIGlobalVariable *DGV = GVe->getVariable();
1645         DIExpression *E = GVe->getExpression();
1646
1647         // It is expected that the address of global optimized variable is on
1648         // top of the stack. After optimization, value of that variable will
1649         // be ether 0 for initial value or 1 for other value. The following
1650         // expression should return constant integer value depending on the
1651         // value at global object address:
1652         // val * (ValOther - ValInit) + ValInit:
1653         // DW_OP_deref DW_OP_constu <ValMinus>
1654         // DW_OP_mul DW_OP_constu <ValInit> DW_OP_plus DW_OP_stack_value
1655         E = DIExpression::get(NewGV->getContext(),
1656                              {dwarf::DW_OP_deref,
1657                               dwarf::DW_OP_constu,
1658                               ValMinus,
1659                               dwarf::DW_OP_mul,
1660                               dwarf::DW_OP_constu,
1661                               ValInit,
1662                               dwarf::DW_OP_plus,
1663                               dwarf::DW_OP_stack_value});
1664         DIGlobalVariableExpression *DGVE =
1665           DIGlobalVariableExpression::get(NewGV->getContext(), DGV, E);
1666         NewGV->addDebugInfo(DGVE);
1667      }
1668      EmitOneOrZero = false;
1669     }
1670   }
1671
1672   if (EmitOneOrZero) {
1673      // FIXME: This will only emit address for debugger on which will
1674      // be written only 0 or 1.
1675      for(auto *GV : GVs)
1676        NewGV->addDebugInfo(GV);
1677    }
1678
1679   while (!GV->use_empty()) {
1680     Instruction *UI = cast<Instruction>(GV->user_back());
1681     if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(UI)) {
1682       // Change the store into a boolean store.
1683       bool StoringOther = SI->getOperand(0) == OtherVal;
1684       // Only do this if we weren't storing a loaded value.
1685       Value *StoreVal;
1686       if (StoringOther || SI->getOperand(0) == InitVal) {
1687         StoreVal = ConstantInt::get(Type::getInt1Ty(GV->getContext()),
1688                                     StoringOther);
1689       } else {
1690         // Otherwise, we are storing a previously loaded copy.  To do this,
1691         // change the copy from copying the original value to just copying the
1692         // bool.
1693         Instruction *StoredVal = cast<Instruction>(SI->getOperand(0));
1694
1695         // If we've already replaced the input, StoredVal will be a cast or
1696         // select instruction.  If not, it will be a load of the original
1697         // global.
1698         if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(StoredVal)) {
1699           assert(LI->getOperand(0) == GV && "Not a copy!");
1700           // Insert a new load, to preserve the saved value.
1701           StoreVal = new LoadInst(NewGV, LI->getName()+".b", false, 0,
1702                                   LI->getOrdering(), LI->getSyncScopeID(), LI);
1703         } else {
1704           assert((isa<CastInst>(StoredVal) || isa<SelectInst>(StoredVal)) &&
1705                  "This is not a form that we understand!");
1706           StoreVal = StoredVal->getOperand(0);
1707           assert(isa<LoadInst>(StoreVal) && "Not a load of NewGV!");
1708         }
1709       }
1710       new StoreInst(StoreVal, NewGV, false, 0,
1711                     SI->getOrdering(), SI->getSyncScopeID(), SI);
1712     } else {
1713       // Change the load into a load of bool then a select.
1714       LoadInst *LI = cast<LoadInst>(UI);
1715       LoadInst *NLI = new LoadInst(NewGV, LI->getName()+".b", false, 0,
1716                                    LI->getOrdering(), LI->getSyncScopeID(), LI);
1717       Value *NSI;
1718       if (IsOneZero)
1719         NSI = new ZExtInst(NLI, LI->getType(), "", LI);
1720       else
1721         NSI = SelectInst::Create(NLI, OtherVal, InitVal, "", LI);
1722       NSI->takeName(LI);
1723       LI->replaceAllUsesWith(NSI);
1724     }
1725     UI->eraseFromParent();
1726   }
1727
1728   // Retain the name of the old global variable. People who are debugging their
1729   // programs may expect these variables to be named the same.
1730   NewGV->takeName(GV);
1731   GV->eraseFromParent();
1732   return true;
1733 }
1734
1735 static bool deleteIfDead(GlobalValue &GV,
1736                          SmallSet<const Comdat *, 8> &NotDiscardableComdats) {
1737   GV.removeDeadConstantUsers();
1738
1739   if (!GV.isDiscardableIfUnused() && !GV.isDeclaration())
1740     return false;
1741
1742   if (const Comdat *C = GV.getComdat())
1743     if (!GV.hasLocalLinkage() && NotDiscardableComdats.count(C))
1744       return false;
1745
1746   bool Dead;
1747   if (auto *F = dyn_cast<Function>(&GV))
1748     Dead = (F->isDeclaration() && F->use_empty()) || F->isDefTriviallyDead();
1749   else
1750     Dead = GV.use_empty();
1751   if (!Dead)
1752     return false;
1753
1754   DEBUG(dbgs() << "GLOBAL DEAD: " << GV << "\n");
1755   GV.eraseFromParent();
1756   ++NumDeleted;
1757   return true;
1758 }
1759
1760 static bool isPointerValueDeadOnEntryToFunction(
1761     const Function *F, GlobalValue *GV,
1762     function_ref<DominatorTree &(Function &)> LookupDomTree) {
1763   // Find all uses of GV. We expect them all to be in F, and if we can't
1764   // identify any of the uses we bail out.
1765   //
1766   // On each of these uses, identify if the memory that GV points to is
1767   // used/required/live at the start of the function. If it is not, for example
1768   // if the first thing the function does is store to the GV, the GV can
1769   // possibly be demoted.
1770   //
1771   // We don't do an exhaustive search for memory operations - simply look
1772   // through bitcasts as they're quite common and benign.
1773   const DataLayout &DL = GV->getParent()->getDataLayout();
1774   SmallVector<LoadInst *, 4> Loads;
1775   SmallVector<StoreInst *, 4> Stores;
1776   for (auto *U : GV->users()) {
1777     if (Operator::getOpcode(U) == Instruction::BitCast) {
1778       for (auto *UU : U->users()) {
1779         if (auto *LI = dyn_cast<LoadInst>(UU))
1780           Loads.push_back(LI);
1781         else if (auto *SI = dyn_cast<StoreInst>(UU))
1782           Stores.push_back(SI);
1783         else
1784           return false;
1785       }
1786       continue;
1787     }
1788
1789     Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(U);
1790     if (!I)
1791       return false;
1792     assert(I->getParent()->getParent() == F);
1793
1794     if (auto *LI = dyn_cast<LoadInst>(I))
1795       Loads.push_back(LI);
1796     else if (auto *SI = dyn_cast<StoreInst>(I))
1797       Stores.push_back(SI);
1798     else
1799       return false;
1800   }
1801
1802   // We have identified all uses of GV into loads and stores. Now check if all
1803   // of them are known not to depend on the value of the global at the function
1804   // entry point. We do this by ensuring that every load is dominated by at
1805   // least one store.
1806   auto &DT = LookupDomTree(*const_cast<Function *>(F));
1807
1808   // The below check is quadratic. Check we're not going to do too many tests.
1809   // FIXME: Even though this will always have worst-case quadratic time, we
1810   // could put effort into minimizing the average time by putting stores that
1811   // have been shown to dominate at least one load at the beginning of the
1812   // Stores array, making subsequent dominance checks more likely to succeed
1813   // early.
1814   //
1815   // The threshold here is fairly large because global->local demotion is a
1816   // very powerful optimization should it fire.
1817   const unsigned Threshold = 100;
1818   if (Loads.size() * Stores.size() > Threshold)
1819     return false;
1820
1821   for (auto *L : Loads) {
1822     auto *LTy = L->getType();
1823     if (none_of(Stores, [&](const StoreInst *S) {
1824           auto *STy = S->getValueOperand()->getType();
1825           // The load is only dominated by the store if DomTree says so
1826           // and the number of bits loaded in L is less than or equal to
1827           // the number of bits stored in S.
1828           return DT.dominates(S, L) &&
1829                  DL.getTypeStoreSize(LTy) <= DL.getTypeStoreSize(STy);
1830         }))
1831       return false;
1832   }
1833   // All loads have known dependences inside F, so the global can be localized.
1834   return true;
1835 }
1836
1837 /// C may have non-instruction users. Can all of those users be turned into
1838 /// instructions?
1839 static bool allNonInstructionUsersCanBeMadeInstructions(Constant *C) {
1840   // We don't do this exhaustively. The most common pattern that we really need
1841   // to care about is a constant GEP or constant bitcast - so just looking
1842   // through one single ConstantExpr.
1843   //
1844   // The set of constants that this function returns true for must be able to be
1845   // handled by makeAllConstantUsesInstructions.
1846   for (auto *U : C->users()) {
1847     if (isa<Instruction>(U))
1848       continue;
1849     if (!isa<ConstantExpr>(U))
1850       // Non instruction, non-constantexpr user; cannot convert this.
1851       return false;
1852     for (auto *UU : U->users())
1853       if (!isa<Instruction>(UU))
1854         // A constantexpr used by another constant. We don't try and recurse any
1855         // further but just bail out at this point.
1856         return false;
1857   }
1858
1859   return true;
1860 }
1861
1862 /// C may have non-instruction users, and
1863 /// allNonInstructionUsersCanBeMadeInstructions has returned true. Convert the
1864 /// non-instruction users to instructions.
1865 static void makeAllConstantUsesInstructions(Constant *C) {
1866   SmallVector<ConstantExpr*,4> Users;
1867   for (auto *U : C->users()) {
1868     if (isa<ConstantExpr>(U))
1869       Users.push_back(cast<ConstantExpr>(U));
1870     else
1871       // We should never get here; allNonInstructionUsersCanBeMadeInstructions
1872       // should not have returned true for C.
1873       assert(
1874           isa<Instruction>(U) &&
1875           "Can't transform non-constantexpr non-instruction to instruction!");
1876   }
1877
1878   SmallVector<Value*,4> UUsers;
1879   for (auto *U : Users) {
1880     UUsers.clear();
1881     for (auto *UU : U->users())
1882       UUsers.push_back(UU);
1883     for (auto *UU : UUsers) {
1884       Instruction *UI = cast<Instruction>(UU);
1885       Instruction *NewU = U->getAsInstruction();
1886       NewU->insertBefore(UI);
1887       UI->replaceUsesOfWith(U, NewU);
1888     }
1889     // We've replaced all the uses, so destroy the constant. (destroyConstant
1890     // will update value handles and metadata.)
1891     U->destroyConstant();
1892   }
1893 }
1894
1895 /// Analyze the specified global variable and optimize
1896 /// it if possible.  If we make a change, return true.
1897 static bool processInternalGlobal(
1898     GlobalVariable *GV, const GlobalStatus &GS, TargetLibraryInfo *TLI,
1899     function_ref<DominatorTree &(Function &)> LookupDomTree) {
1900   auto &DL = GV->getParent()->getDataLayout();
1901   // If this is a first class global and has only one accessing function and
1902   // this function is non-recursive, we replace the global with a local alloca
1903   // in this function.
1904   //
1905   // NOTE: It doesn't make sense to promote non-single-value types since we
1906   // are just replacing static memory to stack memory.
1907   //
1908   // If the global is in different address space, don't bring it to stack.
1909   if (!GS.HasMultipleAccessingFunctions &&
1910       GS.AccessingFunction &&
1911       GV->getValueType()->isSingleValueType() &&
1912       GV->getType()->getAddressSpace() == 0 &&
1913       !GV->isExternallyInitialized() &&
1914       allNonInstructionUsersCanBeMadeInstructions(GV) &&
1915       GS.AccessingFunction->doesNotRecurse() &&
1916       isPointerValueDeadOnEntryToFunction(GS.AccessingFunction, GV,
1917                                           LookupDomTree)) {
1918     const DataLayout &DL = GV->getParent()->getDataLayout();
1919
1920     DEBUG(dbgs() << "LOCALIZING GLOBAL: " << *GV << "\n");
1921     Instruction &FirstI = const_cast<Instruction&>(*GS.AccessingFunction
1922                                                    ->getEntryBlock().begin());
1923     Type *ElemTy = GV->getValueType();
1924     // FIXME: Pass Global's alignment when globals have alignment
1925     AllocaInst *Alloca = new AllocaInst(ElemTy, DL.getAllocaAddrSpace(), nullptr,
1926                                         GV->getName(), &FirstI);
1927     if (!isa<UndefValue>(GV->getInitializer()))
1928       new StoreInst(GV->getInitializer(), Alloca, &FirstI);
1929
1930     makeAllConstantUsesInstructions(GV);
1931
1932     GV->replaceAllUsesWith(Alloca);
1933     GV->eraseFromParent();
1934     ++NumLocalized;
1935     return true;
1936   }
1937
1938   // If the global is never loaded (but may be stored to), it is dead.
1939   // Delete it now.
1940   if (!GS.IsLoaded) {
1941     DEBUG(dbgs() << "GLOBAL NEVER LOADED: " << *GV << "\n");
1942
1943     bool Changed;
1944     if (isLeakCheckerRoot(GV)) {
1945       // Delete any constant stores to the global.
1946       Changed = CleanupPointerRootUsers(GV, TLI);
1947     } else {
1948       // Delete any stores we can find to the global.  We may not be able to
1949       // make it completely dead though.
1950       Changed = CleanupConstantGlobalUsers(GV, GV->getInitializer(), DL, TLI);
1951     }
1952
1953     // If the global is dead now, delete it.
1954     if (GV->use_empty()) {
1955       GV->eraseFromParent();
1956       ++NumDeleted;
1957       Changed = true;
1958     }
1959     return Changed;
1960
1961   }
1962   if (GS.StoredType <= GlobalStatus::InitializerStored) {
1963     DEBUG(dbgs() << "MARKING CONSTANT: " << *GV << "\n");
1964     GV->setConstant(true);
1965
1966     // Clean up any obviously simplifiable users now.
1967     CleanupConstantGlobalUsers(GV, GV->getInitializer(), DL, TLI);
1968
1969     // If the global is dead now, just nuke it.
1970     if (GV->use_empty()) {
1971       DEBUG(dbgs() << "   *** Marking constant allowed us to simplify "
1972             << "all users and delete global!\n");
1973       GV->eraseFromParent();
1974       ++NumDeleted;
1975       return true;
1976     }
1977
1978     // Fall through to the next check; see if we can optimize further.
1979     ++NumMarked;
1980   }
1981   if (!GV->getInitializer()->getType()->isSingleValueType()) {
1982     const DataLayout &DL = GV->getParent()->getDataLayout();
1983     if (SRAGlobal(GV, DL))
1984       return true;
1985   }
1986   if (GS.StoredType == GlobalStatus::StoredOnce && GS.StoredOnceValue) {
1987     // If the initial value for the global was an undef value, and if only
1988     // one other value was stored into it, we can just change the
1989     // initializer to be the stored value, then delete all stores to the
1990     // global.  This allows us to mark it constant.
1991     if (Constant *SOVConstant = dyn_cast<Constant>(GS.StoredOnceValue))
1992       if (isa<UndefValue>(GV->getInitializer())) {
1993         // Change the initial value here.
1994         GV->setInitializer(SOVConstant);
1995
1996         // Clean up any obviously simplifiable users now.
1997         CleanupConstantGlobalUsers(GV, GV->getInitializer(), DL, TLI);
1998
1999         if (GV->use_empty()) {
2000           DEBUG(dbgs() << "   *** Substituting initializer allowed us to "
2001                        << "simplify all users and delete global!\n");
2002           GV->eraseFromParent();
2003           ++NumDeleted;
2004         }
2005         ++NumSubstitute;
2006         return true;
2007       }
2008
2009     // Try to optimize globals based on the knowledge that only one value
2010     // (besides its initializer) is ever stored to the global.
2011     if (optimizeOnceStoredGlobal(GV, GS.StoredOnceValue, GS.Ordering, DL, TLI))
2012       return true;
2013
2014     // Otherwise, if the global was not a boolean, we can shrink it to be a
2015     // boolean.
2016     if (Constant *SOVConstant = dyn_cast<Constant>(GS.StoredOnceValue)) {
2017       if (GS.Ordering == AtomicOrdering::NotAtomic) {
2018         if (TryToShrinkGlobalToBoolean(GV, SOVConstant)) {
2019           ++NumShrunkToBool;
2020           return true;
2021         }
2022       }
2023     }
2024   }
2025
2026   return false;
2027 }
2028
2029 /// Analyze the specified global variable and optimize it if possible.  If we
2030 /// make a change, return true.
2031 static bool
2032 processGlobal(GlobalValue &GV, TargetLibraryInfo *TLI,
2033               function_ref<DominatorTree &(Function &)> LookupDomTree) {
2034   if (GV.getName().startswith("llvm."))
2035     return false;
2036
2037   GlobalStatus GS;
2038
2039   if (GlobalStatus::analyzeGlobal(&GV, GS))
2040     return false;
2041
2042   bool Changed = false;
2043   if (!GS.IsCompared && !GV.hasGlobalUnnamedAddr()) {
2044     auto NewUnnamedAddr = GV.hasLocalLinkage() ? GlobalValue::UnnamedAddr::Global
2045                                                : GlobalValue::UnnamedAddr::Local;
2046     if (NewUnnamedAddr != GV.getUnnamedAddr()) {
2047       GV.setUnnamedAddr(NewUnnamedAddr);
2048       NumUnnamed++;
2049       Changed = true;
2050     }
2051   }
2052
2053   // Do more involved optimizations if the global is internal.
2054   if (!GV.hasLocalLinkage())
2055     return Changed;
2056
2057   auto *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(&GV);
2058   if (!GVar)
2059     return Changed;
2060
2061   if (GVar->isConstant() || !GVar->hasInitializer())
2062     return Changed;
2063
2064   return processInternalGlobal(GVar, GS, TLI, LookupDomTree) || Changed;
2065 }
2066
2067 /// Walk all of the direct calls of the specified function, changing them to
2068 /// FastCC.
2069 static void ChangeCalleesToFastCall(Function *F) {
2070   for (User *U : F->users()) {
2071     if (isa<BlockAddress>(U))
2072       continue;
2073     CallSite CS(cast<Instruction>(U));
2074     CS.setCallingConv(CallingConv::Fast);
2075   }
2076 }
2077
2078 static AttributeList StripNest(LLVMContext &C, AttributeList Attrs) {
2079   // There can be at most one attribute set with a nest attribute.
2080   unsigned NestIndex;
2081   if (Attrs.hasAttrSomewhere(Attribute::Nest, &NestIndex))
2082     return Attrs.removeAttribute(C, NestIndex, Attribute::Nest);
2083   return Attrs;
2084 }
2085
2086 static void RemoveNestAttribute(Function *F) {
2087   F->setAttributes(StripNest(F->getContext(), F->getAttributes()));
2088   for (User *U : F->users()) {
2089     if (isa<BlockAddress>(U))
2090       continue;
2091     CallSite CS(cast<Instruction>(U));
2092     CS.setAttributes(StripNest(F->getContext(), CS.getAttributes()));
2093   }
2094 }
2095
2096 /// Return true if this is a calling convention that we'd like to change.  The
2097 /// idea here is that we don't want to mess with the convention if the user
2098 /// explicitly requested something with performance implications like coldcc,
2099 /// GHC, or anyregcc.
2100 static bool isProfitableToMakeFastCC(Function *F) {
2101   CallingConv::ID CC = F->getCallingConv();
2102
2103   // FIXME: Is it worth transforming x86_stdcallcc and x86_fastcallcc?
2104   if (CC != CallingConv::C && CC != CallingConv::X86_ThisCall)
2105     return false;
2106
2107   // FIXME: Change CC for the whole chain of musttail calls when possible.
2108   //
2109   // Can't change CC of the function that either has musttail calls, or is a
2110   // musttail callee itself
2111   for (User *U : F->users()) {
2112     if (isa<BlockAddress>(U))
2113       continue;
2114     CallInst* CI = dyn_cast<CallInst>(U);
2115     if (!CI)
2116       continue;
2117
2118     if (CI->isMustTailCall())
2119       return false;
2120   }
2121
2122   for (BasicBlock &BB : *F)
2123     if (BB.getTerminatingMustTailCall())
2124       return false;
2125
2126   return true;
2127 }
2128
2129 static bool
2130 OptimizeFunctions(Module &M, TargetLibraryInfo *TLI,
2131                   function_ref<DominatorTree &(Function &)> LookupDomTree,
2132                   SmallSet<const Comdat *, 8> &NotDiscardableComdats) {
2133   bool Changed = false;
2134   // Optimize functions.
2135   for (Module::iterator FI = M.begin(), E = M.end(); FI != E; ) {
2136     Function *F = &*FI++;
2137     // Functions without names cannot be referenced outside this module.
2138     if (!F->hasName() && !F->isDeclaration() && !F->hasLocalLinkage())
2139       F->setLinkage(GlobalValue::InternalLinkage);
2140
2141     if (deleteIfDead(*F, NotDiscardableComdats)) {
2142       Changed = true;
2143       continue;
2144     }
2145
2146     // LLVM's definition of dominance allows instructions that are cyclic
2147     // in unreachable blocks, e.g.:
2148     // %pat = select i1 %condition, @global, i16* %pat
2149     // because any instruction dominates an instruction in a block that's
2150     // not reachable from entry.
2151     // So, remove unreachable blocks from the function, because a) there's
2152     // no point in analyzing them and b) GlobalOpt should otherwise grow
2153     // some more complicated logic to break these cycles.
2154     // Removing unreachable blocks might invalidate the dominator so we
2155     // recalculate it.
2156     if (!F->isDeclaration()) {
2157       if (removeUnreachableBlocks(*F)) {
2158         auto &DT = LookupDomTree(*F);
2159         DT.recalculate(*F);
2160         Changed = true;
2161       }
2162     }
2163
2164     Changed |= processGlobal(*F, TLI, LookupDomTree);
2165
2166     if (!F->hasLocalLinkage())
2167       continue;
2168     if (isProfitableToMakeFastCC(F) && !F->isVarArg() &&
2169         !F->hasAddressTaken()) {
2170       // If this function has a calling convention worth changing, is not a
2171       // varargs function, and is only called directly, promote it to use the
2172       // Fast calling convention.
2173       F->setCallingConv(CallingConv::Fast);
2174       ChangeCalleesToFastCall(F);
2175       ++NumFastCallFns;
2176       Changed = true;
2177     }
2178
2179     if (F->getAttributes().hasAttrSomewhere(Attribute::Nest) &&
2180         !F->hasAddressTaken()) {
2181       // The function is not used by a trampoline intrinsic, so it is safe
2182       // to remove the 'nest' attribute.
2183       RemoveNestAttribute(F);
2184       ++NumNestRemoved;
2185       Changed = true;
2186     }
2187   }
2188   return Changed;
2189 }
2190
2191 static bool
2192 OptimizeGlobalVars(Module &M, TargetLibraryInfo *TLI,
2193                    function_ref<DominatorTree &(Function &)> LookupDomTree,
2194                    SmallSet<const Comdat *, 8> &NotDiscardableComdats) {
2195   bool Changed = false;
2196
2197   for (Module::global_iterator GVI = M.global_begin(), E = M.global_end();
2198        GVI != E; ) {
2199     GlobalVariable *GV = &*GVI++;
2200     // Global variables without names cannot be referenced outside this module.
2201     if (!GV->hasName() && !GV->isDeclaration() && !GV->hasLocalLinkage())
2202       GV->setLinkage(GlobalValue::InternalLinkage);
2203     // Simplify the initializer.
2204     if (GV->hasInitializer())
2205       if (auto *C = dyn_cast<Constant>(GV->getInitializer())) {
2206         auto &DL = M.getDataLayout();
2207         Constant *New = ConstantFoldConstant(C, DL, TLI);
2208         if (New && New != C)
2209           GV->setInitializer(New);
2210       }
2211
2212     if (deleteIfDead(*GV, NotDiscardableComdats)) {
2213       Changed = true;
2214       continue;
2215     }
2216
2217     Changed |= processGlobal(*GV, TLI, LookupDomTree);
2218   }
2219   return Changed;
2220 }
2221
2222 /// Evaluate a piece of a constantexpr store into a global initializer.  This
2223 /// returns 'Init' modified to reflect 'Val' stored into it.  At this point, the
2224 /// GEP operands of Addr [0, OpNo) have been stepped into.
2225 static Constant *EvaluateStoreInto(Constant *Init, Constant *Val,
2226                                    ConstantExpr *Addr, unsigned OpNo) {
2227   // Base case of the recursion.
2228   if (OpNo == Addr->getNumOperands()) {
2229     assert(Val->getType() == Init->getType() && "Type mismatch!");
2230     return Val;
2231   }
2232
2233   SmallVector<Constant*, 32> Elts;
2234   if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Init->getType())) {
2235     // Break up the constant into its elements.
2236     for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; ++i)
2237       Elts.push_back(Init->getAggregateElement(i));
2238
2239     // Replace the element that we are supposed to.
2240     ConstantInt *CU = cast<ConstantInt>(Addr->getOperand(OpNo));
2241     unsigned Idx = CU->getZExtValue();
2242     assert(Idx < STy->getNumElements() && "Struct index out of range!");
2243     Elts[Idx] = EvaluateStoreInto(Elts[Idx], Val, Addr, OpNo+1);
2244
2245     // Return the modified struct.
2246     return ConstantStruct::get(STy, Elts);
2247   }
2248
2249   ConstantInt *CI = cast<ConstantInt>(Addr->getOperand(OpNo));
2250   SequentialType *InitTy = cast<SequentialType>(Init->getType());
2251   uint64_t NumElts = InitTy->getNumElements();
2252
2253   // Break up the array into elements.
2254   for (uint64_t i = 0, e = NumElts; i != e; ++i)
2255     Elts.push_back(Init->getAggregateElement(i));
2256
2257   assert(CI->getZExtValue() < NumElts);
2258   Elts[CI->getZExtValue()] =
2259     EvaluateStoreInto(Elts[CI->getZExtValue()], Val, Addr, OpNo+1);
2260
2261   if (Init->getType()->isArrayTy())
2262     return ConstantArray::get(cast<ArrayType>(InitTy), Elts);
2263   return ConstantVector::get(Elts);
2264 }
2265
2266 /// We have decided that Addr (which satisfies the predicate
2267 /// isSimpleEnoughPointerToCommit) should get Val as its value.  Make it happen.
2268 static void CommitValueTo(Constant *Val, Constant *Addr) {
2269   if (GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(Addr)) {
2270     assert(GV->hasInitializer());
2271     GV->setInitializer(Val);
2272     return;
2273   }
2274
2275   ConstantExpr *CE = cast<ConstantExpr>(Addr);
2276   GlobalVariable *GV = cast<GlobalVariable>(CE->getOperand(0));
2277   GV->setInitializer(EvaluateStoreInto(GV->getInitializer(), Val, CE, 2));
2278 }
2279
2280 /// Evaluate static constructors in the function, if we can.  Return true if we
2281 /// can, false otherwise.
2282 static bool EvaluateStaticConstructor(Function *F, const DataLayout &DL,
2283                                       TargetLibraryInfo *TLI) {
2284   // Call the function.
2285   Evaluator Eval(DL, TLI);
2286   Constant *RetValDummy;
2287   bool EvalSuccess = Eval.EvaluateFunction(F, RetValDummy,
2288                                            SmallVector<Constant*, 0>());
2289
2290   if (EvalSuccess) {
2291     ++NumCtorsEvaluated;
2292
2293     // We succeeded at evaluation: commit the result.
2294     DEBUG(dbgs() << "FULLY EVALUATED GLOBAL CTOR FUNCTION '"
2295           << F->getName() << "' to " << Eval.getMutatedMemory().size()
2296           << " stores.\n");
2297     for (const auto &I : Eval.getMutatedMemory())
2298       CommitValueTo(I.second, I.first);
2299     for (GlobalVariable *GV : Eval.getInvariants())
2300       GV->setConstant(true);
2301   }
2302
2303   return EvalSuccess;
2304 }
2305
2306 static int compareNames(Constant *const *A, Constant *const *B) {
2307   Value *AStripped = (*A)->stripPointerCastsNoFollowAliases();
2308   Value *BStripped = (*B)->stripPointerCastsNoFollowAliases();
2309   return AStripped->getName().compare(BStripped->getName());
2310 }
2311
2312 static void setUsedInitializer(GlobalVariable &V,
2313                                const SmallPtrSet<GlobalValue *, 8> &Init) {
2314   if (Init.empty()) {
2315     V.eraseFromParent();
2316     return;
2317   }
2318
2319   // Type of pointer to the array of pointers.
2320   PointerType *Int8PtrTy = Type::getInt8PtrTy(V.getContext(), 0);
2321
2322   SmallVector<Constant *, 8> UsedArray;
2323   for (GlobalValue *GV : Init) {
2324     Constant *Cast
2325       = ConstantExpr::getPointerBitCastOrAddrSpaceCast(GV, Int8PtrTy);
2326     UsedArray.push_back(Cast);
2327   }
2328   // Sort to get deterministic order.
2329   array_pod_sort(UsedArray.begin(), UsedArray.end(), compareNames);
2330   ArrayType *ATy = ArrayType::get(Int8PtrTy, UsedArray.size());
2331
2332   Module *M = V.getParent();
2333   V.removeFromParent();
2334   GlobalVariable *NV =
2335       new GlobalVariable(*M, ATy, false, GlobalValue::AppendingLinkage,
2336                          ConstantArray::get(ATy, UsedArray), "");
2337   NV->takeName(&V);
2338   NV->setSection("llvm.metadata");
2339   delete &V;
2340 }
2341
2342 namespace {
2343
2344 /// An easy to access representation of llvm.used and llvm.compiler.used.
2345 class LLVMUsed {
2346   SmallPtrSet<GlobalValue *, 8> Used;
2347   SmallPtrSet<GlobalValue *, 8> CompilerUsed;
2348   GlobalVariable *UsedV;
2349   GlobalVariable *CompilerUsedV;
2350
2351 public:
2352   LLVMUsed(Module &M) {
2353     UsedV = collectUsedGlobalVariables(M, Used, false);
2354     CompilerUsedV = collectUsedGlobalVariables(M, CompilerUsed, true);
2355   }
2356
2357   using iterator = SmallPtrSet<GlobalValue *, 8>::iterator;
2358   using used_iterator_range = iterator_range<iterator>;
2359
2360   iterator usedBegin() { return Used.begin(); }
2361   iterator usedEnd() { return Used.end(); }
2362
2363   used_iterator_range used() {
2364     return used_iterator_range(usedBegin(), usedEnd());
2365   }
2366
2367   iterator compilerUsedBegin() { return CompilerUsed.begin(); }
2368   iterator compilerUsedEnd() { return CompilerUsed.end(); }
2369
2370   used_iterator_range compilerUsed() {
2371     return used_iterator_range(compilerUsedBegin(), compilerUsedEnd());
2372   }
2373
2374   bool usedCount(GlobalValue *GV) const { return Used.count(GV); }
2375
2376   bool compilerUsedCount(GlobalValue *GV) const {
2377     return CompilerUsed.count(GV);
2378   }
2379
2380   bool usedErase(GlobalValue *GV) { return Used.erase(GV); }
2381   bool compilerUsedErase(GlobalValue *GV) { return CompilerUsed.erase(GV); }
2382   bool usedInsert(GlobalValue *GV) { return Used.insert(GV).second; }
2383
2384   bool compilerUsedInsert(GlobalValue *GV) {
2385     return CompilerUsed.insert(GV).second;
2386   }
2387
2388   void syncVariablesAndSets() {
2389     if (UsedV)
2390       setUsedInitializer(*UsedV, Used);
2391     if (CompilerUsedV)
2392       setUsedInitializer(*CompilerUsedV, CompilerUsed);
2393   }
2394 };
2395
2396 } // end anonymous namespace
2397
2398 static bool hasUseOtherThanLLVMUsed(GlobalAlias &GA, const LLVMUsed &U) {
2399   if (GA.use_empty()) // No use at all.
2400     return false;
2401
2402   assert((!U.usedCount(&GA) || !U.compilerUsedCount(&GA)) &&
2403          "We should have removed the duplicated "
2404          "element from llvm.compiler.used");
2405   if (!GA.hasOneUse())
2406     // Strictly more than one use. So at least one is not in llvm.used and
2407     // llvm.compiler.used.
2408     return true;
2409
2410   // Exactly one use. Check if it is in llvm.used or llvm.compiler.used.
2411   return !U.usedCount(&GA) && !U.compilerUsedCount(&GA);
2412 }
2413
2414 static bool hasMoreThanOneUseOtherThanLLVMUsed(GlobalValue &V,
2415                                                const LLVMUsed &U) {
2416   unsigned N = 2;
2417   assert((!U.usedCount(&V) || !U.compilerUsedCount(&V)) &&
2418          "We should have removed the duplicated "
2419          "element from llvm.compiler.used");
2420   if (U.usedCount(&V) || U.compilerUsedCount(&V))
2421     ++N;
2422   return V.hasNUsesOrMore(N);
2423 }
2424
2425 static bool mayHaveOtherReferences(GlobalAlias &GA, const LLVMUsed &U) {
2426   if (!GA.hasLocalLinkage())
2427     return true;
2428
2429   return U.usedCount(&GA) || U.compilerUsedCount(&GA);
2430 }
2431
2432 static bool hasUsesToReplace(GlobalAlias &GA, const LLVMUsed &U,
2433                              bool &RenameTarget) {
2434   RenameTarget = false;
2435   bool Ret = false;
2436   if (hasUseOtherThanLLVMUsed(GA, U))
2437     Ret = true;
2438
2439   // If the alias is externally visible, we may still be able to simplify it.
2440   if (!mayHaveOtherReferences(GA, U))
2441     return Ret;
2442
2443   // If the aliasee has internal linkage, give it the name and linkage
2444   // of the alias, and delete the alias.  This turns:
2445   //   define internal ... @f(...)
2446   //   @a = alias ... @f
2447   // into:
2448   //   define ... @a(...)
2449   Constant *Aliasee = GA.getAliasee();
2450   GlobalValue *Target = cast<GlobalValue>(Aliasee->stripPointerCasts());
2451   if (!Target->hasLocalLinkage())
2452     return Ret;
2453
2454   // Do not perform the transform if multiple aliases potentially target the
2455   // aliasee. This check also ensures that it is safe to replace the section
2456   // and other attributes of the aliasee with those of the alias.
2457   if (hasMoreThanOneUseOtherThanLLVMUsed(*Target, U))
2458     return Ret;
2459
2460   RenameTarget = true;
2461   return true;
2462 }
2463
2464 static bool
2465 OptimizeGlobalAliases(Module &M,
2466                       SmallSet<const Comdat *, 8> &NotDiscardableComdats) {
2467   bool Changed = false;
2468   LLVMUsed Used(M);
2469
2470   for (GlobalValue *GV : Used.used())
2471     Used.compilerUsedErase(GV);
2472
2473   for (Module::alias_iterator I = M.alias_begin(), E = M.alias_end();
2474        I != E;) {
2475     GlobalAlias *J = &*I++;
2476
2477     // Aliases without names cannot be referenced outside this module.
2478     if (!J->hasName() && !J->isDeclaration() && !J->hasLocalLinkage())
2479       J->setLinkage(GlobalValue::InternalLinkage);
2480
2481     if (deleteIfDead(*J, NotDiscardableComdats)) {
2482       Changed = true;
2483       continue;
2484     }
2485
2486     // If the aliasee may change at link time, nothing can be done - bail out.
2487     if (J->isInterposable())
2488       continue;
2489
2490     Constant *Aliasee = J->getAliasee();
2491     GlobalValue *Target = dyn_cast<GlobalValue>(Aliasee->stripPointerCasts());
2492     // We can't trivially replace the alias with the aliasee if the aliasee is
2493     // non-trivial in some way.
2494     // TODO: Try to handle non-zero GEPs of local aliasees.
2495     if (!Target)
2496       continue;
2497     Target->removeDeadConstantUsers();
2498
2499     // Make all users of the alias use the aliasee instead.
2500     bool RenameTarget;
2501     if (!hasUsesToReplace(*J, Used, RenameTarget))
2502       continue;
2503
2504     J->replaceAllUsesWith(ConstantExpr::getBitCast(Aliasee, J->getType()));
2505     ++NumAliasesResolved;
2506     Changed = true;
2507
2508     if (RenameTarget) {
2509       // Give the aliasee the name, linkage and other attributes of the alias.
2510       Target->takeName(&*J);
2511       Target->setLinkage(J->getLinkage());
2512       Target->setVisibility(J->getVisibility());
2513       Target->setDLLStorageClass(J->getDLLStorageClass());
2514
2515       if (Used.usedErase(&*J))
2516         Used.usedInsert(Target);
2517
2518       if (Used.compilerUsedErase(&*J))
2519         Used.compilerUsedInsert(Target);
2520     } else if (mayHaveOtherReferences(*J, Used))
2521       continue;
2522
2523     // Delete the alias.
2524     M.getAliasList().erase(J);
2525     ++NumAliasesRemoved;
2526     Changed = true;
2527   }
2528
2529   Used.syncVariablesAndSets();
2530
2531   return Changed;
2532 }
2533
2534 static Function *FindCXAAtExit(Module &M, TargetLibraryInfo *TLI) {
2535   LibFunc F = LibFunc_cxa_atexit;
2536   if (!TLI->has(F))
2537     return nullptr;
2538
2539   Function *Fn = M.getFunction(TLI->getName(F));
2540   if (!Fn)
2541     return nullptr;
2542
2543   // Make sure that the function has the correct prototype.
2544   if (!TLI->getLibFunc(*Fn, F) || F != LibFunc_cxa_atexit)
2545     return nullptr;
2546
2547   return Fn;
2548 }
2549
2550 /// Returns whether the given function is an empty C++ destructor and can
2551 /// therefore be eliminated.
2552 /// Note that we assume that other optimization passes have already simplified
2553 /// the code so we only look for a function with a single basic block, where
2554 /// the only allowed instructions are 'ret', 'call' to an empty C++ dtor and
2555 /// other side-effect free instructions.
2556 static bool cxxDtorIsEmpty(const Function &Fn,
2557                            SmallPtrSet<const Function *, 8> &CalledFunctions) {
2558   // FIXME: We could eliminate C++ destructors if they're readonly/readnone and
2559   // nounwind, but that doesn't seem worth doing.
2560   if (Fn.isDeclaration())
2561     return false;
2562
2563   if (++Fn.begin() != Fn.end())
2564     return false;
2565
2566   const BasicBlock &EntryBlock = Fn.getEntryBlock();
2567   for (BasicBlock::const_iterator I = EntryBlock.begin(), E = EntryBlock.end();
2568        I != E; ++I) {
2569     if (const CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(I)) {
2570       // Ignore debug intrinsics.
2571       if (isa<DbgInfoIntrinsic>(CI))
2572         continue;
2573
2574       const Function *CalledFn = CI->getCalledFunction();
2575
2576       if (!CalledFn)
2577         return false;
2578
2579       SmallPtrSet<const Function *, 8> NewCalledFunctions(CalledFunctions);
2580
2581       // Don't treat recursive functions as empty.
2582       if (!NewCalledFunctions.insert(CalledFn).second)
2583         return false;
2584
2585       if (!cxxDtorIsEmpty(*CalledFn, NewCalledFunctions))
2586         return false;
2587     } else if (isa<ReturnInst>(*I))
2588       return true; // We're done.
2589     else if (I->mayHaveSideEffects())
2590       return false; // Destructor with side effects, bail.
2591   }
2592
2593   return false;
2594 }
2595
2596 static bool OptimizeEmptyGlobalCXXDtors(Function *CXAAtExitFn) {
2597   /// Itanium C++ ABI p3.3.5:
2598   ///
2599   ///   After constructing a global (or local static) object, that will require
2600   ///   destruction on exit, a termination function is registered as follows:
2601   ///
2602   ///   extern "C" int __cxa_atexit ( void (*f)(void *), void *p, void *d );
2603   ///
2604   ///   This registration, e.g. __cxa_atexit(f,p,d), is intended to cause the
2605   ///   call f(p) when DSO d is unloaded, before all such termination calls
2606   ///   registered before this one. It returns zero if registration is
2607   ///   successful, nonzero on failure.
2608
2609   // This pass will look for calls to __cxa_atexit where the function is trivial
2610   // and remove them.
2611   bool Changed = false;
2612
2613   for (auto I = CXAAtExitFn->user_begin(), E = CXAAtExitFn->user_end();
2614        I != E;) {
2615     // We're only interested in calls. Theoretically, we could handle invoke
2616     // instructions as well, but neither llvm-gcc nor clang generate invokes
2617     // to __cxa_atexit.
2618     CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(*I++);
2619     if (!CI)
2620       continue;
2621
2622     Function *DtorFn =
2623       dyn_cast<Function>(CI->getArgOperand(0)->stripPointerCasts());
2624     if (!DtorFn)
2625       continue;
2626
2627     SmallPtrSet<const Function *, 8> CalledFunctions;
2628     if (!cxxDtorIsEmpty(*DtorFn, CalledFunctions))
2629       continue;
2630
2631     // Just remove the call.
2632     CI->replaceAllUsesWith(Constant::getNullValue(CI->getType()));
2633     CI->eraseFromParent();
2634
2635     ++NumCXXDtorsRemoved;
2636
2637     Changed |= true;
2638   }
2639
2640   return Changed;
2641 }
2642
2643 static bool optimizeGlobalsInModule(
2644     Module &M, const DataLayout &DL, TargetLibraryInfo *TLI,
2645     function_ref<DominatorTree &(Function &)> LookupDomTree) {
2646   SmallSet<const Comdat *, 8> NotDiscardableComdats;
2647   bool Changed = false;
2648   bool LocalChange = true;
2649   while (LocalChange) {
2650     LocalChange = false;
2651
2652     NotDiscardableComdats.clear();
2653     for (const GlobalVariable &GV : M.globals())
2654       if (const Comdat *C = GV.getComdat())
2655         if (!GV.isDiscardableIfUnused() || !GV.use_empty())
2656           NotDiscardableComdats.insert(C);
2657     for (Function &F : M)
2658       if (const Comdat *C = F.getComdat())
2659         if (!F.isDefTriviallyDead())
2660           NotDiscardableComdats.insert(C);
2661     for (GlobalAlias &GA : M.aliases())
2662       if (const Comdat *C = GA.getComdat())
2663         if (!GA.isDiscardableIfUnused() || !GA.use_empty())
2664           NotDiscardableComdats.insert(C);
2665
2666     // Delete functions that are trivially dead, ccc -> fastcc
2667     LocalChange |=
2668         OptimizeFunctions(M, TLI, LookupDomTree, NotDiscardableComdats);
2669
2670     // Optimize global_ctors list.
2671     LocalChange |= optimizeGlobalCtorsList(M, [&](Function *F) {
2672       return EvaluateStaticConstructor(F, DL, TLI);
2673     });
2674
2675     // Optimize non-address-taken globals.
2676     LocalChange |= OptimizeGlobalVars(M, TLI, LookupDomTree,
2677                                       NotDiscardableComdats);
2678
2679     // Resolve aliases, when possible.
2680     LocalChange |= OptimizeGlobalAliases(M, NotDiscardableComdats);
2681
2682     // Try to remove trivial global destructors if they are not removed
2683     // already.
2684     Function *CXAAtExitFn = FindCXAAtExit(M, TLI);
2685     if (CXAAtExitFn)
2686       LocalChange |= OptimizeEmptyGlobalCXXDtors(CXAAtExitFn);
2687
2688     Changed |= LocalChange;
2689   }
2690
2691   // TODO: Move all global ctors functions to the end of the module for code
2692   // layout.
2693
2694   return Changed;
2695 }
2696
2697 PreservedAnalyses GlobalOptPass::run(Module &M, ModuleAnalysisManager &AM) {
2698     auto &DL = M.getDataLayout();
2699     auto &TLI = AM.getResult<TargetLibraryAnalysis>(M);
2700     auto &FAM =
2701         AM.getResult<FunctionAnalysisManagerModuleProxy>(M).getManager();
2702     auto LookupDomTree = [&FAM](Function &F) -> DominatorTree &{
2703       return FAM.getResult<DominatorTreeAnalysis>(F);
2704     };
2705     if (!optimizeGlobalsInModule(M, DL, &TLI, LookupDomTree))
2706       return PreservedAnalyses::all();
2707     return PreservedAnalyses::none();
2708 }
2709
2710 namespace {
2711
2712 struct GlobalOptLegacyPass : public ModulePass {
2713   static char ID; // Pass identification, replacement for typeid
2714
2715   GlobalOptLegacyPass() : ModulePass(ID) {
2716     initializeGlobalOptLegacyPassPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
2717   }
2718
2719   bool runOnModule(Module &M) override {
2720     if (skipModule(M))
2721       return false;
2722
2723     auto &DL = M.getDataLayout();
2724     auto *TLI = &getAnalysis<TargetLibraryInfoWrapperPass>().getTLI();
2725     auto LookupDomTree = [this](Function &F) -> DominatorTree & {
2726       return this->getAnalysis<DominatorTreeWrapperPass>(F).getDomTree();
2727     };
2728     return optimizeGlobalsInModule(M, DL, TLI, LookupDomTree);
2729   }
2730
2731   void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override {
2732     AU.addRequired<TargetLibraryInfoWrapperPass>();
2733     AU.addRequired<DominatorTreeWrapperPass>();
2734   }
2735 };
2736
2737 } // end anonymous namespace
2738
2739 char GlobalOptLegacyPass::ID = 0;
2740
2741 INITIALIZE_PASS_BEGIN(GlobalOptLegacyPass, "globalopt",
2742                       "Global Variable Optimizer", false, false)
2743 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(TargetLibraryInfoWrapperPass)
2744 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(DominatorTreeWrapperPass)
2745 INITIALIZE_PASS_END(GlobalOptLegacyPass, "globalopt",
2746                     "Global Variable Optimizer", false, false)
2747
2748 ModulePass *llvm::createGlobalOptimizerPass() {
2749   return new GlobalOptLegacyPass();
2750 }