~louis/ubuntu/trusty/clamav/lp799623_fix_logrotate

« back to all changes in this revision

Viewing changes to libclamav/c++/llvm/lib/Transforms/Utils/CodeExtractor.cpp

  • Committer: Bazaar Package Importer
  • Author(s): Scott Kitterman
  • Date: 2010-03-12 11:30:04 UTC
  • mfrom: (0.41.1 upstream)
  • Revision ID: james.westby@ubuntu.com-20100312113004-b0fop4bkycszdd0z
Tags: 0.96~rc1+dfsg-0ubuntu1
* New upstream RC - FFE (LP: #537636):
  - Add OfficialDatabaseOnly option to clamav-base.postinst.in
  - Add LocalSocketGroup option to clamav-base.postinst.in
  - Add LocalSocketMode option to clamav-base.postinst.in
  - Add CrossFilesystems option to clamav-base.postinst.in
  - Add ClamukoScannerCount option to clamav-base.postinst.in
  - Add BytecodeSecurity opiton to clamav-base.postinst.in
  - Add DetectionStatsHostID option to clamav-freshclam.postinst.in
  - Add Bytecode option to clamav-freshclam.postinst.in
  - Add MilterSocketGroup option to clamav-milter.postinst.in
  - Add MilterSocketMode option to clamav-milter.postinst.in
  - Add ReportHostname option to clamav-milter.postinst.in
  - Bump libclamav SO version to 6.1.0 in libclamav6.install
  - Drop clamdmon from clamav.examples (no longer shipped by upstream)
  - Drop libclamav.a from libclamav-dev.install (not built by upstream)
  - Update SO version for lintian override for libclamav6
  - Add new Bytecode Testing Tool, usr/bin/clambc, to clamav.install
  - Add build-depends on python and python-setuptools for new test suite
  - Update debian/copyright for the embedded copy of llvm (using the system
    llvm is not currently feasible)

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
 
1
//===- CodeExtractor.cpp - Pull code region into a new function -----------===//
 
2
//
 
3
//                     The LLVM Compiler Infrastructure
 
4
//
 
5
// This file is distributed under the University of Illinois Open Source
 
6
// License. See LICENSE.TXT for details.
 
7
//
 
8
//===----------------------------------------------------------------------===//
 
9
//
 
10
// This file implements the interface to tear out a code region, such as an
 
11
// individual loop or a parallel section, into a new function, replacing it with
 
12
// a call to the new function.
 
13
//
 
14
//===----------------------------------------------------------------------===//
 
15
 
 
16
#include "llvm/Transforms/Utils/FunctionUtils.h"
 
17
#include "llvm/Constants.h"
 
18
#include "llvm/DerivedTypes.h"
 
19
#include "llvm/Instructions.h"
 
20
#include "llvm/Intrinsics.h"
 
21
#include "llvm/LLVMContext.h"
 
22
#include "llvm/Module.h"
 
23
#include "llvm/Pass.h"
 
24
#include "llvm/Analysis/Dominators.h"
 
25
#include "llvm/Analysis/LoopInfo.h"
 
26
#include "llvm/Analysis/Verifier.h"
 
27
#include "llvm/Transforms/Utils/BasicBlockUtils.h"
 
28
#include "llvm/Support/CommandLine.h"
 
29
#include "llvm/Support/Debug.h"
 
30
#include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
 
31
#include "llvm/Support/raw_ostream.h"
 
32
#include "llvm/ADT/SetVector.h"
 
33
#include "llvm/ADT/StringExtras.h"
 
34
#include <algorithm>
 
35
#include <set>
 
36
using namespace llvm;
 
37
 
 
38
// Provide a command-line option to aggregate function arguments into a struct
 
39
// for functions produced by the code extractor. This is useful when converting
 
40
// extracted functions to pthread-based code, as only one argument (void*) can
 
41
// be passed in to pthread_create().
 
42
static cl::opt<bool>
 
43
AggregateArgsOpt("aggregate-extracted-args", cl::Hidden,
 
44
                 cl::desc("Aggregate arguments to code-extracted functions"));
 
45
 
 
46
namespace {
 
47
  class CodeExtractor {
 
48
    typedef SetVector<Value*> Values;
 
49
    SetVector<BasicBlock*> BlocksToExtract;
 
50
    DominatorTree* DT;
 
51
    bool AggregateArgs;
 
52
    unsigned NumExitBlocks;
 
53
    const Type *RetTy;
 
54
  public:
 
55
    CodeExtractor(DominatorTree* dt = 0, bool AggArgs = false)
 
56
      : DT(dt), AggregateArgs(AggArgs||AggregateArgsOpt), NumExitBlocks(~0U) {}
 
57
 
 
58
    Function *ExtractCodeRegion(const std::vector<BasicBlock*> &code);
 
59
 
 
60
    bool isEligible(const std::vector<BasicBlock*> &code);
 
61
 
 
62
  private:
 
63
    /// definedInRegion - Return true if the specified value is defined in the
 
64
    /// extracted region.
 
65
    bool definedInRegion(Value *V) const {
 
66
      if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V))
 
67
        if (BlocksToExtract.count(I->getParent()))
 
68
          return true;
 
69
      return false;
 
70
    }
 
71
 
 
72
    /// definedInCaller - Return true if the specified value is defined in the
 
73
    /// function being code extracted, but not in the region being extracted.
 
74
    /// These values must be passed in as live-ins to the function.
 
75
    bool definedInCaller(Value *V) const {
 
76
      if (isa<Argument>(V)) return true;
 
77
      if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V))
 
78
        if (!BlocksToExtract.count(I->getParent()))
 
79
          return true;
 
80
      return false;
 
81
    }
 
82
 
 
83
    void severSplitPHINodes(BasicBlock *&Header);
 
84
    void splitReturnBlocks();
 
85
    void findInputsOutputs(Values &inputs, Values &outputs);
 
86
 
 
87
    Function *constructFunction(const Values &inputs,
 
88
                                const Values &outputs,
 
89
                                BasicBlock *header,
 
90
                                BasicBlock *newRootNode, BasicBlock *newHeader,
 
91
                                Function *oldFunction, Module *M);
 
92
 
 
93
    void moveCodeToFunction(Function *newFunction);
 
94
 
 
95
    void emitCallAndSwitchStatement(Function *newFunction,
 
96
                                    BasicBlock *newHeader,
 
97
                                    Values &inputs,
 
98
                                    Values &outputs);
 
99
 
 
100
  };
 
101
}
 
102
 
 
103
/// severSplitPHINodes - If a PHI node has multiple inputs from outside of the
 
104
/// region, we need to split the entry block of the region so that the PHI node
 
105
/// is easier to deal with.
 
106
void CodeExtractor::severSplitPHINodes(BasicBlock *&Header) {
 
107
  bool HasPredsFromRegion = false;
 
108
  unsigned NumPredsOutsideRegion = 0;
 
109
 
 
110
  if (Header != &Header->getParent()->getEntryBlock()) {
 
111
    PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(Header->begin());
 
112
    if (!PN) return;  // No PHI nodes.
 
113
 
 
114
    // If the header node contains any PHI nodes, check to see if there is more
 
115
    // than one entry from outside the region.  If so, we need to sever the
 
116
    // header block into two.
 
117
    for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
 
118
      if (BlocksToExtract.count(PN->getIncomingBlock(i)))
 
119
        HasPredsFromRegion = true;
 
120
      else
 
121
        ++NumPredsOutsideRegion;
 
122
 
 
123
    // If there is one (or fewer) predecessor from outside the region, we don't
 
124
    // need to do anything special.
 
125
    if (NumPredsOutsideRegion <= 1) return;
 
126
  }
 
127
 
 
128
  // Otherwise, we need to split the header block into two pieces: one
 
129
  // containing PHI nodes merging values from outside of the region, and a
 
130
  // second that contains all of the code for the block and merges back any
 
131
  // incoming values from inside of the region.
 
132
  BasicBlock::iterator AfterPHIs = Header->getFirstNonPHI();
 
133
  BasicBlock *NewBB = Header->splitBasicBlock(AfterPHIs,
 
134
                                              Header->getName()+".ce");
 
135
 
 
136
  // We only want to code extract the second block now, and it becomes the new
 
137
  // header of the region.
 
138
  BasicBlock *OldPred = Header;
 
139
  BlocksToExtract.remove(OldPred);
 
140
  BlocksToExtract.insert(NewBB);
 
141
  Header = NewBB;
 
142
 
 
143
  // Okay, update dominator sets. The blocks that dominate the new one are the
 
144
  // blocks that dominate TIBB plus the new block itself.
 
145
  if (DT)
 
146
    DT->splitBlock(NewBB);
 
147
 
 
148
  // Okay, now we need to adjust the PHI nodes and any branches from within the
 
149
  // region to go to the new header block instead of the old header block.
 
150
  if (HasPredsFromRegion) {
 
151
    PHINode *PN = cast<PHINode>(OldPred->begin());
 
152
    // Loop over all of the predecessors of OldPred that are in the region,
 
153
    // changing them to branch to NewBB instead.
 
154
    for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
 
155
      if (BlocksToExtract.count(PN->getIncomingBlock(i))) {
 
156
        TerminatorInst *TI = PN->getIncomingBlock(i)->getTerminator();
 
157
        TI->replaceUsesOfWith(OldPred, NewBB);
 
158
      }
 
159
 
 
160
    // Okay, everthing within the region is now branching to the right block, we
 
161
    // just have to update the PHI nodes now, inserting PHI nodes into NewBB.
 
162
    for (AfterPHIs = OldPred->begin(); isa<PHINode>(AfterPHIs); ++AfterPHIs) {
 
163
      PHINode *PN = cast<PHINode>(AfterPHIs);
 
164
      // Create a new PHI node in the new region, which has an incoming value
 
165
      // from OldPred of PN.
 
166
      PHINode *NewPN = PHINode::Create(PN->getType(), PN->getName()+".ce",
 
167
                                       NewBB->begin());
 
168
      NewPN->addIncoming(PN, OldPred);
 
169
 
 
170
      // Loop over all of the incoming value in PN, moving them to NewPN if they
 
171
      // are from the extracted region.
 
172
      for (unsigned i = 0; i != PN->getNumIncomingValues(); ++i) {
 
173
        if (BlocksToExtract.count(PN->getIncomingBlock(i))) {
 
174
          NewPN->addIncoming(PN->getIncomingValue(i), PN->getIncomingBlock(i));
 
175
          PN->removeIncomingValue(i);
 
176
          --i;
 
177
        }
 
178
      }
 
179
    }
 
180
  }
 
181
}
 
182
 
 
183
void CodeExtractor::splitReturnBlocks() {
 
184
  for (SetVector<BasicBlock*>::iterator I = BlocksToExtract.begin(),
 
185
         E = BlocksToExtract.end(); I != E; ++I)
 
186
    if (ReturnInst *RI = dyn_cast<ReturnInst>((*I)->getTerminator())) {
 
187
      BasicBlock *New = (*I)->splitBasicBlock(RI, (*I)->getName()+".ret");
 
188
      if (DT) {
 
189
        // Old dominates New. New node domiantes all other nodes dominated
 
190
        //by Old.
 
191
        DomTreeNode *OldNode = DT->getNode(*I);
 
192
        SmallVector<DomTreeNode*, 8> Children;
 
193
        for (DomTreeNode::iterator DI = OldNode->begin(), DE = OldNode->end();
 
194
             DI != DE; ++DI) 
 
195
          Children.push_back(*DI);
 
196
 
 
197
        DomTreeNode *NewNode = DT->addNewBlock(New, *I);
 
198
 
 
199
        for (SmallVector<DomTreeNode*, 8>::iterator I = Children.begin(),
 
200
               E = Children.end(); I != E; ++I) 
 
201
          DT->changeImmediateDominator(*I, NewNode);
 
202
      }
 
203
    }
 
204
}
 
205
 
 
206
// findInputsOutputs - Find inputs to, outputs from the code region.
 
207
//
 
208
void CodeExtractor::findInputsOutputs(Values &inputs, Values &outputs) {
 
209
  std::set<BasicBlock*> ExitBlocks;
 
210
  for (SetVector<BasicBlock*>::const_iterator ci = BlocksToExtract.begin(),
 
211
       ce = BlocksToExtract.end(); ci != ce; ++ci) {
 
212
    BasicBlock *BB = *ci;
 
213
 
 
214
    for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; ++I) {
 
215
      // If a used value is defined outside the region, it's an input.  If an
 
216
      // instruction is used outside the region, it's an output.
 
217
      for (User::op_iterator O = I->op_begin(), E = I->op_end(); O != E; ++O)
 
218
        if (definedInCaller(*O))
 
219
          inputs.insert(*O);
 
220
 
 
221
      // Consider uses of this instruction (outputs).
 
222
      for (Value::use_iterator UI = I->use_begin(), E = I->use_end();
 
223
           UI != E; ++UI)
 
224
        if (!definedInRegion(*UI)) {
 
225
          outputs.insert(I);
 
226
          break;
 
227
        }
 
228
    } // for: insts
 
229
 
 
230
    // Keep track of the exit blocks from the region.
 
231
    TerminatorInst *TI = BB->getTerminator();
 
232
    for (unsigned i = 0, e = TI->getNumSuccessors(); i != e; ++i)
 
233
      if (!BlocksToExtract.count(TI->getSuccessor(i)))
 
234
        ExitBlocks.insert(TI->getSuccessor(i));
 
235
  } // for: basic blocks
 
236
 
 
237
  NumExitBlocks = ExitBlocks.size();
 
238
}
 
239
 
 
240
/// constructFunction - make a function based on inputs and outputs, as follows:
 
241
/// f(in0, ..., inN, out0, ..., outN)
 
242
///
 
243
Function *CodeExtractor::constructFunction(const Values &inputs,
 
244
                                           const Values &outputs,
 
245
                                           BasicBlock *header,
 
246
                                           BasicBlock *newRootNode,
 
247
                                           BasicBlock *newHeader,
 
248
                                           Function *oldFunction,
 
249
                                           Module *M) {
 
250
  DEBUG(dbgs() << "inputs: " << inputs.size() << "\n");
 
251
  DEBUG(dbgs() << "outputs: " << outputs.size() << "\n");
 
252
 
 
253
  // This function returns unsigned, outputs will go back by reference.
 
254
  switch (NumExitBlocks) {
 
255
  case 0:
 
256
  case 1: RetTy = Type::getVoidTy(header->getContext()); break;
 
257
  case 2: RetTy = Type::getInt1Ty(header->getContext()); break;
 
258
  default: RetTy = Type::getInt16Ty(header->getContext()); break;
 
259
  }
 
260
 
 
261
  std::vector<const Type*> paramTy;
 
262
 
 
263
  // Add the types of the input values to the function's argument list
 
264
  for (Values::const_iterator i = inputs.begin(),
 
265
         e = inputs.end(); i != e; ++i) {
 
266
    const Value *value = *i;
 
267
    DEBUG(dbgs() << "value used in func: " << *value << "\n");
 
268
    paramTy.push_back(value->getType());
 
269
  }
 
270
 
 
271
  // Add the types of the output values to the function's argument list.
 
272
  for (Values::const_iterator I = outputs.begin(), E = outputs.end();
 
273
       I != E; ++I) {
 
274
    DEBUG(dbgs() << "instr used in func: " << **I << "\n");
 
275
    if (AggregateArgs)
 
276
      paramTy.push_back((*I)->getType());
 
277
    else
 
278
      paramTy.push_back(PointerType::getUnqual((*I)->getType()));
 
279
  }
 
280
 
 
281
  DEBUG(dbgs() << "Function type: " << *RetTy << " f(");
 
282
  for (std::vector<const Type*>::iterator i = paramTy.begin(),
 
283
         e = paramTy.end(); i != e; ++i)
 
284
    DEBUG(dbgs() << **i << ", ");
 
285
  DEBUG(dbgs() << ")\n");
 
286
 
 
287
  if (AggregateArgs && (inputs.size() + outputs.size() > 0)) {
 
288
    PointerType *StructPtr =
 
289
           PointerType::getUnqual(StructType::get(M->getContext(), paramTy));
 
290
    paramTy.clear();
 
291
    paramTy.push_back(StructPtr);
 
292
  }
 
293
  const FunctionType *funcType =
 
294
                  FunctionType::get(RetTy, paramTy, false);
 
295
 
 
296
  // Create the new function
 
297
  Function *newFunction = Function::Create(funcType,
 
298
                                           GlobalValue::InternalLinkage,
 
299
                                           oldFunction->getName() + "_" +
 
300
                                           header->getName(), M);
 
301
  // If the old function is no-throw, so is the new one.
 
302
  if (oldFunction->doesNotThrow())
 
303
    newFunction->setDoesNotThrow(true);
 
304
  
 
305
  newFunction->getBasicBlockList().push_back(newRootNode);
 
306
 
 
307
  // Create an iterator to name all of the arguments we inserted.
 
308
  Function::arg_iterator AI = newFunction->arg_begin();
 
309
 
 
310
  // Rewrite all users of the inputs in the extracted region to use the
 
311
  // arguments (or appropriate addressing into struct) instead.
 
312
  for (unsigned i = 0, e = inputs.size(); i != e; ++i) {
 
313
    Value *RewriteVal;
 
314
    if (AggregateArgs) {
 
315
      Value *Idx[2];
 
316
      Idx[0] = Constant::getNullValue(Type::getInt32Ty(header->getContext()));
 
317
      Idx[1] = ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(header->getContext()), i);
 
318
      TerminatorInst *TI = newFunction->begin()->getTerminator();
 
319
      GetElementPtrInst *GEP = 
 
320
        GetElementPtrInst::Create(AI, Idx, Idx+2, 
 
321
                                  "gep_" + inputs[i]->getName(), TI);
 
322
      RewriteVal = new LoadInst(GEP, "loadgep_" + inputs[i]->getName(), TI);
 
323
    } else
 
324
      RewriteVal = AI++;
 
325
 
 
326
    std::vector<User*> Users(inputs[i]->use_begin(), inputs[i]->use_end());
 
327
    for (std::vector<User*>::iterator use = Users.begin(), useE = Users.end();
 
328
         use != useE; ++use)
 
329
      if (Instruction* inst = dyn_cast<Instruction>(*use))
 
330
        if (BlocksToExtract.count(inst->getParent()))
 
331
          inst->replaceUsesOfWith(inputs[i], RewriteVal);
 
332
  }
 
333
 
 
334
  // Set names for input and output arguments.
 
335
  if (!AggregateArgs) {
 
336
    AI = newFunction->arg_begin();
 
337
    for (unsigned i = 0, e = inputs.size(); i != e; ++i, ++AI)
 
338
      AI->setName(inputs[i]->getName());
 
339
    for (unsigned i = 0, e = outputs.size(); i != e; ++i, ++AI)
 
340
      AI->setName(outputs[i]->getName()+".out");
 
341
  }
 
342
 
 
343
  // Rewrite branches to basic blocks outside of the loop to new dummy blocks
 
344
  // within the new function. This must be done before we lose track of which
 
345
  // blocks were originally in the code region.
 
346
  std::vector<User*> Users(header->use_begin(), header->use_end());
 
347
  for (unsigned i = 0, e = Users.size(); i != e; ++i)
 
348
    // The BasicBlock which contains the branch is not in the region
 
349
    // modify the branch target to a new block
 
350
    if (TerminatorInst *TI = dyn_cast<TerminatorInst>(Users[i]))
 
351
      if (!BlocksToExtract.count(TI->getParent()) &&
 
352
          TI->getParent()->getParent() == oldFunction)
 
353
        TI->replaceUsesOfWith(header, newHeader);
 
354
 
 
355
  return newFunction;
 
356
}
 
357
 
 
358
/// FindPhiPredForUseInBlock - Given a value and a basic block, find a PHI
 
359
/// that uses the value within the basic block, and return the predecessor
 
360
/// block associated with that use, or return 0 if none is found.
 
361
static BasicBlock* FindPhiPredForUseInBlock(Value* Used, BasicBlock* BB) {
 
362
  for (Value::use_iterator UI = Used->use_begin(),
 
363
       UE = Used->use_end(); UI != UE; ++UI) {
 
364
     PHINode *P = dyn_cast<PHINode>(*UI);
 
365
     if (P && P->getParent() == BB)
 
366
       return P->getIncomingBlock(UI);
 
367
  }
 
368
  
 
369
  return 0;
 
370
}
 
371
 
 
372
/// emitCallAndSwitchStatement - This method sets up the caller side by adding
 
373
/// the call instruction, splitting any PHI nodes in the header block as
 
374
/// necessary.
 
375
void CodeExtractor::
 
376
emitCallAndSwitchStatement(Function *newFunction, BasicBlock *codeReplacer,
 
377
                           Values &inputs, Values &outputs) {
 
378
  // Emit a call to the new function, passing in: *pointer to struct (if
 
379
  // aggregating parameters), or plan inputs and allocated memory for outputs
 
380
  std::vector<Value*> params, StructValues, ReloadOutputs, Reloads;
 
381
  
 
382
  LLVMContext &Context = newFunction->getContext();
 
383
 
 
384
  // Add inputs as params, or to be filled into the struct
 
385
  for (Values::iterator i = inputs.begin(), e = inputs.end(); i != e; ++i)
 
386
    if (AggregateArgs)
 
387
      StructValues.push_back(*i);
 
388
    else
 
389
      params.push_back(*i);
 
390
 
 
391
  // Create allocas for the outputs
 
392
  for (Values::iterator i = outputs.begin(), e = outputs.end(); i != e; ++i) {
 
393
    if (AggregateArgs) {
 
394
      StructValues.push_back(*i);
 
395
    } else {
 
396
      AllocaInst *alloca =
 
397
        new AllocaInst((*i)->getType(), 0, (*i)->getName()+".loc",
 
398
                       codeReplacer->getParent()->begin()->begin());
 
399
      ReloadOutputs.push_back(alloca);
 
400
      params.push_back(alloca);
 
401
    }
 
402
  }
 
403
 
 
404
  AllocaInst *Struct = 0;
 
405
  if (AggregateArgs && (inputs.size() + outputs.size() > 0)) {
 
406
    std::vector<const Type*> ArgTypes;
 
407
    for (Values::iterator v = StructValues.begin(),
 
408
           ve = StructValues.end(); v != ve; ++v)
 
409
      ArgTypes.push_back((*v)->getType());
 
410
 
 
411
    // Allocate a struct at the beginning of this function
 
412
    Type *StructArgTy = StructType::get(newFunction->getContext(), ArgTypes);
 
413
    Struct =
 
414
      new AllocaInst(StructArgTy, 0, "structArg",
 
415
                     codeReplacer->getParent()->begin()->begin());
 
416
    params.push_back(Struct);
 
417
 
 
418
    for (unsigned i = 0, e = inputs.size(); i != e; ++i) {
 
419
      Value *Idx[2];
 
420
      Idx[0] = Constant::getNullValue(Type::getInt32Ty(Context));
 
421
      Idx[1] = ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(Context), i);
 
422
      GetElementPtrInst *GEP =
 
423
        GetElementPtrInst::Create(Struct, Idx, Idx + 2,
 
424
                                  "gep_" + StructValues[i]->getName());
 
425
      codeReplacer->getInstList().push_back(GEP);
 
426
      StoreInst *SI = new StoreInst(StructValues[i], GEP);
 
427
      codeReplacer->getInstList().push_back(SI);
 
428
    }
 
429
  }
 
430
 
 
431
  // Emit the call to the function
 
432
  CallInst *call = CallInst::Create(newFunction, params.begin(), params.end(),
 
433
                                    NumExitBlocks > 1 ? "targetBlock" : "");
 
434
  codeReplacer->getInstList().push_back(call);
 
435
 
 
436
  Function::arg_iterator OutputArgBegin = newFunction->arg_begin();
 
437
  unsigned FirstOut = inputs.size();
 
438
  if (!AggregateArgs)
 
439
    std::advance(OutputArgBegin, inputs.size());
 
440
 
 
441
  // Reload the outputs passed in by reference
 
442
  for (unsigned i = 0, e = outputs.size(); i != e; ++i) {
 
443
    Value *Output = 0;
 
444
    if (AggregateArgs) {
 
445
      Value *Idx[2];
 
446
      Idx[0] = Constant::getNullValue(Type::getInt32Ty(Context));
 
447
      Idx[1] = ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(Context), FirstOut + i);
 
448
      GetElementPtrInst *GEP
 
449
        = GetElementPtrInst::Create(Struct, Idx, Idx + 2,
 
450
                                    "gep_reload_" + outputs[i]->getName());
 
451
      codeReplacer->getInstList().push_back(GEP);
 
452
      Output = GEP;
 
453
    } else {
 
454
      Output = ReloadOutputs[i];
 
455
    }
 
456
    LoadInst *load = new LoadInst(Output, outputs[i]->getName()+".reload");
 
457
    Reloads.push_back(load);
 
458
    codeReplacer->getInstList().push_back(load);
 
459
    std::vector<User*> Users(outputs[i]->use_begin(), outputs[i]->use_end());
 
460
    for (unsigned u = 0, e = Users.size(); u != e; ++u) {
 
461
      Instruction *inst = cast<Instruction>(Users[u]);
 
462
      if (!BlocksToExtract.count(inst->getParent()))
 
463
        inst->replaceUsesOfWith(outputs[i], load);
 
464
    }
 
465
  }
 
466
 
 
467
  // Now we can emit a switch statement using the call as a value.
 
468
  SwitchInst *TheSwitch =
 
469
      SwitchInst::Create(Constant::getNullValue(Type::getInt16Ty(Context)),
 
470
                         codeReplacer, 0, codeReplacer);
 
471
 
 
472
  // Since there may be multiple exits from the original region, make the new
 
473
  // function return an unsigned, switch on that number.  This loop iterates
 
474
  // over all of the blocks in the extracted region, updating any terminator
 
475
  // instructions in the to-be-extracted region that branch to blocks that are
 
476
  // not in the region to be extracted.
 
477
  std::map<BasicBlock*, BasicBlock*> ExitBlockMap;
 
478
 
 
479
  unsigned switchVal = 0;
 
480
  for (SetVector<BasicBlock*>::const_iterator i = BlocksToExtract.begin(),
 
481
         e = BlocksToExtract.end(); i != e; ++i) {
 
482
    TerminatorInst *TI = (*i)->getTerminator();
 
483
    for (unsigned i = 0, e = TI->getNumSuccessors(); i != e; ++i)
 
484
      if (!BlocksToExtract.count(TI->getSuccessor(i))) {
 
485
        BasicBlock *OldTarget = TI->getSuccessor(i);
 
486
        // add a new basic block which returns the appropriate value
 
487
        BasicBlock *&NewTarget = ExitBlockMap[OldTarget];
 
488
        if (!NewTarget) {
 
489
          // If we don't already have an exit stub for this non-extracted
 
490
          // destination, create one now!
 
491
          NewTarget = BasicBlock::Create(Context,
 
492
                                         OldTarget->getName() + ".exitStub",
 
493
                                         newFunction);
 
494
          unsigned SuccNum = switchVal++;
 
495
 
 
496
          Value *brVal = 0;
 
497
          switch (NumExitBlocks) {
 
498
          case 0:
 
499
          case 1: break;  // No value needed.
 
500
          case 2:         // Conditional branch, return a bool
 
501
            brVal = ConstantInt::get(Type::getInt1Ty(Context), !SuccNum);
 
502
            break;
 
503
          default:
 
504
            brVal = ConstantInt::get(Type::getInt16Ty(Context), SuccNum);
 
505
            break;
 
506
          }
 
507
 
 
508
          ReturnInst *NTRet = ReturnInst::Create(Context, brVal, NewTarget);
 
509
 
 
510
          // Update the switch instruction.
 
511
          TheSwitch->addCase(ConstantInt::get(Type::getInt16Ty(Context),
 
512
                                              SuccNum),
 
513
                             OldTarget);
 
514
 
 
515
          // Restore values just before we exit
 
516
          Function::arg_iterator OAI = OutputArgBegin;
 
517
          for (unsigned out = 0, e = outputs.size(); out != e; ++out) {
 
518
            // For an invoke, the normal destination is the only one that is
 
519
            // dominated by the result of the invocation
 
520
            BasicBlock *DefBlock = cast<Instruction>(outputs[out])->getParent();
 
521
 
 
522
            bool DominatesDef = true;
 
523
 
 
524
            if (InvokeInst *Invoke = dyn_cast<InvokeInst>(outputs[out])) {
 
525
              DefBlock = Invoke->getNormalDest();
 
526
 
 
527
              // Make sure we are looking at the original successor block, not
 
528
              // at a newly inserted exit block, which won't be in the dominator
 
529
              // info.
 
530
              for (std::map<BasicBlock*, BasicBlock*>::iterator I =
 
531
                     ExitBlockMap.begin(), E = ExitBlockMap.end(); I != E; ++I)
 
532
                if (DefBlock == I->second) {
 
533
                  DefBlock = I->first;
 
534
                  break;
 
535
                }
 
536
 
 
537
              // In the extract block case, if the block we are extracting ends
 
538
              // with an invoke instruction, make sure that we don't emit a
 
539
              // store of the invoke value for the unwind block.
 
540
              if (!DT && DefBlock != OldTarget)
 
541
                DominatesDef = false;
 
542
            }
 
543
 
 
544
            if (DT) {
 
545
              DominatesDef = DT->dominates(DefBlock, OldTarget);
 
546
              
 
547
              // If the output value is used by a phi in the target block,
 
548
              // then we need to test for dominance of the phi's predecessor
 
549
              // instead.  Unfortunately, this a little complicated since we
 
550
              // have already rewritten uses of the value to uses of the reload.
 
551
              BasicBlock* pred = FindPhiPredForUseInBlock(Reloads[out], 
 
552
                                                          OldTarget);
 
553
              if (pred && DT && DT->dominates(DefBlock, pred))
 
554
                DominatesDef = true;
 
555
            }
 
556
 
 
557
            if (DominatesDef) {
 
558
              if (AggregateArgs) {
 
559
                Value *Idx[2];
 
560
                Idx[0] = Constant::getNullValue(Type::getInt32Ty(Context));
 
561
                Idx[1] = ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(Context),
 
562
                                          FirstOut+out);
 
563
                GetElementPtrInst *GEP =
 
564
                  GetElementPtrInst::Create(OAI, Idx, Idx + 2,
 
565
                                            "gep_" + outputs[out]->getName(),
 
566
                                            NTRet);
 
567
                new StoreInst(outputs[out], GEP, NTRet);
 
568
              } else {
 
569
                new StoreInst(outputs[out], OAI, NTRet);
 
570
              }
 
571
            }
 
572
            // Advance output iterator even if we don't emit a store
 
573
            if (!AggregateArgs) ++OAI;
 
574
          }
 
575
        }
 
576
 
 
577
        // rewrite the original branch instruction with this new target
 
578
        TI->setSuccessor(i, NewTarget);
 
579
      }
 
580
  }
 
581
 
 
582
  // Now that we've done the deed, simplify the switch instruction.
 
583
  const Type *OldFnRetTy = TheSwitch->getParent()->getParent()->getReturnType();
 
584
  switch (NumExitBlocks) {
 
585
  case 0:
 
586
    // There are no successors (the block containing the switch itself), which
 
587
    // means that previously this was the last part of the function, and hence
 
588
    // this should be rewritten as a `ret'
 
589
 
 
590
    // Check if the function should return a value
 
591
    if (OldFnRetTy->isVoidTy()) {
 
592
      ReturnInst::Create(Context, 0, TheSwitch);  // Return void
 
593
    } else if (OldFnRetTy == TheSwitch->getCondition()->getType()) {
 
594
      // return what we have
 
595
      ReturnInst::Create(Context, TheSwitch->getCondition(), TheSwitch);
 
596
    } else {
 
597
      // Otherwise we must have code extracted an unwind or something, just
 
598
      // return whatever we want.
 
599
      ReturnInst::Create(Context, 
 
600
                         Constant::getNullValue(OldFnRetTy), TheSwitch);
 
601
    }
 
602
 
 
603
    TheSwitch->eraseFromParent();
 
604
    break;
 
605
  case 1:
 
606
    // Only a single destination, change the switch into an unconditional
 
607
    // branch.
 
608
    BranchInst::Create(TheSwitch->getSuccessor(1), TheSwitch);
 
609
    TheSwitch->eraseFromParent();
 
610
    break;
 
611
  case 2:
 
612
    BranchInst::Create(TheSwitch->getSuccessor(1), TheSwitch->getSuccessor(2),
 
613
                       call, TheSwitch);
 
614
    TheSwitch->eraseFromParent();
 
615
    break;
 
616
  default:
 
617
    // Otherwise, make the default destination of the switch instruction be one
 
618
    // of the other successors.
 
619
    TheSwitch->setOperand(0, call);
 
620
    TheSwitch->setSuccessor(0, TheSwitch->getSuccessor(NumExitBlocks));
 
621
    TheSwitch->removeCase(NumExitBlocks);  // Remove redundant case
 
622
    break;
 
623
  }
 
624
}
 
625
 
 
626
void CodeExtractor::moveCodeToFunction(Function *newFunction) {
 
627
  Function *oldFunc = (*BlocksToExtract.begin())->getParent();
 
628
  Function::BasicBlockListType &oldBlocks = oldFunc->getBasicBlockList();
 
629
  Function::BasicBlockListType &newBlocks = newFunction->getBasicBlockList();
 
630
 
 
631
  for (SetVector<BasicBlock*>::const_iterator i = BlocksToExtract.begin(),
 
632
         e = BlocksToExtract.end(); i != e; ++i) {
 
633
    // Delete the basic block from the old function, and the list of blocks
 
634
    oldBlocks.remove(*i);
 
635
 
 
636
    // Insert this basic block into the new function
 
637
    newBlocks.push_back(*i);
 
638
  }
 
639
}
 
640
 
 
641
/// ExtractRegion - Removes a loop from a function, replaces it with a call to
 
642
/// new function. Returns pointer to the new function.
 
643
///
 
644
/// algorithm:
 
645
///
 
646
/// find inputs and outputs for the region
 
647
///
 
648
/// for inputs: add to function as args, map input instr* to arg#
 
649
/// for outputs: add allocas for scalars,
 
650
///             add to func as args, map output instr* to arg#
 
651
///
 
652
/// rewrite func to use argument #s instead of instr*
 
653
///
 
654
/// for each scalar output in the function: at every exit, store intermediate
 
655
/// computed result back into memory.
 
656
///
 
657
Function *CodeExtractor::
 
658
ExtractCodeRegion(const std::vector<BasicBlock*> &code) {
 
659
  if (!isEligible(code))
 
660
    return 0;
 
661
 
 
662
  // 1) Find inputs, outputs
 
663
  // 2) Construct new function
 
664
  //  * Add allocas for defs, pass as args by reference
 
665
  //  * Pass in uses as args
 
666
  // 3) Move code region, add call instr to func
 
667
  //
 
668
  BlocksToExtract.insert(code.begin(), code.end());
 
669
 
 
670
  Values inputs, outputs;
 
671
 
 
672
  // Assumption: this is a single-entry code region, and the header is the first
 
673
  // block in the region.
 
674
  BasicBlock *header = code[0];
 
675
 
 
676
  for (unsigned i = 1, e = code.size(); i != e; ++i)
 
677
    for (pred_iterator PI = pred_begin(code[i]), E = pred_end(code[i]);
 
678
         PI != E; ++PI)
 
679
      assert(BlocksToExtract.count(*PI) &&
 
680
             "No blocks in this region may have entries from outside the region"
 
681
             " except for the first block!");
 
682
 
 
683
  // If we have to split PHI nodes or the entry block, do so now.
 
684
  severSplitPHINodes(header);
 
685
 
 
686
  // If we have any return instructions in the region, split those blocks so
 
687
  // that the return is not in the region.
 
688
  splitReturnBlocks();
 
689
 
 
690
  Function *oldFunction = header->getParent();
 
691
 
 
692
  // This takes place of the original loop
 
693
  BasicBlock *codeReplacer = BasicBlock::Create(header->getContext(), 
 
694
                                                "codeRepl", oldFunction,
 
695
                                                header);
 
696
 
 
697
  // The new function needs a root node because other nodes can branch to the
 
698
  // head of the region, but the entry node of a function cannot have preds.
 
699
  BasicBlock *newFuncRoot = BasicBlock::Create(header->getContext(), 
 
700
                                               "newFuncRoot");
 
701
  newFuncRoot->getInstList().push_back(BranchInst::Create(header));
 
702
 
 
703
  // Find inputs to, outputs from the code region.
 
704
  findInputsOutputs(inputs, outputs);
 
705
 
 
706
  // Construct new function based on inputs/outputs & add allocas for all defs.
 
707
  Function *newFunction = constructFunction(inputs, outputs, header,
 
708
                                            newFuncRoot,
 
709
                                            codeReplacer, oldFunction,
 
710
                                            oldFunction->getParent());
 
711
 
 
712
  emitCallAndSwitchStatement(newFunction, codeReplacer, inputs, outputs);
 
713
 
 
714
  moveCodeToFunction(newFunction);
 
715
 
 
716
  // Loop over all of the PHI nodes in the header block, and change any
 
717
  // references to the old incoming edge to be the new incoming edge.
 
718
  for (BasicBlock::iterator I = header->begin(); isa<PHINode>(I); ++I) {
 
719
    PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
 
720
    for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
 
721
      if (!BlocksToExtract.count(PN->getIncomingBlock(i)))
 
722
        PN->setIncomingBlock(i, newFuncRoot);
 
723
  }
 
724
 
 
725
  // Look at all successors of the codeReplacer block.  If any of these blocks
 
726
  // had PHI nodes in them, we need to update the "from" block to be the code
 
727
  // replacer, not the original block in the extracted region.
 
728
  std::vector<BasicBlock*> Succs(succ_begin(codeReplacer),
 
729
                                 succ_end(codeReplacer));
 
730
  for (unsigned i = 0, e = Succs.size(); i != e; ++i)
 
731
    for (BasicBlock::iterator I = Succs[i]->begin(); isa<PHINode>(I); ++I) {
 
732
      PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
 
733
      std::set<BasicBlock*> ProcessedPreds;
 
734
      for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
 
735
        if (BlocksToExtract.count(PN->getIncomingBlock(i))) {
 
736
          if (ProcessedPreds.insert(PN->getIncomingBlock(i)).second)
 
737
            PN->setIncomingBlock(i, codeReplacer);
 
738
          else {
 
739
            // There were multiple entries in the PHI for this block, now there
 
740
            // is only one, so remove the duplicated entries.
 
741
            PN->removeIncomingValue(i, false);
 
742
            --i; --e;
 
743
          }
 
744
        }
 
745
    }
 
746
 
 
747
  //cerr << "NEW FUNCTION: " << *newFunction;
 
748
  //  verifyFunction(*newFunction);
 
749
 
 
750
  //  cerr << "OLD FUNCTION: " << *oldFunction;
 
751
  //  verifyFunction(*oldFunction);
 
752
 
 
753
  DEBUG(if (verifyFunction(*newFunction)) 
 
754
        llvm_report_error("verifyFunction failed!"));
 
755
  return newFunction;
 
756
}
 
757
 
 
758
bool CodeExtractor::isEligible(const std::vector<BasicBlock*> &code) {
 
759
  // Deny code region if it contains allocas or vastarts.
 
760
  for (std::vector<BasicBlock*>::const_iterator BB = code.begin(), e=code.end();
 
761
       BB != e; ++BB)
 
762
    for (BasicBlock::const_iterator I = (*BB)->begin(), Ie = (*BB)->end();
 
763
         I != Ie; ++I)
 
764
      if (isa<AllocaInst>(*I))
 
765
        return false;
 
766
      else if (const CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(I))
 
767
        if (const Function *F = CI->getCalledFunction())
 
768
          if (F->getIntrinsicID() == Intrinsic::vastart)
 
769
            return false;
 
770
  return true;
 
771
}
 
772
 
 
773
 
 
774
/// ExtractCodeRegion - slurp a sequence of basic blocks into a brand new
 
775
/// function
 
776
///
 
777
Function* llvm::ExtractCodeRegion(DominatorTree &DT,
 
778
                                  const std::vector<BasicBlock*> &code,
 
779
                                  bool AggregateArgs) {
 
780
  return CodeExtractor(&DT, AggregateArgs).ExtractCodeRegion(code);
 
781
}
 
782
 
 
783
/// ExtractBasicBlock - slurp a natural loop into a brand new function
 
784
///
 
785
Function* llvm::ExtractLoop(DominatorTree &DT, Loop *L, bool AggregateArgs) {
 
786
  return CodeExtractor(&DT, AggregateArgs).ExtractCodeRegion(L->getBlocks());
 
787
}
 
788
 
 
789
/// ExtractBasicBlock - slurp a basic block into a brand new function
 
790
///
 
791
Function* llvm::ExtractBasicBlock(BasicBlock *BB, bool AggregateArgs) {
 
792
  std::vector<BasicBlock*> Blocks;
 
793
  Blocks.push_back(BB);
 
794
  return CodeExtractor(0, AggregateArgs).ExtractCodeRegion(Blocks);
 
795
}