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f9360b5ee2c82e35cacf3a3d6e14617548d6e374
[android-x86/external-llvm.git] / include / llvm / Transforms / Scalar.h
1 //===-- Scalar.h - Scalar Transformations -----------------------*- C++ -*-===//
2 //
3 // Part of the LLVM Project, under the Apache License v2.0 with LLVM Exceptions.
4 // See https://llvm.org/LICENSE.txt for license information.
5 // SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 WITH LLVM-exception
6 //
7 //===----------------------------------------------------------------------===//
8 //
9 // This header file defines prototypes for accessor functions that expose passes
10 // in the Scalar transformations library.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #ifndef LLVM_TRANSFORMS_SCALAR_H
15 #define LLVM_TRANSFORMS_SCALAR_H
16
17 #include <functional>
18
19 namespace llvm {
20
21 class BasicBlockPass;
22 class Function;
23 class FunctionPass;
24 class ModulePass;
25 class Pass;
26 class GetElementPtrInst;
27 class PassInfo;
28 class TargetLowering;
29 class TargetMachine;
30
31 //===----------------------------------------------------------------------===//
32 //
33 // ConstantPropagation - A worklist driven constant propagation pass
34 //
35 FunctionPass *createConstantPropagationPass();
36
37 //===----------------------------------------------------------------------===//
38 //
39 // AlignmentFromAssumptions - Use assume intrinsics to set load/store
40 // alignments.
41 //
42 FunctionPass *createAlignmentFromAssumptionsPass();
43
44 //===----------------------------------------------------------------------===//
45 //
46 // SCCP - Sparse conditional constant propagation.
47 //
48 FunctionPass *createSCCPPass();
49
50 //===----------------------------------------------------------------------===//
51 //
52 // DeadInstElimination - This pass quickly removes trivially dead instructions
53 // without modifying the CFG of the function.  It is a BasicBlockPass, so it
54 // runs efficiently when queued next to other BasicBlockPass's.
55 //
56 Pass *createDeadInstEliminationPass();
57
58 //===----------------------------------------------------------------------===//
59 //
60 // DeadCodeElimination - This pass is more powerful than DeadInstElimination,
61 // because it is worklist driven that can potentially revisit instructions when
62 // their other instructions become dead, to eliminate chains of dead
63 // computations.
64 //
65 FunctionPass *createDeadCodeEliminationPass();
66
67 //===----------------------------------------------------------------------===//
68 //
69 // DeadStoreElimination - This pass deletes stores that are post-dominated by
70 // must-aliased stores and are not loaded used between the stores.
71 //
72 FunctionPass *createDeadStoreEliminationPass();
73
74
75 //===----------------------------------------------------------------------===//
76 //
77 // CallSiteSplitting - This pass split call-site based on its known argument
78 // values.
79 FunctionPass *createCallSiteSplittingPass();
80
81 //===----------------------------------------------------------------------===//
82 //
83 // AggressiveDCE - This pass uses the SSA based Aggressive DCE algorithm.  This
84 // algorithm assumes instructions are dead until proven otherwise, which makes
85 // it more successful are removing non-obviously dead instructions.
86 //
87 FunctionPass *createAggressiveDCEPass();
88
89 //===----------------------------------------------------------------------===//
90 //
91 // GuardWidening - An optimization over the @llvm.experimental.guard intrinsic
92 // that (optimistically) combines multiple guards into one to have fewer checks
93 // at runtime.
94 //
95 FunctionPass *createGuardWideningPass();
96
97
98 //===----------------------------------------------------------------------===//
99 //
100 // LoopGuardWidening - Analogous to the GuardWidening pass, but restricted to a
101 // single loop at a time for use within a LoopPassManager.  Desired effect is
102 // to widen guards into preheader or a single guard within loop if that's not
103 // possible.
104 //
105 Pass *createLoopGuardWideningPass();
106
107
108 //===----------------------------------------------------------------------===//
109 //
110 // BitTrackingDCE - This pass uses a bit-tracking DCE algorithm in order to
111 // remove computations of dead bits.
112 //
113 FunctionPass *createBitTrackingDCEPass();
114
115 //===----------------------------------------------------------------------===//
116 //
117 // SROA - Replace aggregates or pieces of aggregates with scalar SSA values.
118 //
119 FunctionPass *createSROAPass();
120
121 //===----------------------------------------------------------------------===//
122 //
123 // InductiveRangeCheckElimination - Transform loops to elide range checks on
124 // linear functions of the induction variable.
125 //
126 Pass *createInductiveRangeCheckEliminationPass();
127
128 //===----------------------------------------------------------------------===//
129 //
130 // InductionVariableSimplify - Transform induction variables in a program to all
131 // use a single canonical induction variable per loop.
132 //
133 Pass *createIndVarSimplifyPass();
134
135 //===----------------------------------------------------------------------===//
136 //
137 // LICM - This pass is a loop invariant code motion and memory promotion pass.
138 //
139 Pass *createLICMPass();
140 Pass *createLICMPass(unsigned LicmMssaOptCap,
141                      unsigned LicmMssaNoAccForPromotionCap);
142
143 //===----------------------------------------------------------------------===//
144 //
145 // LoopSink - This pass sinks invariants from preheader to loop body where
146 // frequency is lower than loop preheader.
147 //
148 Pass *createLoopSinkPass();
149
150 //===----------------------------------------------------------------------===//
151 //
152 // LoopPredication - This pass does loop predication on guards.
153 //
154 Pass *createLoopPredicationPass();
155
156 //===----------------------------------------------------------------------===//
157 //
158 // LoopInterchange - This pass interchanges loops to provide a more
159 // cache-friendly memory access patterns.
160 //
161 Pass *createLoopInterchangePass();
162
163 //===----------------------------------------------------------------------===//
164 //
165 // LoopStrengthReduce - This pass is strength reduces GEP instructions that use
166 // a loop's canonical induction variable as one of their indices.
167 //
168 Pass *createLoopStrengthReducePass();
169
170 //===----------------------------------------------------------------------===//
171 //
172 // LoopUnswitch - This pass is a simple loop unswitching pass.
173 //
174 Pass *createLoopUnswitchPass(bool OptimizeForSize = false,
175                              bool hasBranchDivergence = false);
176
177 //===----------------------------------------------------------------------===//
178 //
179 // LoopInstSimplify - This pass simplifies instructions in a loop's body.
180 //
181 Pass *createLoopInstSimplifyPass();
182
183 //===----------------------------------------------------------------------===//
184 //
185 // LoopUnroll - This pass is a simple loop unrolling pass.
186 //
187 Pass *createLoopUnrollPass(int OptLevel = 2, bool OnlyWhenForced = false,
188                            bool ForgetAllSCEV = false, int Threshold = -1,
189                            int Count = -1, int AllowPartial = -1,
190                            int Runtime = -1, int UpperBound = -1,
191                            int AllowPeeling = -1);
192 // Create an unrolling pass for full unrolling that uses exact trip count only.
193 Pass *createSimpleLoopUnrollPass(int OptLevel = 2, bool OnlyWhenForced = false,
194                                  bool ForgetAllSCEV = false);
195
196 //===----------------------------------------------------------------------===//
197 //
198 // LoopUnrollAndJam - This pass is a simple loop unroll and jam pass.
199 //
200 Pass *createLoopUnrollAndJamPass(int OptLevel = 2);
201
202 //===----------------------------------------------------------------------===//
203 //
204 // LoopReroll - This pass is a simple loop rerolling pass.
205 //
206 Pass *createLoopRerollPass();
207
208 //===----------------------------------------------------------------------===//
209 //
210 // LoopRotate - This pass is a simple loop rotating pass.
211 //
212 Pass *createLoopRotatePass(int MaxHeaderSize = -1);
213
214 //===----------------------------------------------------------------------===//
215 //
216 // LoopIdiom - This pass recognizes and replaces idioms in loops.
217 //
218 Pass *createLoopIdiomPass();
219
220 //===----------------------------------------------------------------------===//
221 //
222 // LoopVersioningLICM - This pass is a loop versioning pass for LICM.
223 //
224 Pass *createLoopVersioningLICMPass();
225
226 //===----------------------------------------------------------------------===//
227 //
228 // DemoteRegisterToMemoryPass - This pass is used to demote registers to memory
229 // references. In basically undoes the PromoteMemoryToRegister pass to make cfg
230 // hacking easier.
231 //
232 FunctionPass *createDemoteRegisterToMemoryPass();
233 extern char &DemoteRegisterToMemoryID;
234
235 //===----------------------------------------------------------------------===//
236 //
237 // Reassociate - This pass reassociates commutative expressions in an order that
238 // is designed to promote better constant propagation, GCSE, LICM, PRE...
239 //
240 // For example:  4 + (x + 5)  ->  x + (4 + 5)
241 //
242 FunctionPass *createReassociatePass();
243
244 //===----------------------------------------------------------------------===//
245 //
246 // JumpThreading - Thread control through mult-pred/multi-succ blocks where some
247 // preds always go to some succ. Thresholds other than minus one override the
248 // internal BB duplication default threshold.
249 //
250 FunctionPass *createJumpThreadingPass(int Threshold = -1);
251
252 //===----------------------------------------------------------------------===//
253 //
254 // CFGSimplification - Merge basic blocks, eliminate unreachable blocks,
255 // simplify terminator instructions, convert switches to lookup tables, etc.
256 //
257 FunctionPass *createCFGSimplificationPass(
258     unsigned Threshold = 1, bool ForwardSwitchCond = false,
259     bool ConvertSwitch = false, bool KeepLoops = true, bool SinkCommon = false,
260     std::function<bool(const Function &)> Ftor = nullptr);
261
262 //===----------------------------------------------------------------------===//
263 //
264 // FlattenCFG - flatten CFG, reduce number of conditional branches by using
265 // parallel-and and parallel-or mode, etc...
266 //
267 FunctionPass *createFlattenCFGPass();
268
269 //===----------------------------------------------------------------------===//
270 //
271 // CFG Structurization - Remove irreducible control flow
272 //
273 ///
274 /// When \p SkipUniformRegions is true the structizer will not structurize
275 /// regions that only contain uniform branches.
276 Pass *createStructurizeCFGPass(bool SkipUniformRegions = false);
277
278 //===----------------------------------------------------------------------===//
279 //
280 // TailCallElimination - This pass eliminates call instructions to the current
281 // function which occur immediately before return instructions.
282 //
283 FunctionPass *createTailCallEliminationPass();
284
285 //===----------------------------------------------------------------------===//
286 //
287 // EarlyCSE - This pass performs a simple and fast CSE pass over the dominator
288 // tree.
289 //
290 FunctionPass *createEarlyCSEPass(bool UseMemorySSA = false);
291
292 //===----------------------------------------------------------------------===//
293 //
294 // GVNHoist - This pass performs a simple and fast GVN pass over the dominator
295 // tree to hoist common expressions from sibling branches.
296 //
297 FunctionPass *createGVNHoistPass();
298
299 //===----------------------------------------------------------------------===//
300 //
301 // GVNSink - This pass uses an "inverted" value numbering to decide the
302 // similarity of expressions and sinks similar expressions into successors.
303 //
304 FunctionPass *createGVNSinkPass();
305
306 //===----------------------------------------------------------------------===//
307 //
308 // MergedLoadStoreMotion - This pass merges loads and stores in diamonds. Loads
309 // are hoisted into the header, while stores sink into the footer.
310 //
311 FunctionPass *createMergedLoadStoreMotionPass();
312
313 //===----------------------------------------------------------------------===//
314 //
315 // GVN - This pass performs global value numbering and redundant load
316 // elimination cotemporaneously.
317 //
318 FunctionPass *createNewGVNPass();
319
320 //===----------------------------------------------------------------------===//
321 //
322 // DivRemPairs - Hoist/decompose integer division and remainder instructions.
323 //
324 FunctionPass *createDivRemPairsPass();
325
326 //===----------------------------------------------------------------------===//
327 //
328 // MemCpyOpt - This pass performs optimizations related to eliminating memcpy
329 // calls and/or combining multiple stores into memset's.
330 //
331 FunctionPass *createMemCpyOptPass();
332
333 //===----------------------------------------------------------------------===//
334 //
335 // LoopDeletion - This pass performs DCE of non-infinite loops that it
336 // can prove are dead.
337 //
338 Pass *createLoopDeletionPass();
339
340 //===----------------------------------------------------------------------===//
341 //
342 // ConstantHoisting - This pass prepares a function for expensive constants.
343 //
344 FunctionPass *createConstantHoistingPass();
345
346 //===----------------------------------------------------------------------===//
347 //
348 // Sink - Code Sinking
349 //
350 FunctionPass *createSinkingPass();
351
352 //===----------------------------------------------------------------------===//
353 //
354 // LowerAtomic - Lower atomic intrinsics to non-atomic form
355 //
356 Pass *createLowerAtomicPass();
357
358 //===----------------------------------------------------------------------===//
359 //
360 // LowerGuardIntrinsic - Lower guard intrinsics to normal control flow.
361 //
362 Pass *createLowerGuardIntrinsicPass();
363
364 //===----------------------------------------------------------------------===//
365 //
366 // LowerWidenableCondition - Lower widenable condition to i1 true.
367 //
368 Pass *createLowerWidenableConditionPass();
369
370 //===----------------------------------------------------------------------===//
371 //
372 // MergeICmps - Merge integer comparison chains into a memcmp
373 //
374 Pass *createMergeICmpsLegacyPass();
375
376 //===----------------------------------------------------------------------===//
377 //
378 // ValuePropagation - Propagate CFG-derived value information
379 //
380 Pass *createCorrelatedValuePropagationPass();
381
382 //===----------------------------------------------------------------------===//
383 //
384 // InferAddressSpaces - Modify users of addrspacecast instructions with values
385 // in the source address space if using the destination address space is slower
386 // on the target. If AddressSpace is left to its default value, it will be
387 // obtained from the TargetTransformInfo.
388 //
389 FunctionPass *createInferAddressSpacesPass(unsigned AddressSpace = ~0u);
390 extern char &InferAddressSpacesID;
391
392 //===----------------------------------------------------------------------===//
393 //
394 // LowerExpectIntrinsics - Removes llvm.expect intrinsics and creates
395 // "block_weights" metadata.
396 FunctionPass *createLowerExpectIntrinsicPass();
397
398 //===----------------------------------------------------------------------===//
399 //
400 // PartiallyInlineLibCalls - Tries to inline the fast path of library
401 // calls such as sqrt.
402 //
403 FunctionPass *createPartiallyInlineLibCallsPass();
404
405 //===----------------------------------------------------------------------===//
406 //
407 // SeparateConstOffsetFromGEP - Split GEPs for better CSE
408 //
409 FunctionPass *createSeparateConstOffsetFromGEPPass(bool LowerGEP = false);
410
411 //===----------------------------------------------------------------------===//
412 //
413 // SpeculativeExecution - Aggressively hoist instructions to enable
414 // speculative execution on targets where branches are expensive.
415 //
416 FunctionPass *createSpeculativeExecutionPass();
417
418 // Same as createSpeculativeExecutionPass, but does nothing unless
419 // TargetTransformInfo::hasBranchDivergence() is true.
420 FunctionPass *createSpeculativeExecutionIfHasBranchDivergencePass();
421
422 //===----------------------------------------------------------------------===//
423 //
424 // StraightLineStrengthReduce - This pass strength-reduces some certain
425 // instruction patterns in straight-line code.
426 //
427 FunctionPass *createStraightLineStrengthReducePass();
428
429 //===----------------------------------------------------------------------===//
430 //
431 // PlaceSafepoints - Rewrite any IR calls to gc.statepoints and insert any
432 // safepoint polls (method entry, backedge) that might be required.  This pass
433 // does not generate explicit relocation sequences - that's handled by
434 // RewriteStatepointsForGC which can be run at an arbitrary point in the pass
435 // order following this pass.
436 //
437 FunctionPass *createPlaceSafepointsPass();
438
439 //===----------------------------------------------------------------------===//
440 //
441 // RewriteStatepointsForGC - Rewrite any gc.statepoints which do not yet have
442 // explicit relocations to include explicit relocations.
443 //
444 ModulePass *createRewriteStatepointsForGCLegacyPass();
445
446 //===----------------------------------------------------------------------===//
447 //
448 // Float2Int - Demote floats to ints where possible.
449 //
450 FunctionPass *createFloat2IntPass();
451
452 //===----------------------------------------------------------------------===//
453 //
454 // NaryReassociate - Simplify n-ary operations by reassociation.
455 //
456 FunctionPass *createNaryReassociatePass();
457
458 //===----------------------------------------------------------------------===//
459 //
460 // LoopDistribute - Distribute loops.
461 //
462 FunctionPass *createLoopDistributePass();
463
464 //===----------------------------------------------------------------------===//
465 //
466 // LoopFuse - Fuse loops.
467 //
468 FunctionPass *createLoopFusePass();
469
470 //===----------------------------------------------------------------------===//
471 //
472 // LoopLoadElimination - Perform loop-aware load elimination.
473 //
474 FunctionPass *createLoopLoadEliminationPass();
475
476 //===----------------------------------------------------------------------===//
477 //
478 // LoopVersioning - Perform loop multi-versioning.
479 //
480 FunctionPass *createLoopVersioningPass();
481
482 //===----------------------------------------------------------------------===//
483 //
484 // LoopDataPrefetch - Perform data prefetching in loops.
485 //
486 FunctionPass *createLoopDataPrefetchPass();
487
488 ///===---------------------------------------------------------------------===//
489 ModulePass *createNameAnonGlobalPass();
490 ModulePass *createCanonicalizeAliasesPass();
491
492 //===----------------------------------------------------------------------===//
493 //
494 // LibCallsShrinkWrap - Shrink-wraps a call to function if the result is not
495 // used.
496 //
497 FunctionPass *createLibCallsShrinkWrapPass();
498
499 //===----------------------------------------------------------------------===//
500 //
501 // LoopSimplifyCFG - This pass performs basic CFG simplification on loops,
502 // primarily to help other loop passes.
503 //
504 Pass *createLoopSimplifyCFGPass();
505
506 //===----------------------------------------------------------------------===//
507 //
508 // WarnMissedTransformations - This pass emits warnings for leftover forced
509 // transformations.
510 //
511 Pass *createWarnMissedTransformationsPass();
512 } // End llvm namespace
513
514 #endif