lib/CodeGen/IfConversion.cpp

   1 //===-- IfConversion.cpp - Machine code if conversion pass. ---------------===//
   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 machine instruction level if-conversion pass.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #define DEBUG_TYPE "ifcvt"
  15 #include "llvm/Function.h"
  16 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
  17 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
  18 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
  19 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
  20 #include "llvm/Target/TargetLowering.h"
  21 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  22 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  23 #include "llvm/Support/Debug.h"
  24 #include "llvm/ADT/DepthFirstIterator.h"
  25 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  26 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  27 using namespace llvm;
  28
  29 // Hidden options for help debugging.
  30 static cl::opt<int> IfCvtFnStart("ifcvt-fn-start", cl::init(-1), cl::Hidden);
  31 static cl::opt<int> IfCvtFnStop("ifcvt-fn-stop", cl::init(-1), cl::Hidden);
  32 static cl::opt<int> IfCvtLimit("ifcvt-limit", cl::init(-1), cl::Hidden);
  33 static cl::opt<bool> DisableSimple("disable-ifcvt-simple",
  34                                    cl::init(false), cl::Hidden);
  35 static cl::opt<bool> DisableSimpleF("disable-ifcvt-simple-false",
  36                                     cl::init(false), cl::Hidden);
  37 static cl::opt<bool> DisableTriangle("disable-ifcvt-triangle",
  38                                      cl::init(false), cl::Hidden);
  39 static cl::opt<bool> DisableTriangleR("disable-ifcvt-triangle-rev",
  40                                       cl::init(false), cl::Hidden);
  41 static cl::opt<bool> DisableTriangleF("disable-ifcvt-triangle-false",
  42                                       cl::init(false), cl::Hidden);
  43 static cl::opt<bool> DisableTriangleFR("disable-ifcvt-triangle-false-rev",
  44                                        cl::init(false), cl::Hidden);
  45 static cl::opt<bool> DisableDiamond("disable-ifcvt-diamond",
  46                                     cl::init(false), cl::Hidden);
  47
  48 STATISTIC(NumSimple,       "Number of simple if-conversions performed");
  49 STATISTIC(NumSimpleFalse,  "Number of simple (F) if-conversions performed");
  50 STATISTIC(NumTriangle,     "Number of triangle if-conversions performed");
  51 STATISTIC(NumTriangleRev,  "Number of triangle (R) if-conversions performed");
  52 STATISTIC(NumTriangleFalse,"Number of triangle (F) if-conversions performed");
  53 STATISTIC(NumTriangleFRev, "Number of triangle (F/R) if-conversions performed");
  54 STATISTIC(NumDiamonds,     "Number of diamond if-conversions performed");
  55 STATISTIC(NumIfConvBBs,    "Number of if-converted blocks");
  56 STATISTIC(NumDupBBs,       "Number of duplicated blocks");
  57
  58 namespace {
  59   class VISIBILITY_HIDDEN IfConverter : public MachineFunctionPass {
  60     enum IfcvtKind {
  61       ICNotClassfied,  // BB data valid, but not classified.
  62       ICSimpleFalse,   // Same as ICSimple, but on the false path.
  63       ICSimple,        // BB is entry of an one split, no rejoin sub-CFG.
  64       ICTriangleFRev,  // Same as ICTriangleFalse, but false path rev condition.
  65       ICTriangleRev,   // Same as ICTriangle, but true path rev condition.
  66       ICTriangleFalse, // Same as ICTriangle, but on the false path.
  67       ICTriangle,      // BB is entry of a triangle sub-CFG.
  68       ICDiamond        // BB is entry of a diamond sub-CFG.
  69     };
  70
  71     /// BBInfo - One per MachineBasicBlock, this is used to cache the result
  72     /// if-conversion feasibility analysis. This includes results from
  73     /// TargetInstrInfo::AnalyzeBranch() (i.e. TBB, FBB, and Cond), and its
  74     /// classification, and common tail block of its successors (if it's a
  75     /// diamond shape), its size, whether it's predicable, and whether any
  76     /// instruction can clobber the 'would-be' predicate.
  77     ///
  78     /// IsDone          - True if BB is not to be considered for ifcvt.
  79     /// IsBeingAnalyzed - True if BB is currently being analyzed.
  80     /// IsAnalyzed      - True if BB has been analyzed (info is still valid).
  81     /// IsEnqueued      - True if BB has been enqueued to be ifcvt'ed.
  82     /// IsBrAnalyzable  - True if AnalyzeBranch() returns false.
  83     /// HasFallThrough  - True if BB may fallthrough to the following BB.
  84     /// IsUnpredicable  - True if BB is known to be unpredicable.
  85     /// ClobbersPred    - True if BB could modify predicates (e.g. has
  86     ///                   cmp, call, etc.)
  87     /// NonPredSize     - Number of non-predicated instructions.
  88     /// BB              - Corresponding MachineBasicBlock.
  89     /// TrueBB / FalseBB- See AnalyzeBranch().
  90     /// BrCond          - Conditions for end of block conditional branches.
  91     /// Predicate       - Predicate used in the BB.
  92     struct BBInfo {
  93       bool IsDone          : 1;
  94       bool IsBeingAnalyzed : 1;
  95       bool IsAnalyzed      : 1;
  96       bool IsEnqueued      : 1;
  97       bool IsBrAnalyzable  : 1;
  98       bool HasFallThrough  : 1;
  99       bool IsUnpredicable  : 1;
 100       bool CannotBeCopied  : 1;
 101       bool ClobbersPred    : 1;
 102       unsigned NonPredSize;
 103       MachineBasicBlock *BB;
 104       MachineBasicBlock *TrueBB;
 105       MachineBasicBlock *FalseBB;
 106       SmallVector<MachineOperand, 4> BrCond;
 107       SmallVector<MachineOperand, 4> Predicate;
 108       BBInfo() : IsDone(false), IsBeingAnalyzed(false),
 109                  IsAnalyzed(false), IsEnqueued(false), IsBrAnalyzable(false),
 110                  HasFallThrough(false), IsUnpredicable(false),
 111                  CannotBeCopied(false), ClobbersPred(false), NonPredSize(0),
 112                  BB(0), TrueBB(0), FalseBB(0) {}
 113     };
 114
 115     /// IfcvtToken - Record information about pending if-conversions to attemp:
 116     /// BBI             - Corresponding BBInfo.
 117     /// Kind            - Type of block. See IfcvtKind.
 118     /// NeedSubsumption - True if the to-be-predicated BB has already been
 119     ///                   predicated.
 120     /// NumDups      - Number of instructions that would be duplicated due
 121     ///                   to this if-conversion. (For diamonds, the number of
 122     ///                   identical instructions at the beginnings of both
 123     ///                   paths).
 124     /// NumDups2     - For diamonds, the number of identical instructions
 125     ///                   at the ends of both paths.
 126     struct IfcvtToken {
 127       BBInfo &BBI;
 128       IfcvtKind Kind;
 129       bool NeedSubsumption;
 130       unsigned NumDups;
 131       unsigned NumDups2;
 132       IfcvtToken(BBInfo &b, IfcvtKind k, bool s, unsigned d, unsigned d2 = 0)
 133         : BBI(b), Kind(k), NeedSubsumption(s), NumDups(d), NumDups2(d2) {}
 134     };
 135
 136     /// Roots - Basic blocks that do not have successors. These are the starting
 137     /// points of Graph traversal.
 138     std::vector<MachineBasicBlock*> Roots;
 139
 140     /// BBAnalysis - Results of if-conversion feasibility analysis indexed by
 141     /// basic block number.
 142     std::vector<BBInfo> BBAnalysis;
 143
 144     const TargetLowering *TLI;
 145     const TargetInstrInfo *TII;
 146     bool MadeChange;
 147   public:
 148     static char ID;
 149     IfConverter() : MachineFunctionPass(&ID) {}
 150
 151     virtual bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF);
 152     virtual const char *getPassName() const { return "If Converter"; }
 153
 154   private:
 155     bool ReverseBranchCondition(BBInfo &BBI);
 156     bool ValidSimple(BBInfo &TrueBBI, unsigned &Dups) const;
 157     bool ValidTriangle(BBInfo &TrueBBI, BBInfo &FalseBBI,
 158                        bool FalseBranch, unsigned &Dups) const;
 159     bool ValidDiamond(BBInfo &TrueBBI, BBInfo &FalseBBI,
 160                       unsigned &Dups1, unsigned &Dups2) const;
 161     void ScanInstructions(BBInfo &BBI);
 162     BBInfo &AnalyzeBlock(MachineBasicBlock *BB,
 163                          std::vector<IfcvtToken*> &Tokens);
 164     bool FeasibilityAnalysis(BBInfo &BBI, SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
 165                              bool isTriangle = false, bool RevBranch = false);
 166     bool AnalyzeBlocks(MachineFunction &MF,
 167                        std::vector<IfcvtToken*> &Tokens);
 168     void InvalidatePreds(MachineBasicBlock *BB);
 169     void RemoveExtraEdges(BBInfo &BBI);
 170     bool IfConvertSimple(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind);
 171     bool IfConvertTriangle(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind);
 172     bool IfConvertDiamond(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind,
 173                           unsigned NumDups1, unsigned NumDups2);
 174     void PredicateBlock(BBInfo &BBI,
 175                         MachineBasicBlock::iterator E,
 176                         SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond);
 177     void CopyAndPredicateBlock(BBInfo &ToBBI, BBInfo &FromBBI,
 178                                SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
 179                                bool IgnoreBr = false);
 180     void MergeBlocks(BBInfo &ToBBI, BBInfo &FromBBI);
 181
 182     bool MeetIfcvtSizeLimit(unsigned Size) const {
 183       return Size > 0 && Size <= TLI->getIfCvtBlockSizeLimit();
 184     }
 185
 186     // blockAlwaysFallThrough - Block ends without a terminator.
 187     bool blockAlwaysFallThrough(BBInfo &BBI) const {
 188       return BBI.IsBrAnalyzable && BBI.TrueBB == NULL;
 189     }
 190
 191     // IfcvtTokenCmp - Used to sort if-conversion candidates.
 192     static bool IfcvtTokenCmp(IfcvtToken *C1, IfcvtToken *C2) {
 193       int Incr1 = (C1->Kind == ICDiamond)
 194         ? -(int)(C1->NumDups + C1->NumDups2) : (int)C1->NumDups;
 195       int Incr2 = (C2->Kind == ICDiamond)
 196         ? -(int)(C2->NumDups + C2->NumDups2) : (int)C2->NumDups;
 197       if (Incr1 > Incr2)
 198         return true;
 199       else if (Incr1 == Incr2) {
 200         // Favors subsumption.
 201         if (C1->NeedSubsumption == false && C2->NeedSubsumption == true)
 202           return true;
 203         else if (C1->NeedSubsumption == C2->NeedSubsumption) {
 204           // Favors diamond over triangle, etc.
 205           if ((unsigned)C1->Kind < (unsigned)C2->Kind)
 206             return true;
 207           else if (C1->Kind == C2->Kind)
 208             return C1->BBI.BB->getNumber() < C2->BBI.BB->getNumber();
 209         }
 210       }
 211       return false;
 212     }
 213   };
 214
 215   char IfConverter::ID = 0;
 216 }
 217
 218 static RegisterPass<IfConverter>
 219 X("if-converter", "If Converter");
 220
 221 FunctionPass *llvm::createIfConverterPass() { return new IfConverter(); }
 222
 223 bool IfConverter::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
 224   TLI = MF.getTarget().getTargetLowering();
 225   TII = MF.getTarget().getInstrInfo();
 226   if (!TII) return false;
 227
 228   static int FnNum = -1;
 229   DOUT << "\nIfcvt: function (" << ++FnNum <<  ") \'"
 230        << MF.getFunction()->getName() << "\'";
 231
 232   if (FnNum < IfCvtFnStart || (IfCvtFnStop != -1 && FnNum > IfCvtFnStop)) {
 233     DOUT << " skipped\n";
 234     return false;
 235   }
 236   DOUT << "\n";
 237
 238   MF.RenumberBlocks();
 239   BBAnalysis.resize(MF.getNumBlockIDs());
 240
 241   // Look for root nodes, i.e. blocks without successors.
 242   for (MachineFunction::iterator I = MF.begin(), E = MF.end(); I != E; ++I)
 243     if (I->succ_empty())
 244       Roots.push_back(I);
 245
 246   std::vector<IfcvtToken*> Tokens;
 247   MadeChange = false;
 248   unsigned NumIfCvts = NumSimple + NumSimpleFalse + NumTriangle +
 249     NumTriangleRev + NumTriangleFalse + NumTriangleFRev + NumDiamonds;
 250   while (IfCvtLimit == -1 || (int)NumIfCvts < IfCvtLimit) {
 251     // Do an initial analysis for each basic block and find all the potential
 252     // candidates to perform if-conversion.
 253     bool Change = AnalyzeBlocks(MF, Tokens);
 254     while (!Tokens.empty()) {
 255       IfcvtToken *Token = Tokens.back();
 256       Tokens.pop_back();
 257       BBInfo &BBI = Token->BBI;
 258       IfcvtKind Kind = Token->Kind;
 259       unsigned NumDups = Token->NumDups;
 260       unsigned NumDups2 = Token->NumDups2;
 261
 262       delete Token;
 263
 264       // If the block has been evicted out of the queue or it has already been
 265       // marked dead (due to it being predicated), then skip it.
 266       if (BBI.IsDone)
 267         BBI.IsEnqueued = false;
 268       if (!BBI.IsEnqueued)
 269         continue;
 270
 271       BBI.IsEnqueued = false;
 272
 273       bool RetVal = false;
 274       switch (Kind) {
 275       default: assert(false && "Unexpected!");
 276         break;
 277       case ICSimple:
 278       case ICSimpleFalse: {
 279         bool isFalse = Kind == ICSimpleFalse;
 280         if ((isFalse && DisableSimpleF) || (!isFalse && DisableSimple)) break;
 281         DOUT << "Ifcvt (Simple" << (Kind == ICSimpleFalse ? " false" :"")
 282              << "): BB#" << BBI.BB->getNumber() << " ("
 283              << ((Kind == ICSimpleFalse)
 284                  ? BBI.FalseBB->getNumber()
 285                  : BBI.TrueBB->getNumber()) << ") ";
 286         RetVal = IfConvertSimple(BBI, Kind);
 287         DOUT << (RetVal ? "succeeded!" : "failed!") << "\n";
 288         if (RetVal) {
 289           if (isFalse) NumSimpleFalse++;
 290           else         NumSimple++;
 291         }
 292        break;
 293       }
 294       case ICTriangle:
 295       case ICTriangleRev:
 296       case ICTriangleFalse:
 297       case ICTriangleFRev: {
 298         bool isFalse = Kind == ICTriangleFalse;
 299         bool isRev   = (Kind == ICTriangleRev || Kind == ICTriangleFRev);
 300         if (DisableTriangle && !isFalse && !isRev) break;
 301         if (DisableTriangleR && !isFalse && isRev) break;
 302         if (DisableTriangleF && isFalse && !isRev) break;
 303         if (DisableTriangleFR && isFalse && isRev) break;
 304         DOUT << "Ifcvt (Triangle";
 305         if (isFalse)
 306           DOUT << " false";
 307         if (isRev)
 308           DOUT << " rev";
 309         DOUT << "): BB#" << BBI.BB->getNumber() << " (T:"
 310              << BBI.TrueBB->getNumber() << ",F:"
 311              << BBI.FalseBB->getNumber() << ") ";
 312         RetVal = IfConvertTriangle(BBI, Kind);
 313         DOUT << (RetVal ? "succeeded!" : "failed!") << "\n";
 314         if (RetVal) {
 315           if (isFalse) {
 316             if (isRev) NumTriangleFRev++;
 317             else       NumTriangleFalse++;
 318           } else {
 319             if (isRev) NumTriangleRev++;
 320             else       NumTriangle++;
 321           }
 322         }
 323         break;
 324       }
 325       case ICDiamond: {
 326         if (DisableDiamond) break;
 327         DOUT << "Ifcvt (Diamond): BB#" << BBI.BB->getNumber() << " (T:"
 328              << BBI.TrueBB->getNumber() << ",F:"
 329              << BBI.FalseBB->getNumber() << ") ";
 330         RetVal = IfConvertDiamond(BBI, Kind, NumDups, NumDups2);
 331         DOUT << (RetVal ? "succeeded!" : "failed!") << "\n";
 332         if (RetVal) NumDiamonds++;
 333         break;
 334       }
 335       }
 336
 337       Change |= RetVal;
 338
 339       NumIfCvts = NumSimple + NumSimpleFalse + NumTriangle + NumTriangleRev +
 340         NumTriangleFalse + NumTriangleFRev + NumDiamonds;
 341       if (IfCvtLimit != -1 && (int)NumIfCvts >= IfCvtLimit)
 342         break;
 343     }
 344
 345     if (!Change)
 346       break;
 347     MadeChange |= Change;
 348   }
 349
 350   // Delete tokens in case of early exit.
 351   while (!Tokens.empty()) {
 352     IfcvtToken *Token = Tokens.back();
 353     Tokens.pop_back();
 354     delete Token;
 355   }
 356
 357   Tokens.clear();
 358   Roots.clear();
 359   BBAnalysis.clear();
 360
 361   return MadeChange;
 362 }
 363
 364 /// findFalseBlock - BB has a fallthrough. Find its 'false' successor given
 365 /// its 'true' successor.
 366 static MachineBasicBlock *findFalseBlock(MachineBasicBlock *BB,
 367                                          MachineBasicBlock *TrueBB) {
 368   for (MachineBasicBlock::succ_iterator SI = BB->succ_begin(),
 369          E = BB->succ_end(); SI != E; ++SI) {
 370     MachineBasicBlock *SuccBB = *SI;
 371     if (SuccBB != TrueBB)
 372       return SuccBB;
 373   }
 374   return NULL;
 375 }
 376
 377 /// ReverseBranchCondition - Reverse the condition of the end of the block
 378 /// branch. Swap block's 'true' and 'false' successors.
 379 bool IfConverter::ReverseBranchCondition(BBInfo &BBI) {
 380   if (!TII->ReverseBranchCondition(BBI.BrCond)) {
 381     TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
 382     TII->InsertBranch(*BBI.BB, BBI.FalseBB, BBI.TrueBB, BBI.BrCond);
 383     std::swap(BBI.TrueBB, BBI.FalseBB);
 384     return true;
 385   }
 386   return false;
 387 }
 388
 389 /// getNextBlock - Returns the next block in the function blocks ordering. If
 390 /// it is the end, returns NULL.
 391 static inline MachineBasicBlock *getNextBlock(MachineBasicBlock *BB) {
 392   MachineFunction::iterator I = BB;
 393   MachineFunction::iterator E = BB->getParent()->end();
 394   if (++I == E)
 395     return NULL;
 396   return I;
 397 }
 398
 399 /// ValidSimple - Returns true if the 'true' block (along with its
 400 /// predecessor) forms a valid simple shape for ifcvt. It also returns the
 401 /// number of instructions that the ifcvt would need to duplicate if performed
 402 /// in Dups.
 403 bool IfConverter::ValidSimple(BBInfo &TrueBBI, unsigned &Dups) const {
 404   Dups = 0;
 405   if (TrueBBI.IsBeingAnalyzed || TrueBBI.IsDone)
 406     return false;
 407
 408   if (TrueBBI.IsBrAnalyzable)
 409     return false;
 410
 411   if (TrueBBI.BB->pred_size() > 1) {
 412     if (TrueBBI.CannotBeCopied ||
 413         TrueBBI.NonPredSize > TLI->getIfCvtDupBlockSizeLimit())
 414       return false;
 415     Dups = TrueBBI.NonPredSize;
 416   }
 417
 418   return true;
 419 }
 420
 421 /// ValidTriangle - Returns true if the 'true' and 'false' blocks (along
 422 /// with their common predecessor) forms a valid triangle shape for ifcvt.
 423 /// If 'FalseBranch' is true, it checks if 'true' block's false branch
 424 /// branches to the false branch rather than the other way around. It also
 425 /// returns the number of instructions that the ifcvt would need to duplicate
 426 /// if performed in 'Dups'.
 427 bool IfConverter::ValidTriangle(BBInfo &TrueBBI, BBInfo &FalseBBI,
 428                                 bool FalseBranch, unsigned &Dups) const {
 429   Dups = 0;
 430   if (TrueBBI.IsBeingAnalyzed || TrueBBI.IsDone)
 431     return false;
 432
 433   if (TrueBBI.BB->pred_size() > 1) {
 434     if (TrueBBI.CannotBeCopied)
 435       return false;
 436
 437     unsigned Size = TrueBBI.NonPredSize;
 438     if (TrueBBI.IsBrAnalyzable) {
 439       if (TrueBBI.TrueBB && TrueBBI.BrCond.empty())
 440         // Ends with an unconditional branch. It will be removed.
 441         --Size;
 442       else {
 443         MachineBasicBlock *FExit = FalseBranch
 444           ? TrueBBI.TrueBB : TrueBBI.FalseBB;
 445         if (FExit)
 446           // Require a conditional branch
 447           ++Size;
 448       }
 449     }
 450     if (Size > TLI->getIfCvtDupBlockSizeLimit())
 451       return false;
 452     Dups = Size;
 453   }
 454
 455   MachineBasicBlock *TExit = FalseBranch ? TrueBBI.FalseBB : TrueBBI.TrueBB;
 456   if (!TExit && blockAlwaysFallThrough(TrueBBI)) {
 457     MachineFunction::iterator I = TrueBBI.BB;
 458     if (++I == TrueBBI.BB->getParent()->end())
 459       return false;
 460     TExit = I;
 461   }
 462   return TExit && TExit == FalseBBI.BB;
 463 }
 464
 465 static
 466 MachineBasicBlock::iterator firstNonBranchInst(MachineBasicBlock *BB,
 467                                                const TargetInstrInfo *TII) {
 468   MachineBasicBlock::iterator I = BB->end();
 469   while (I != BB->begin()) {
 470     --I;
 471     if (!I->getDesc().isBranch())
 472       break;
 473   }
 474   return I;
 475 }
 476
 477 /// ValidDiamond - Returns true if the 'true' and 'false' blocks (along
 478 /// with their common predecessor) forms a valid diamond shape for ifcvt.
 479 bool IfConverter::ValidDiamond(BBInfo &TrueBBI, BBInfo &FalseBBI,
 480                                unsigned &Dups1, unsigned &Dups2) const {
 481   Dups1 = Dups2 = 0;
 482   if (TrueBBI.IsBeingAnalyzed || TrueBBI.IsDone ||
 483       FalseBBI.IsBeingAnalyzed || FalseBBI.IsDone)
 484     return false;
 485
 486   MachineBasicBlock *TT = TrueBBI.TrueBB;
 487   MachineBasicBlock *FT = FalseBBI.TrueBB;
 488
 489   if (!TT && blockAlwaysFallThrough(TrueBBI))
 490     TT = getNextBlock(TrueBBI.BB);
 491   if (!FT && blockAlwaysFallThrough(FalseBBI))
 492     FT = getNextBlock(FalseBBI.BB);
 493   if (TT != FT)
 494     return false;
 495   if (TT == NULL && (TrueBBI.IsBrAnalyzable || FalseBBI.IsBrAnalyzable))
 496     return false;
 497   if  (TrueBBI.BB->pred_size() > 1 || FalseBBI.BB->pred_size() > 1)
 498     return false;
 499
 500   // FIXME: Allow true block to have an early exit?
 501   if (TrueBBI.FalseBB || FalseBBI.FalseBB ||
 502       (TrueBBI.ClobbersPred && FalseBBI.ClobbersPred))
 503     return false;
 504
 505   MachineBasicBlock::iterator TI = TrueBBI.BB->begin();
 506   MachineBasicBlock::iterator FI = FalseBBI.BB->begin();
 507   while (TI != TrueBBI.BB->end() && FI != FalseBBI.BB->end()) {
 508     if (!TI->isIdenticalTo(FI))
 509       break;
 510     ++Dups1;
 511     ++TI;
 512     ++FI;
 513   }
 514
 515   TI = firstNonBranchInst(TrueBBI.BB, TII);
 516   FI = firstNonBranchInst(FalseBBI.BB, TII);
 517   while (TI != TrueBBI.BB->begin() && FI != FalseBBI.BB->begin()) {
 518     if (!TI->isIdenticalTo(FI))
 519       break;
 520     ++Dups2;
 521     --TI;
 522     --FI;
 523   }
 524
 525   return true;
 526 }
 527
 528 /// ScanInstructions - Scan all the instructions in the block to determine if
 529 /// the block is predicable. In most cases, that means all the instructions
 530 /// in the block are isPredicable(). Also checks if the block contains any
 531 /// instruction which can clobber a predicate (e.g. condition code register).
 532 /// If so, the block is not predicable unless it's the last instruction.
 533 void IfConverter::ScanInstructions(BBInfo &BBI) {
 534   if (BBI.IsDone)
 535     return;
 536
 537   bool AlreadyPredicated = BBI.Predicate.size() > 0;
 538   // First analyze the end of BB branches.
 539   BBI.TrueBB = BBI.FalseBB = NULL;
 540   BBI.BrCond.clear();
 541   BBI.IsBrAnalyzable =
 542     !TII->AnalyzeBranch(*BBI.BB, BBI.TrueBB, BBI.FalseBB, BBI.BrCond);
 543   BBI.HasFallThrough = BBI.IsBrAnalyzable && BBI.FalseBB == NULL;
 544
 545   if (BBI.BrCond.size()) {
 546     // No false branch. This BB must end with a conditional branch and a
 547     // fallthrough.
 548     if (!BBI.FalseBB)
 549       BBI.FalseBB = findFalseBlock(BBI.BB, BBI.TrueBB);
 550     assert(BBI.FalseBB && "Expected to find the fallthrough block!");
 551   }
 552
 553   // Then scan all the instructions.
 554   BBI.NonPredSize = 0;
 555   BBI.ClobbersPred = false;
 556   for (MachineBasicBlock::iterator I = BBI.BB->begin(), E = BBI.BB->end();
 557        I != E; ++I) {
 558     const TargetInstrDesc &TID = I->getDesc();
 559     if (TID.isNotDuplicable())
 560       BBI.CannotBeCopied = true;
 561
 562     bool isPredicated = TII->isPredicated(I);
 563     bool isCondBr = BBI.IsBrAnalyzable && TID.isConditionalBranch();
 564
 565     if (!isCondBr) {
 566       if (!isPredicated)
 567         BBI.NonPredSize++;
 568       else if (!AlreadyPredicated) {
 569         // FIXME: This instruction is already predicated before the
 570         // if-conversion pass. It's probably something like a conditional move.
 571         // Mark this block unpredicable for now.
 572         BBI.IsUnpredicable = true;
 573         return;
 574       }
 575     }
 576
 577     if (BBI.ClobbersPred && !isPredicated) {
 578       // Predicate modification instruction should end the block (except for
 579       // already predicated instructions and end of block branches).
 580       if (isCondBr) {
 581         // A conditional branch is not predicable, but it may be eliminated.
 582         continue;
 583       }
 584
 585       // Predicate may have been modified, the subsequent (currently)
 586       // unpredicated instructions cannot be correctly predicated.
 587       BBI.IsUnpredicable = true;
 588       return;
 589     }
 590
 591     // FIXME: Make use of PredDefs? e.g. ADDC, SUBC sets predicates but are
 592     // still potentially predicable.
 593     std::vector<MachineOperand> PredDefs;
 594     if (TII->DefinesPredicate(I, PredDefs))
 595       BBI.ClobbersPred = true;
 596
 597     if (!TID.isPredicable()) {
 598       BBI.IsUnpredicable = true;
 599       return;
 600     }
 601   }
 602 }
 603
 604 /// FeasibilityAnalysis - Determine if the block is a suitable candidate to be
 605 /// predicated by the specified predicate.
 606 bool IfConverter::FeasibilityAnalysis(BBInfo &BBI,
 607                                       SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred,
 608                                       bool isTriangle, bool RevBranch) {
 609   // If the block is dead or unpredicable, then it cannot be predicated.
 610   if (BBI.IsDone || BBI.IsUnpredicable)
 611     return false;
 612
 613   // If it is already predicated, check if its predicate subsumes the new
 614   // predicate.
 615   if (BBI.Predicate.size() && !TII->SubsumesPredicate(BBI.Predicate, Pred))
 616     return false;
 617
 618   if (BBI.BrCond.size()) {
 619     if (!isTriangle)
 620       return false;
 621
 622     // Test predicate subsumption.
 623     SmallVector<MachineOperand, 4> RevPred(Pred.begin(), Pred.end());
 624     SmallVector<MachineOperand, 4> Cond(BBI.BrCond.begin(), BBI.BrCond.end());
 625     if (RevBranch) {
 626       if (TII->ReverseBranchCondition(Cond))
 627         return false;
 628     }
 629     if (TII->ReverseBranchCondition(RevPred) ||
 630         !TII->SubsumesPredicate(Cond, RevPred))
 631       return false;
 632   }
 633
 634   return true;
 635 }
 636
 637 /// AnalyzeBlock - Analyze the structure of the sub-CFG starting from
 638 /// the specified block. Record its successors and whether it looks like an
 639 /// if-conversion candidate.
 640 IfConverter::BBInfo &IfConverter::AnalyzeBlock(MachineBasicBlock *BB,
 641                                              std::vector<IfcvtToken*> &Tokens) {
 642   BBInfo &BBI = BBAnalysis[BB->getNumber()];
 643
 644   if (BBI.IsAnalyzed || BBI.IsBeingAnalyzed)
 645     return BBI;
 646
 647   BBI.BB = BB;
 648   BBI.IsBeingAnalyzed = true;
 649
 650   ScanInstructions(BBI);
 651
 652   // Unanalyzable or ends with fallthrough or unconditional branch.
 653   if (!BBI.IsBrAnalyzable || BBI.BrCond.empty()) {
 654     BBI.IsBeingAnalyzed = false;
 655     BBI.IsAnalyzed = true;
 656     return BBI;
 657   }
 658
 659   // Do not ifcvt if either path is a back edge to the entry block.
 660   if (BBI.TrueBB == BB || BBI.FalseBB == BB) {
 661     BBI.IsBeingAnalyzed = false;
 662     BBI.IsAnalyzed = true;
 663     return BBI;
 664   }
 665
 666   BBInfo &TrueBBI  = AnalyzeBlock(BBI.TrueBB, Tokens);
 667   BBInfo &FalseBBI = AnalyzeBlock(BBI.FalseBB, Tokens);
 668
 669   if (TrueBBI.IsDone && FalseBBI.IsDone) {
 670     BBI.IsBeingAnalyzed = false;
 671     BBI.IsAnalyzed = true;
 672     return BBI;
 673   }
 674
 675   SmallVector<MachineOperand, 4> RevCond(BBI.BrCond.begin(), BBI.BrCond.end());
 676   bool CanRevCond = !TII->ReverseBranchCondition(RevCond);
 677
 678   unsigned Dups = 0;
 679   unsigned Dups2 = 0;
 680   bool TNeedSub = TrueBBI.Predicate.size() > 0;
 681   bool FNeedSub = FalseBBI.Predicate.size() > 0;
 682   bool Enqueued = false;
 683   if (CanRevCond && ValidDiamond(TrueBBI, FalseBBI, Dups, Dups2) &&
 684       MeetIfcvtSizeLimit(TrueBBI.NonPredSize - (Dups + Dups2)) &&
 685       MeetIfcvtSizeLimit(FalseBBI.NonPredSize - (Dups + Dups2)) &&
 686       FeasibilityAnalysis(TrueBBI, BBI.BrCond) &&
 687       FeasibilityAnalysis(FalseBBI, RevCond)) {
 688     // Diamond:
 689     //   EBB
 690     //   / \_
 691     //  |   |
 692     // TBB FBB
 693     //   \ /
 694     //  TailBB
 695     // Note TailBB can be empty.
 696     Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICDiamond, TNeedSub|FNeedSub, Dups,
 697                                     Dups2));
 698     Enqueued = true;
 699   }
 700
 701   if (ValidTriangle(TrueBBI, FalseBBI, false, Dups) &&
 702       MeetIfcvtSizeLimit(TrueBBI.NonPredSize) &&
 703       FeasibilityAnalysis(TrueBBI, BBI.BrCond, true)) {
 704     // Triangle:
 705     //   EBB
 706     //   | \_
 707     //   |  |
 708     //   | TBB
 709     //   |  /
 710     //   FBB
 711     Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICTriangle, TNeedSub, Dups));
 712     Enqueued = true;
 713   }
 714
 715   if (ValidTriangle(TrueBBI, FalseBBI, true, Dups) &&
 716       MeetIfcvtSizeLimit(TrueBBI.NonPredSize) &&
 717       FeasibilityAnalysis(TrueBBI, BBI.BrCond, true, true)) {
 718     Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICTriangleRev, TNeedSub, Dups));
 719     Enqueued = true;
 720   }
 721
 722   if (ValidSimple(TrueBBI, Dups) &&
 723       MeetIfcvtSizeLimit(TrueBBI.NonPredSize) &&
 724       FeasibilityAnalysis(TrueBBI, BBI.BrCond)) {
 725     // Simple (split, no rejoin):
 726     //   EBB
 727     //   | \_
 728     //   |  |
 729     //   | TBB---> exit
 730     //   |
 731     //   FBB
 732     Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICSimple, TNeedSub, Dups));
 733     Enqueued = true;
 734   }
 735
 736   if (CanRevCond) {
 737     // Try the other path...
 738     if (ValidTriangle(FalseBBI, TrueBBI, false, Dups) &&
 739         MeetIfcvtSizeLimit(FalseBBI.NonPredSize) &&
 740         FeasibilityAnalysis(FalseBBI, RevCond, true)) {
 741       Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICTriangleFalse, FNeedSub, Dups));
 742       Enqueued = true;
 743     }
 744
 745     if (ValidTriangle(FalseBBI, TrueBBI, true, Dups) &&
 746         MeetIfcvtSizeLimit(FalseBBI.NonPredSize) &&
 747         FeasibilityAnalysis(FalseBBI, RevCond, true, true)) {
 748       Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICTriangleFRev, FNeedSub, Dups));
 749       Enqueued = true;
 750     }
 751
 752     if (ValidSimple(FalseBBI, Dups) &&
 753         MeetIfcvtSizeLimit(FalseBBI.NonPredSize) &&
 754         FeasibilityAnalysis(FalseBBI, RevCond)) {
 755       Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICSimpleFalse, FNeedSub, Dups));
 756       Enqueued = true;
 757     }
 758   }
 759
 760   BBI.IsEnqueued = Enqueued;
 761   BBI.IsBeingAnalyzed = false;
 762   BBI.IsAnalyzed = true;
 763   return BBI;
 764 }
 765
 766 /// AnalyzeBlocks - Analyze all blocks and find entries for all if-conversion
 767 /// candidates. It returns true if any CFG restructuring is done to expose more
 768 /// if-conversion opportunities.
 769 bool IfConverter::AnalyzeBlocks(MachineFunction &MF,
 770                                 std::vector<IfcvtToken*> &Tokens) {
 771   bool Change = false;
 772   std::set<MachineBasicBlock*> Visited;
 773   for (unsigned i = 0, e = Roots.size(); i != e; ++i) {
 774     for (idf_ext_iterator<MachineBasicBlock*> I=idf_ext_begin(Roots[i],Visited),
 775            E = idf_ext_end(Roots[i], Visited); I != E; ++I) {
 776       MachineBasicBlock *BB = *I;
 777       AnalyzeBlock(BB, Tokens);
 778     }
 779   }
 780
 781   // Sort to favor more complex ifcvt scheme.
 782   std::stable_sort(Tokens.begin(), Tokens.end(), IfcvtTokenCmp);
 783
 784   return Change;
 785 }
 786
 787 /// canFallThroughTo - Returns true either if ToBB is the next block after BB or
 788 /// that all the intervening blocks are empty (given BB can fall through to its
 789 /// next block).
 790 static bool canFallThroughTo(MachineBasicBlock *BB, MachineBasicBlock *ToBB) {
 791   MachineFunction::iterator I = BB;
 792   MachineFunction::iterator TI = ToBB;
 793   MachineFunction::iterator E = BB->getParent()->end();
 794   while (++I != TI)
 795     if (I == E || !I->empty())
 796       return false;
 797   return true;
 798 }
 799
 800 /// InvalidatePreds - Invalidate predecessor BB info so it would be re-analyzed
 801 /// to determine if it can be if-converted. If predecessor is already enqueued,
 802 /// dequeue it!
 803 void IfConverter::InvalidatePreds(MachineBasicBlock *BB) {
 804   for (MachineBasicBlock::pred_iterator PI = BB->pred_begin(),
 805          E = BB->pred_end(); PI != E; ++PI) {
 806     BBInfo &PBBI = BBAnalysis[(*PI)->getNumber()];
 807     if (PBBI.IsDone || PBBI.BB == BB)
 808       continue;
 809     PBBI.IsAnalyzed = false;
 810     PBBI.IsEnqueued = false;
 811   }
 812 }
 813
 814 /// InsertUncondBranch - Inserts an unconditional branch from BB to ToBB.
 815 ///
 816 static void InsertUncondBranch(MachineBasicBlock *BB, MachineBasicBlock *ToBB,
 817                                const TargetInstrInfo *TII) {
 818   SmallVector<MachineOperand, 0> NoCond;
 819   TII->InsertBranch(*BB, ToBB, NULL, NoCond);
 820 }
 821
 822 /// RemoveExtraEdges - Remove true / false edges if either / both are no longer
 823 /// successors.
 824 void IfConverter::RemoveExtraEdges(BBInfo &BBI) {
 825   MachineBasicBlock *TBB = NULL, *FBB = NULL;
 826   SmallVector<MachineOperand, 4> Cond;
 827   if (!TII->AnalyzeBranch(*BBI.BB, TBB, FBB, Cond))
 828     BBI.BB->CorrectExtraCFGEdges(TBB, FBB, !Cond.empty());
 829 }
 830
 831 /// IfConvertSimple - If convert a simple (split, no rejoin) sub-CFG.
 832 ///
 833 bool IfConverter::IfConvertSimple(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind) {
 834   BBInfo &TrueBBI  = BBAnalysis[BBI.TrueBB->getNumber()];
 835   BBInfo &FalseBBI = BBAnalysis[BBI.FalseBB->getNumber()];
 836   BBInfo *CvtBBI = &TrueBBI;
 837   BBInfo *NextBBI = &FalseBBI;
 838
 839   SmallVector<MachineOperand, 4> Cond(BBI.BrCond.begin(), BBI.BrCond.end());
 840   if (Kind == ICSimpleFalse)
 841     std::swap(CvtBBI, NextBBI);
 842
 843   if (CvtBBI->IsDone ||
 844       (CvtBBI->CannotBeCopied && CvtBBI->BB->pred_size() > 1)) {
 845     // Something has changed. It's no longer safe to predicate this block.
 846     BBI.IsAnalyzed = false;
 847     CvtBBI->IsAnalyzed = false;
 848     return false;
 849   }
 850
 851   if (Kind == ICSimpleFalse)
 852     if (TII->ReverseBranchCondition(Cond))
 853       assert(false && "Unable to reverse branch condition!");
 854
 855   if (CvtBBI->BB->pred_size() > 1) {
 856     BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
 857     // Copy instructions in the true block, predicate them, and add them to
 858     // the entry block.
 859     CopyAndPredicateBlock(BBI, *CvtBBI, Cond);
 860   } else {
 861     PredicateBlock(*CvtBBI, CvtBBI->BB->end(), Cond);
 862
 863     // Merge converted block into entry block.
 864     BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
 865     MergeBlocks(BBI, *CvtBBI);
 866   }
 867
 868   bool IterIfcvt = true;
 869   if (!canFallThroughTo(BBI.BB, NextBBI->BB)) {
 870     InsertUncondBranch(BBI.BB, NextBBI->BB, TII);
 871     BBI.HasFallThrough = false;
 872     // Now ifcvt'd block will look like this:
 873     // BB:
 874     // ...
 875     // t, f = cmp
 876     // if t op
 877     // b BBf
 878     //
 879     // We cannot further ifcvt this block because the unconditional branch
 880     // will have to be predicated on the new condition, that will not be
 881     // available if cmp executes.
 882     IterIfcvt = false;
 883   }
 884
 885   RemoveExtraEdges(BBI);
 886
 887   // Update block info. BB can be iteratively if-converted.
 888   if (!IterIfcvt)
 889     BBI.IsDone = true;
 890   InvalidatePreds(BBI.BB);
 891   CvtBBI->IsDone = true;
 892
 893   // FIXME: Must maintain LiveIns.
 894   return true;
 895 }
 896
 897 /// IfConvertTriangle - If convert a triangle sub-CFG.
 898 ///
 899 bool IfConverter::IfConvertTriangle(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind) {
 900   BBInfo &TrueBBI = BBAnalysis[BBI.TrueBB->getNumber()];
 901   BBInfo &FalseBBI = BBAnalysis[BBI.FalseBB->getNumber()];
 902   BBInfo *CvtBBI = &TrueBBI;
 903   BBInfo *NextBBI = &FalseBBI;
 904
 905   SmallVector<MachineOperand, 4> Cond(BBI.BrCond.begin(), BBI.BrCond.end());
 906   if (Kind == ICTriangleFalse || Kind == ICTriangleFRev)
 907     std::swap(CvtBBI, NextBBI);
 908
 909   if (CvtBBI->IsDone ||
 910       (CvtBBI->CannotBeCopied && CvtBBI->BB->pred_size() > 1)) {
 911     // Something has changed. It's no longer safe to predicate this block.
 912     BBI.IsAnalyzed = false;
 913     CvtBBI->IsAnalyzed = false;
 914     return false;
 915   }
 916
 917   if (Kind == ICTriangleFalse || Kind == ICTriangleFRev)
 918     if (TII->ReverseBranchCondition(Cond))
 919       assert(false && "Unable to reverse branch condition!");
 920
 921   if (Kind == ICTriangleRev || Kind == ICTriangleFRev) {
 922     if (ReverseBranchCondition(*CvtBBI)) {
 923       // BB has been changed, modify its predecessors (except for this
 924       // one) so they don't get ifcvt'ed based on bad intel.
 925       for (MachineBasicBlock::pred_iterator PI = CvtBBI->BB->pred_begin(),
 926              E = CvtBBI->BB->pred_end(); PI != E; ++PI) {
 927         MachineBasicBlock *PBB = *PI;
 928         if (PBB == BBI.BB)
 929           continue;
 930         BBInfo &PBBI = BBAnalysis[PBB->getNumber()];
 931         if (PBBI.IsEnqueued) {
 932           PBBI.IsAnalyzed = false;
 933           PBBI.IsEnqueued = false;
 934         }
 935       }
 936     }
 937   }
 938
 939   bool HasEarlyExit = CvtBBI->FalseBB != NULL;
 940   bool DupBB = CvtBBI->BB->pred_size() > 1;
 941   if (DupBB) {
 942     BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
 943     // Copy instructions in the true block, predicate them, and add them to
 944     // the entry block.
 945     CopyAndPredicateBlock(BBI, *CvtBBI, Cond, true);
 946   } else {
 947     // Predicate the 'true' block after removing its branch.
 948     CvtBBI->NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*CvtBBI->BB);
 949     PredicateBlock(*CvtBBI, CvtBBI->BB->end(), Cond);
 950
 951     // Now merge the entry of the triangle with the true block.
 952     BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
 953     MergeBlocks(BBI, *CvtBBI);
 954   }
 955
 956   // If 'true' block has a 'false' successor, add an exit branch to it.
 957   if (HasEarlyExit) {
 958     SmallVector<MachineOperand, 4> RevCond(CvtBBI->BrCond.begin(),
 959                                            CvtBBI->BrCond.end());
 960     if (TII->ReverseBranchCondition(RevCond))
 961       assert(false && "Unable to reverse branch condition!");
 962     TII->InsertBranch(*BBI.BB, CvtBBI->FalseBB, NULL, RevCond);
 963     BBI.BB->addSuccessor(CvtBBI->FalseBB);
 964   }
 965
 966   // Merge in the 'false' block if the 'false' block has no other
 967   // predecessors. Otherwise, add an unconditional branch to 'false'.
 968   bool FalseBBDead = false;
 969   bool IterIfcvt = true;
 970   bool isFallThrough = canFallThroughTo(BBI.BB, NextBBI->BB);
 971   if (!isFallThrough) {
 972     // Only merge them if the true block does not fallthrough to the false
 973     // block. By not merging them, we make it possible to iteratively
 974     // ifcvt the blocks.
 975     if (!HasEarlyExit &&
 976         NextBBI->BB->pred_size() == 1 && !NextBBI->HasFallThrough) {
 977       MergeBlocks(BBI, *NextBBI);
 978       FalseBBDead = true;
 979     } else {
 980       InsertUncondBranch(BBI.BB, NextBBI->BB, TII);
 981       BBI.HasFallThrough = false;
 982     }
 983     // Mixed predicated and unpredicated code. This cannot be iteratively
 984     // predicated.
 985     IterIfcvt = false;
 986   }
 987
 988   RemoveExtraEdges(BBI);
 989
 990   // Update block info. BB can be iteratively if-converted.
 991   if (!IterIfcvt)
 992     BBI.IsDone = true;
 993   InvalidatePreds(BBI.BB);
 994   CvtBBI->IsDone = true;
 995   if (FalseBBDead)
 996     NextBBI->IsDone = true;
 997
 998   // FIXME: Must maintain LiveIns.
 999   return true;
1000 }
1001
1002 /// IfConvertDiamond - If convert a diamond sub-CFG.
1003 ///
1004 bool IfConverter::IfConvertDiamond(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind,
1005                                    unsigned NumDups1, unsigned NumDups2) {
1006   BBInfo &TrueBBI  = BBAnalysis[BBI.TrueBB->getNumber()];
1007   BBInfo &FalseBBI = BBAnalysis[BBI.FalseBB->getNumber()];
1008   MachineBasicBlock *TailBB = TrueBBI.TrueBB;
1009   // True block must fall through or end with an unanalyzable terminator.
1010   if (!TailBB) {
1011     if (blockAlwaysFallThrough(TrueBBI))
1012       TailBB = FalseBBI.TrueBB;
1013     assert((TailBB || !TrueBBI.IsBrAnalyzable) && "Unexpected!");
1014   }
1015
1016   if (TrueBBI.IsDone || FalseBBI.IsDone ||
1017       TrueBBI.BB->pred_size() > 1 ||
1018       FalseBBI.BB->pred_size() > 1) {
1019     // Something has changed. It's no longer safe to predicate these blocks.
1020     BBI.IsAnalyzed = false;
1021     TrueBBI.IsAnalyzed = false;
1022     FalseBBI.IsAnalyzed = false;
1023     return false;
1024   }
1025
1026   // Merge the 'true' and 'false' blocks by copying the instructions
1027   // from the 'false' block to the 'true' block. That is, unless the true
1028   // block would clobber the predicate, in that case, do the opposite.
1029   BBInfo *BBI1 = &TrueBBI;
1030   BBInfo *BBI2 = &FalseBBI;
1031   SmallVector<MachineOperand, 4> RevCond(BBI.BrCond.begin(), BBI.BrCond.end());
1032   if (TII->ReverseBranchCondition(RevCond))
1033     assert(false && "Unable to reverse branch condition!");
1034   SmallVector<MachineOperand, 4> *Cond1 = &BBI.BrCond;
1035   SmallVector<MachineOperand, 4> *Cond2 = &RevCond;
1036
1037   // Figure out the more profitable ordering.
1038   bool DoSwap = false;
1039   if (TrueBBI.ClobbersPred && !FalseBBI.ClobbersPred)
1040     DoSwap = true;
1041   else if (TrueBBI.ClobbersPred == FalseBBI.ClobbersPred) {
1042     if (TrueBBI.NonPredSize > FalseBBI.NonPredSize)
1043       DoSwap = true;
1044   }
1045   if (DoSwap) {
1046     std::swap(BBI1, BBI2);
1047     std::swap(Cond1, Cond2);
1048   }
1049
1050   // Remove the conditional branch from entry to the blocks.
1051   BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
1052
1053   // Remove the duplicated instructions at the beginnings of both paths.
1054   MachineBasicBlock::iterator DI1 = BBI1->BB->begin();
1055   MachineBasicBlock::iterator DI2 = BBI2->BB->begin();
1056   BBI1->NonPredSize -= NumDups1;
1057   BBI2->NonPredSize -= NumDups1;
1058   while (NumDups1 != 0) {
1059     ++DI1;
1060     ++DI2;
1061     --NumDups1;
1062   }
1063   BBI.BB->splice(BBI.BB->end(), BBI1->BB, BBI1->BB->begin(), DI1);
1064   BBI2->BB->erase(BBI2->BB->begin(), DI2);
1065
1066   // Predicate the 'true' block after removing its branch.
1067   BBI1->NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI1->BB);
1068   DI1 = BBI1->BB->end();
1069   for (unsigned i = 0; i != NumDups2; ++i)
1070     --DI1;
1071   BBI1->BB->erase(DI1, BBI1->BB->end());
1072   PredicateBlock(*BBI1, BBI1->BB->end(), *Cond1);
1073
1074   // Predicate the 'false' block.
1075   BBI2->NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI2->BB);
1076   DI2 = BBI2->BB->end();
1077   while (NumDups2 != 0) {
1078     --DI2;
1079     --NumDups2;
1080   }
1081   PredicateBlock(*BBI2, DI2, *Cond2);
1082
1083   // Merge the true block into the entry of the diamond.
1084   MergeBlocks(BBI, *BBI1);
1085   MergeBlocks(BBI, *BBI2);
1086
1087   // If the if-converted block falls through or unconditionally branches into
1088   // the tail block, and the tail block does not have other predecessors, then
1089   // fold the tail block in as well. Otherwise, unless it falls through to the
1090   // tail, add a unconditional branch to it.
1091   if (TailBB) {
1092     BBInfo TailBBI = BBAnalysis[TailBB->getNumber()];
1093     if (TailBB->pred_size() == 1 && !TailBBI.HasFallThrough) {
1094       BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
1095       MergeBlocks(BBI, TailBBI);
1096       TailBBI.IsDone = true;
1097     } else {
1098       InsertUncondBranch(BBI.BB, TailBB, TII);
1099       BBI.HasFallThrough = false;
1100     }
1101   }
1102
1103   RemoveExtraEdges(BBI);
1104
1105   // Update block info.
1106   BBI.IsDone = TrueBBI.IsDone = FalseBBI.IsDone = true;
1107   InvalidatePreds(BBI.BB);
1108
1109   // FIXME: Must maintain LiveIns.
1110   return true;
1111 }
1112
1113 /// PredicateBlock - Predicate instructions from the start of the block to the
1114 /// specified end with the specified condition.
1115 void IfConverter::PredicateBlock(BBInfo &BBI,
1116                                  MachineBasicBlock::iterator E,
1117                                  SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond) {
1118   for (MachineBasicBlock::iterator I = BBI.BB->begin(); I != E; ++I) {
1119     if (TII->isPredicated(I))
1120       continue;
1121     if (!TII->PredicateInstruction(I, Cond)) {
1122       cerr << "Unable to predicate " << *I << "!\n";
1123       abort();
1124     }
1125   }
1126
1127   std::copy(Cond.begin(), Cond.end(), std::back_inserter(BBI.Predicate));
1128
1129   BBI.IsAnalyzed = false;
1130   BBI.NonPredSize = 0;
1131
1132   NumIfConvBBs++;
1133 }
1134
1135 /// CopyAndPredicateBlock - Copy and predicate instructions from source BB to
1136 /// the destination block. Skip end of block branches if IgnoreBr is true.
1137 void IfConverter::CopyAndPredicateBlock(BBInfo &ToBBI, BBInfo &FromBBI,
1138                                         SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
1139                                         bool IgnoreBr) {
1140   MachineFunction &MF = *ToBBI.BB->getParent();
1141
1142   for (MachineBasicBlock::iterator I = FromBBI.BB->begin(),
1143          E = FromBBI.BB->end(); I != E; ++I) {
1144     const TargetInstrDesc &TID = I->getDesc();
1145     bool isPredicated = TII->isPredicated(I);
1146     // Do not copy the end of the block branches.
1147     if (IgnoreBr && !isPredicated && TID.isBranch())
1148       break;
1149
1150     MachineInstr *MI = MF.CloneMachineInstr(I);
1151     ToBBI.BB->insert(ToBBI.BB->end(), MI);
1152     ToBBI.NonPredSize++;
1153
1154     if (!isPredicated)
1155       if (!TII->PredicateInstruction(MI, Cond)) {
1156         cerr << "Unable to predicate " << *MI << "!\n";
1157         abort();
1158       }
1159   }
1160
1161   std::vector<MachineBasicBlock *> Succs(FromBBI.BB->succ_begin(),
1162                                          FromBBI.BB->succ_end());
1163   MachineBasicBlock *NBB = getNextBlock(FromBBI.BB);
1164   MachineBasicBlock *FallThrough = FromBBI.HasFallThrough ? NBB : NULL;
1165
1166   for (unsigned i = 0, e = Succs.size(); i != e; ++i) {
1167     MachineBasicBlock *Succ = Succs[i];
1168     // Fallthrough edge can't be transferred.
1169     if (Succ == FallThrough)
1170       continue;
1171     ToBBI.BB->addSuccessor(Succ);
1172   }
1173
1174   std::copy(FromBBI.Predicate.begin(), FromBBI.Predicate.end(),
1175             std::back_inserter(ToBBI.Predicate));
1176   std::copy(Cond.begin(), Cond.end(), std::back_inserter(ToBBI.Predicate));
1177
1178   ToBBI.ClobbersPred |= FromBBI.ClobbersPred;
1179   ToBBI.IsAnalyzed = false;
1180
1181   NumDupBBs++;
1182 }
1183
1184 /// MergeBlocks - Move all instructions from FromBB to the end of ToBB.
1185 ///
1186 void IfConverter::MergeBlocks(BBInfo &ToBBI, BBInfo &FromBBI) {
1187   ToBBI.BB->splice(ToBBI.BB->end(),
1188                    FromBBI.BB, FromBBI.BB->begin(), FromBBI.BB->end());
1189
1190   // This only works when FromBBI has no predecessors except ToBBI.
1191   assert(FromBBI.BB->pred_size() == 1 &&
1192          *FromBBI.BB->pred_begin() == ToBBI.BB &&
1193          "if-converter not merging block into its unique predecessor");
1194
1195   std::vector<MachineBasicBlock *> Succs(FromBBI.BB->succ_begin(),
1196                                          FromBBI.BB->succ_end());
1197   MachineBasicBlock *NBB = getNextBlock(FromBBI.BB);
1198   MachineBasicBlock *FallThrough = FromBBI.HasFallThrough ? NBB : NULL;
1199
1200   for (unsigned i = 0, e = Succs.size(); i != e; ++i) {
1201     MachineBasicBlock *Succ = Succs[i];
1202     // Fallthrough edge can't be transferred.
1203     if (Succ == FallThrough)
1204       continue;
1205     FromBBI.BB->removeSuccessor(Succ);
1206     ToBBI.BB->addSuccessor(Succ);
1207   }
1208
1209   // Now FromBBI always falls through to the next block!
1210   if (NBB && !FromBBI.BB->isSuccessor(NBB))
1211     FromBBI.BB->addSuccessor(NBB);
1212
1213   std::copy(FromBBI.Predicate.begin(), FromBBI.Predicate.end(),
1214             std::back_inserter(ToBBI.Predicate));
1215   FromBBI.Predicate.clear();
1216
1217   ToBBI.NonPredSize += FromBBI.NonPredSize;
1218   FromBBI.NonPredSize = 0;
1219
1220   ToBBI.ClobbersPred |= FromBBI.ClobbersPred;
1221   ToBBI.HasFallThrough = FromBBI.HasFallThrough;
1222   ToBBI.IsAnalyzed = false;
1223   FromBBI.IsAnalyzed = false;
1224 }