lib/CodeGen/IfConversion.cpp

   1 //===-- IfConversion.cpp - Machine code if conversion pass. ---------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by the Evan Cheng and is distributed under
   6 // the University of Illinois Open Source 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 using namespace llvm;
  27
  28 namespace {
  29   // Hidden options for help debugging.
  30   cl::opt<int> IfCvtFnStart("ifcvt-fn-start", cl::init(-1), cl::Hidden);
  31   cl::opt<int> IfCvtFnStop("ifcvt-fn-stop", cl::init(-1), cl::Hidden);
  32   cl::opt<int> IfCvtLimit("ifcvt-limit", cl::init(-1), cl::Hidden);
  33   cl::opt<bool> DisableSimple("disable-ifcvt-simple",
  34                               cl::init(false), cl::Hidden);
  35   cl::opt<bool> DisableSimpleF("disable-ifcvt-simple-false",
  36                                cl::init(false), cl::Hidden);
  37   cl::opt<bool> DisableTriangle("disable-ifcvt-triangle",
  38                                 cl::init(false), cl::Hidden);
  39   cl::opt<bool> DisableTriangleR("disable-ifcvt-triangle-rev",
  40                                  cl::init(false), cl::Hidden);
  41   cl::opt<bool> DisableTriangleF("disable-ifcvt-triangle-false",
  42                                  cl::init(false), cl::Hidden);
  43   cl::opt<bool> DisableTriangleFR("disable-ifcvt-triangle-false-rev",
  44                                   cl::init(false), cl::Hidden);
  45   cl::opt<bool> DisableDiamond("disable-ifcvt-diamond",
  46                                cl::init(false), cl::Hidden);
  47 }
  48
  49 STATISTIC(NumSimple,       "Number of simple if-conversions performed");
  50 STATISTIC(NumSimpleFalse,  "Number of simple (F) if-conversions performed");
  51 STATISTIC(NumTriangle,     "Number of triangle if-conversions performed");
  52 STATISTIC(NumTriangleRev,  "Number of triangle (R) if-conversions performed");
  53 STATISTIC(NumTriangleFalse,"Number of triangle (F) if-conversions performed");
  54 STATISTIC(NumTriangleFRev, "Number of triangle (F/R) if-conversions performed");
  55 STATISTIC(NumDiamonds,     "Number of diamond if-conversions performed");
  56 STATISTIC(NumIfConvBBs,    "Number of if-converted blocks");
  57 STATISTIC(NumDupBBs,       "Number of duplicated blocks");
  58
  59 namespace {
  60   class IfConverter : public MachineFunctionPass {
  61     enum IfcvtKind {
  62       ICNotClassfied,  // BB data valid, but not classified.
  63       ICSimpleFalse,   // Same as ICSimple, but on the false path.
  64       ICSimple,        // BB is entry of an one split, no rejoin sub-CFG.
  65       ICTriangleFRev,  // Same as ICTriangleFalse, but false path rev condition.
  66       ICTriangleRev,   // Same as ICTriangle, but true path rev condition.
  67       ICTriangleFalse, // Same as ICTriangle, but on the false path.
  68       ICTriangle,      // BB is entry of a triangle sub-CFG.
  69       ICDiamond        // BB is entry of a diamond sub-CFG.
  70     };
  71
  72     /// BBInfo - One per MachineBasicBlock, this is used to cache the result
  73     /// if-conversion feasibility analysis. This includes results from
  74     /// TargetInstrInfo::AnalyzeBranch() (i.e. TBB, FBB, and Cond), and its
  75     /// classification, and common tail block of its successors (if it's a
  76     /// diamond shape), its size, whether it's predicable, and whether any
  77     /// instruction can clobber the 'would-be' predicate.
  78     ///
  79     /// IsDone          - True if BB is not to be considered for ifcvt.
  80     /// IsBeingAnalyzed - True if BB is currently being analyzed.
  81     /// IsAnalyzed      - True if BB has been analyzed (info is still valid).
  82     /// IsEnqueued      - True if BB has been enqueued to be ifcvt'ed.
  83     /// IsBrAnalyzable  - True if AnalyzeBranch() returns false.
  84     /// HasFallThrough  - True if BB may fallthrough to the following BB.
  85     /// IsUnpredicable  - True if BB is known to be unpredicable.
  86     /// ClobbersPredicate- True if BB would modify the predicate (e.g. has
  87     ///                   cmp, call, etc.)
  88     /// NonPredSize     - Number of non-predicated instructions.
  89     /// BB              - Corresponding MachineBasicBlock.
  90     /// TrueBB / FalseBB- See AnalyzeBranch().
  91     /// BrCond          - Conditions for end of block conditional branches.
  92     /// Predicate       - Predicate used in the BB.
  93     struct BBInfo {
  94       bool IsDone          : 1;
  95       bool IsBeingAnalyzed : 1;
  96       bool IsAnalyzed      : 1;
  97       bool IsEnqueued      : 1;
  98       bool IsBrAnalyzable  : 1;
  99       bool HasFallThrough  : 1;
 100       bool IsUnpredicable  : 1;
 101       bool CannotBeCopied  : 1;
 102       bool ClobbersPred    : 1;
 103       unsigned NonPredSize;
 104       MachineBasicBlock *BB;
 105       MachineBasicBlock *TrueBB;
 106       MachineBasicBlock *FalseBB;
 107       std::vector<MachineOperand> BrCond;
 108       std::vector<MachineOperand> Predicate;
 109       BBInfo() : IsDone(false), IsBeingAnalyzed(false),
 110                  IsAnalyzed(false), IsEnqueued(false), IsBrAnalyzable(false),
 111                  HasFallThrough(false), IsUnpredicable(false),
 112                  CannotBeCopied(false), ClobbersPred(false), NonPredSize(0),
 113                  BB(0), TrueBB(0), FalseBB(0) {}
 114     };
 115
 116     /// IfcvtToken - Record information about pending if-conversions to attemp:
 117     /// BBI             - Corresponding BBInfo.
 118     /// Kind            - Type of block. See IfcvtKind.
 119     /// NeedSubsumsion  - True if the to be predicated BB has already been
 120     ///                   predicated.
 121     /// Duplicates      - Number of instructions that would be duplicated due
 122     ///                   to this if-conversion.
 123     struct IfcvtToken {
 124       BBInfo &BBI;
 125       IfcvtKind Kind;
 126       bool NeedSubsumsion;
 127       unsigned Duplicates;
 128       IfcvtToken(BBInfo &b, IfcvtKind k, bool s, unsigned d)
 129         : BBI(b), Kind(k), NeedSubsumsion(s), Duplicates(d) {}
 130     };
 131
 132     /// Roots - Basic blocks that do not have successors. These are the starting
 133     /// points of Graph traversal.
 134     std::vector<MachineBasicBlock*> Roots;
 135
 136     /// BBAnalysis - Results of if-conversion feasibility analysis indexed by
 137     /// basic block number.
 138     std::vector<BBInfo> BBAnalysis;
 139
 140     const TargetLowering *TLI;
 141     const TargetInstrInfo *TII;
 142     bool MadeChange;
 143   public:
 144     static char ID;
 145     IfConverter() : MachineFunctionPass((intptr_t)&ID) {}
 146
 147     virtual bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF);
 148     virtual const char *getPassName() const { return "If converter"; }
 149
 150   private:
 151     bool ReverseBranchCondition(BBInfo &BBI);
 152     bool ValidSimple(BBInfo &TrueBBI, unsigned &Dups) const;
 153     bool ValidTriangle(BBInfo &TrueBBI, BBInfo &FalseBBI,
 154                        bool FalseBranch, unsigned &Dups) const;
 155     bool ValidDiamond(BBInfo &TrueBBI, BBInfo &FalseBBI) const;
 156     void ScanInstructions(BBInfo &BBI);
 157     BBInfo &AnalyzeBlock(MachineBasicBlock *BB,
 158                          std::vector<IfcvtToken*> &Tokens);
 159     bool FeasibilityAnalysis(BBInfo &BBI, std::vector<MachineOperand> &Cond,
 160                              bool isTriangle = false, bool RevBranch = false);
 161     bool AnalyzeBlocks(MachineFunction &MF,
 162                        std::vector<IfcvtToken*> &Tokens);
 163     void ReTryPreds(MachineBasicBlock *BB);
 164     void RemoveExtraEdges(BBInfo &BBI);
 165     bool IfConvertSimple(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind);
 166     bool IfConvertTriangle(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind);
 167     bool IfConvertDiamond(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind);
 168     void PredicateBlock(BBInfo &BBI,
 169                         std::vector<MachineOperand> &Cond,
 170                         bool IgnoreTerm = false);
 171     void CopyAndPredicateBlock(BBInfo &ToBBI, BBInfo &FromBBI,
 172                                std::vector<MachineOperand> &Cond,
 173                                bool IgnoreBr = false);
 174     void MergeBlocks(BBInfo &ToBBI, BBInfo &FromBBI);
 175
 176     // blockAlwaysFallThrough - Block ends without a terminator.
 177     bool blockAlwaysFallThrough(BBInfo &BBI) const {
 178       return BBI.IsBrAnalyzable && BBI.TrueBB == NULL;
 179     }
 180
 181     // IfcvtTokenCmp - Used to sort if-conversion candidates.
 182     static bool IfcvtTokenCmp(IfcvtToken *C1, IfcvtToken *C2) {
 183       // Favors subsumsion.
 184       if (C1->NeedSubsumsion == false && C2->NeedSubsumsion == true)
 185         return true;
 186       else if (C1->NeedSubsumsion == C2->NeedSubsumsion) {
 187         if (C1->Duplicates > C2->Duplicates)
 188           return true;
 189         else if (C1->Duplicates == C2->Duplicates) {
 190           // Favors diamond over triangle, etc.
 191           if ((unsigned)C1->Kind < (unsigned)C2->Kind)
 192             return true;
 193           else if (C1->Kind == C2->Kind)
 194             return C1->BBI.BB->getNumber() < C2->BBI.BB->getNumber();
 195         }
 196       }
 197       return false;
 198     }
 199   };
 200
 201   char IfConverter::ID = 0;
 202 }
 203
 204 FunctionPass *llvm::createIfConverterPass() { return new IfConverter(); }
 205
 206 bool IfConverter::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
 207   TLI = MF.getTarget().getTargetLowering();
 208   TII = MF.getTarget().getInstrInfo();
 209   if (!TII) return false;
 210
 211   static int FnNum = -1;
 212   DOUT << "\nIfcvt: function (" << ++FnNum <<  ") \'"
 213        << MF.getFunction()->getName() << "\'";
 214
 215   if (FnNum < IfCvtFnStart || (IfCvtFnStop != -1 && FnNum > IfCvtFnStop)) {
 216     DOUT << " skipped\n";
 217     return false;
 218   }
 219   DOUT << "\n";
 220
 221   MF.RenumberBlocks();
 222   BBAnalysis.resize(MF.getNumBlockIDs());
 223
 224   // Look for root nodes, i.e. blocks without successors.
 225   for (MachineFunction::iterator I = MF.begin(), E = MF.end(); I != E; ++I)
 226     if (I->succ_size() == 0)
 227       Roots.push_back(I);
 228
 229   std::vector<IfcvtToken*> Tokens;
 230   MadeChange = false;
 231   unsigned NumIfCvts = NumSimple + NumSimpleFalse + NumTriangle +
 232     NumTriangleRev + NumTriangleFalse + NumTriangleFRev + NumDiamonds;
 233   while (IfCvtLimit == -1 || (int)NumIfCvts < IfCvtLimit) {
 234     // Do an intial analysis for each basic block and finding all the potential
 235     // candidates to perform if-convesion.
 236     bool Change = AnalyzeBlocks(MF, Tokens);
 237     while (!Tokens.empty()) {
 238       IfcvtToken *Token = Tokens.back();
 239       Tokens.pop_back();
 240       BBInfo &BBI = Token->BBI;
 241       IfcvtKind Kind = Token->Kind;
 242
 243       // If the block has been evicted out of the queue or it has already been
 244       // marked dead (due to it being predicated), then skip it.
 245       if (BBI.IsDone)
 246         BBI.IsEnqueued = false;
 247       if (!BBI.IsEnqueued)
 248         continue;
 249
 250       BBI.IsEnqueued = false;
 251
 252       bool RetVal = false;
 253       switch (Kind) {
 254       default: assert(false && "Unexpected!");
 255         break;
 256       case ICSimple:
 257       case ICSimpleFalse: {
 258         bool isFalse = Kind == ICSimpleFalse;
 259         if ((isFalse && DisableSimpleF) || (!isFalse && DisableSimple)) break;
 260         DOUT << "Ifcvt (Simple" << (Kind == ICSimpleFalse ? " false" :"")
 261              << "): BB#" << BBI.BB->getNumber() << " ("
 262              << ((Kind == ICSimpleFalse)
 263                  ? BBI.FalseBB->getNumber()
 264                  : BBI.TrueBB->getNumber()) << ") ";
 265         RetVal = IfConvertSimple(BBI, Kind);
 266         DOUT << (RetVal ? "succeeded!" : "failed!") << "\n";
 267         if (RetVal)
 268           if (isFalse) NumSimpleFalse++;
 269           else         NumSimple++;
 270        break;
 271       }
 272       case ICTriangle:
 273       case ICTriangleRev:
 274       case ICTriangleFalse:
 275       case ICTriangleFRev: {
 276         bool isFalse = Kind == ICTriangleFalse;
 277         bool isRev   = (Kind == ICTriangleRev || Kind == ICTriangleFRev);
 278         if (DisableTriangle && !isFalse && !isRev) break;
 279         if (DisableTriangleR && !isFalse && isRev) break;
 280         if (DisableTriangleF && isFalse && !isRev) break;
 281         if (DisableTriangleFR && isFalse && isRev) break;
 282         DOUT << "Ifcvt (Triangle";
 283         if (isFalse)
 284           DOUT << " false";
 285         if (isRev)
 286           DOUT << " rev";
 287         DOUT << "): BB#" << BBI.BB->getNumber() << " (T:"
 288              << BBI.TrueBB->getNumber() << ",F:"
 289              << BBI.FalseBB->getNumber() << ") ";
 290         RetVal = IfConvertTriangle(BBI, Kind);
 291         DOUT << (RetVal ? "succeeded!" : "failed!") << "\n";
 292         if (RetVal) {
 293           if (isFalse) {
 294             if (isRev) NumTriangleFRev++;
 295             else       NumTriangleFalse++;
 296           } else {
 297             if (isRev) NumTriangleRev++;
 298             else       NumTriangle++;
 299           }
 300         }
 301         break;
 302       }
 303       case ICDiamond: {
 304         if (DisableDiamond) break;
 305         DOUT << "Ifcvt (Diamond): BB#" << BBI.BB->getNumber() << " (T:"
 306              << BBI.TrueBB->getNumber() << ",F:"
 307              << BBI.FalseBB->getNumber() << ") ";
 308         RetVal = IfConvertDiamond(BBI, Kind);
 309         DOUT << (RetVal ? "succeeded!" : "failed!") << "\n";
 310         if (RetVal) NumDiamonds++;
 311         break;
 312       }
 313       }
 314
 315       Change |= RetVal;
 316
 317       NumIfCvts = NumSimple + NumSimpleFalse + NumTriangle + NumTriangleRev +
 318         NumTriangleFalse + NumTriangleFRev + NumDiamonds;
 319       if (IfCvtLimit != -1 && (int)NumIfCvts >= IfCvtLimit)
 320         break;
 321     }
 322
 323     if (!Change)
 324       break;
 325     MadeChange |= Change;
 326   }
 327
 328   // Delete tokens in case of early exit.
 329   while (!Tokens.empty()) {
 330     IfcvtToken *Token = Tokens.back();
 331     Tokens.pop_back();
 332     delete Token;
 333   }
 334
 335   Tokens.clear();
 336   Roots.clear();
 337   BBAnalysis.clear();
 338
 339   return MadeChange;
 340 }
 341
 342 /// findFalseBlock - BB has a fallthrough. Find its 'false' successor given
 343 /// its 'true' successor.
 344 static MachineBasicBlock *findFalseBlock(MachineBasicBlock *BB,
 345                                          MachineBasicBlock *TrueBB) {
 346   for (MachineBasicBlock::succ_iterator SI = BB->succ_begin(),
 347          E = BB->succ_end(); SI != E; ++SI) {
 348     MachineBasicBlock *SuccBB = *SI;
 349     if (SuccBB != TrueBB)
 350       return SuccBB;
 351   }
 352   return NULL;
 353 }
 354
 355 /// ReverseBranchCondition - Reverse the condition of the end of the block
 356 /// branchs. Swap block's 'true' and 'false' successors.
 357 bool IfConverter::ReverseBranchCondition(BBInfo &BBI) {
 358   if (!TII->ReverseBranchCondition(BBI.BrCond)) {
 359     TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
 360     TII->InsertBranch(*BBI.BB, BBI.FalseBB, BBI.TrueBB, BBI.BrCond);
 361     std::swap(BBI.TrueBB, BBI.FalseBB);
 362     return true;
 363   }
 364   return false;
 365 }
 366
 367 /// getNextBlock - Returns the next block in the function blocks ordering. If
 368 /// it is the end, returns NULL.
 369 static inline MachineBasicBlock *getNextBlock(MachineBasicBlock *BB) {
 370   MachineFunction::iterator I = BB;
 371   MachineFunction::iterator E = BB->getParent()->end();
 372   if (++I == E)
 373     return NULL;
 374   return I;
 375 }
 376
 377 /// ValidSimple - Returns true if the 'true' block (along with its
 378 /// predecessor) forms a valid simple shape for ifcvt. It also returns the
 379 /// number of instructions that the ifcvt would need to duplicate if performed
 380 /// in Dups.
 381 bool IfConverter::ValidSimple(BBInfo &TrueBBI, unsigned &Dups) const {
 382   Dups = 0;
 383   if (TrueBBI.IsBeingAnalyzed)
 384     return false;
 385
 386   if (TrueBBI.BB->pred_size() > 1) {
 387     if (TrueBBI.CannotBeCopied ||
 388         TrueBBI.NonPredSize > TLI->getIfCvtDupBlockSizeLimit())
 389       return false;
 390     Dups = TrueBBI.NonPredSize;
 391   }
 392
 393   return !blockAlwaysFallThrough(TrueBBI) && TrueBBI.BrCond.size() == 0;
 394 }
 395
 396 /// ValidTriangle - Returns true if the 'true' and 'false' blocks (along
 397 /// with their common predecessor) forms a valid triangle shape for ifcvt.
 398 /// If 'FalseBranch' is true, it checks if 'true' block's false branch
 399 /// branches to the false branch rather than the other way around. It also
 400 /// returns the number of instructions that the ifcvt would need to duplicate
 401 /// if performed in 'Dups'.
 402 bool IfConverter::ValidTriangle(BBInfo &TrueBBI, BBInfo &FalseBBI,
 403                                 bool FalseBranch, unsigned &Dups) const {
 404   Dups = 0;
 405   if (TrueBBI.IsBeingAnalyzed)
 406     return false;
 407
 408   if (TrueBBI.BB->pred_size() > 1) {
 409     if (TrueBBI.CannotBeCopied)
 410       return false;
 411
 412     unsigned Size = TrueBBI.NonPredSize;
 413     if (TrueBBI.IsBrAnalyzable) {
 414       if (TrueBBI.TrueBB && TrueBBI.BrCond.size() == 0)
 415         // End with an unconditional branch. It will be removed.
 416         --Size;
 417       else {
 418         MachineBasicBlock *FExit = FalseBranch
 419           ? TrueBBI.TrueBB : TrueBBI.FalseBB;
 420         if (FExit)
 421           // Require a conditional branch
 422           ++Size;
 423       }
 424     }
 425     if (Size > TLI->getIfCvtDupBlockSizeLimit())
 426       return false;
 427     Dups = Size;
 428   }
 429
 430   MachineBasicBlock *TExit = FalseBranch ? TrueBBI.FalseBB : TrueBBI.TrueBB;
 431   if (!TExit && blockAlwaysFallThrough(TrueBBI)) {
 432     MachineFunction::iterator I = TrueBBI.BB;
 433     if (++I == TrueBBI.BB->getParent()->end())
 434       return false;
 435     TExit = I;
 436   }
 437   return TExit && TExit == FalseBBI.BB;
 438 }
 439
 440 /// ValidDiamond - Returns true if the 'true' and 'false' blocks (along
 441 /// with their common predecessor) forms a valid diamond shape for ifcvt.
 442 bool IfConverter::ValidDiamond(BBInfo &TrueBBI, BBInfo &FalseBBI) const {
 443   if (TrueBBI.IsBeingAnalyzed || FalseBBI.IsBeingAnalyzed)
 444     return false;
 445
 446   MachineBasicBlock *TT = TrueBBI.TrueBB;
 447   MachineBasicBlock *FT = FalseBBI.TrueBB;
 448
 449   if (!TT && blockAlwaysFallThrough(TrueBBI))
 450     TT = getNextBlock(TrueBBI.BB);
 451   if (!FT && blockAlwaysFallThrough(FalseBBI))
 452     FT = getNextBlock(FalseBBI.BB);
 453   if (TT != FT)
 454     return false;
 455   if (TT == NULL && (TrueBBI.IsBrAnalyzable || FalseBBI.IsBrAnalyzable))
 456     return false;
 457   // FIXME: Allow false block to have an early exit?
 458   return (TrueBBI.BB->pred_size() == 1 &&
 459           FalseBBI.BB->pred_size() == 1 &&
 460           !TrueBBI.FalseBB && !FalseBBI.FalseBB);
 461 }
 462
 463 /// ScanInstructions - Scan all the instructions in the block to determine if
 464 /// the block is predicable. In most cases, that means all the instructions
 465 /// in the block has M_PREDICABLE flag. Also checks if the block contains any
 466 /// instruction which can clobber a predicate (e.g. condition code register).
 467 /// If so, the block is not predicable unless it's the last instruction.
 468 void IfConverter::ScanInstructions(BBInfo &BBI) {
 469   if (BBI.IsDone)
 470     return;
 471
 472   // First analyze the end of BB branches.
 473   BBI.TrueBB = BBI.FalseBB = NULL;
 474   BBI.BrCond.clear();
 475   BBI.IsBrAnalyzable =
 476     !TII->AnalyzeBranch(*BBI.BB, BBI.TrueBB, BBI.FalseBB, BBI.BrCond);
 477   BBI.HasFallThrough = BBI.IsBrAnalyzable && BBI.FalseBB == NULL;
 478
 479   if (BBI.BrCond.size()) {
 480     // No false branch. This BB must end with a conditional branch and a
 481     // fallthrough.
 482     if (!BBI.FalseBB)
 483       BBI.FalseBB = findFalseBlock(BBI.BB, BBI.TrueBB);
 484     assert(BBI.FalseBB && "Expected to find the fallthrough block!");
 485   }
 486
 487   // Then scan all the instructions.
 488   BBI.NonPredSize = 0;
 489   BBI.ClobbersPred = false;
 490   bool SeenCondBr = false;
 491   for (MachineBasicBlock::iterator I = BBI.BB->begin(), E = BBI.BB->end();
 492        I != E; ++I) {
 493     if (!BBI.CannotBeCopied && !TII->CanBeDuplicated(I))
 494       BBI.CannotBeCopied = true;
 495
 496     const TargetInstrDescriptor *TID = I->getInstrDescriptor();
 497     bool isPredicated = TII->isPredicated(I);
 498     bool isCondBr = BBI.IsBrAnalyzable &&
 499       (TID->Flags & M_BRANCH_FLAG) != 0 && (TID->Flags & M_BARRIER_FLAG) == 0;
 500
 501     if (!isPredicated && !isCondBr)
 502       BBI.NonPredSize++;
 503
 504     if (BBI.ClobbersPred && !isPredicated) {
 505       // Predicate modification instruction should end the block (except for
 506       // already predicated instructions and end of block branches).
 507       if (isCondBr) {
 508         SeenCondBr = true;
 509
 510         // Conditional branches is not predicable. But it may be eliminated.
 511         continue;
 512       }
 513
 514       // Predicate may have been modified, the subsequent (currently)
 515       // unpredocated instructions cannot be correctly predicated.
 516       BBI.IsUnpredicable = true;
 517       return;
 518     }
 519
 520     if (TID->Flags & M_CLOBBERS_PRED)
 521       BBI.ClobbersPred = true;
 522
 523     if ((TID->Flags & M_PREDICABLE) == 0) {
 524       BBI.IsUnpredicable = true;
 525       return;
 526     }
 527   }
 528 }
 529
 530 /// FeasibilityAnalysis - Determine if the block is a suitable candidate to be
 531 /// predicated by the specified predicate.
 532 bool IfConverter::FeasibilityAnalysis(BBInfo &BBI,
 533                                       std::vector<MachineOperand> &Pred,
 534                                       bool isTriangle, bool RevBranch) {
 535   // If the block is dead or unpredicable, then it cannot be predicated.
 536   if (BBI.IsDone || BBI.IsUnpredicable)
 537     return false;
 538
 539   // Check predication threshold.
 540   if (BBI.NonPredSize == 0 || BBI.NonPredSize > TLI->getIfCvtBlockSizeLimit())
 541     return false;
 542
 543   // If it is already predicated, check if its predicate subsumes the new
 544   // predicate.
 545   if (BBI.Predicate.size() && !TII->SubsumesPredicate(BBI.Predicate, Pred))
 546     return false;
 547
 548   if (BBI.BrCond.size()) {
 549     if (!isTriangle)
 550       return false;
 551
 552     // Test predicate subsumsion.
 553     std::vector<MachineOperand> RevPred(Pred);
 554     std::vector<MachineOperand> Cond(BBI.BrCond);
 555     if (RevBranch) {
 556       if (TII->ReverseBranchCondition(Cond))
 557         return false;
 558     }
 559     if (TII->ReverseBranchCondition(RevPred) ||
 560         !TII->SubsumesPredicate(Cond, RevPred))
 561       return false;
 562   }
 563
 564   return true;
 565 }
 566
 567 /// AnalyzeBlock - Analyze the structure of the sub-CFG starting from
 568 /// the specified block. Record its successors and whether it looks like an
 569 /// if-conversion candidate.
 570 IfConverter::BBInfo &IfConverter::AnalyzeBlock(MachineBasicBlock *BB,
 571                                              std::vector<IfcvtToken*> &Tokens) {
 572   BBInfo &BBI = BBAnalysis[BB->getNumber()];
 573
 574   if (BBI.IsAnalyzed || BBI.IsBeingAnalyzed)
 575     return BBI;
 576
 577   BBI.BB = BB;
 578   BBI.IsBeingAnalyzed = true;
 579
 580   ScanInstructions(BBI);
 581
 582   // Unanalyable or ends with fallthrough or unconditional branch.
 583   if (!BBI.IsBrAnalyzable || BBI.BrCond.size() == 0) {
 584     BBI.IsBeingAnalyzed = false;
 585     BBI.IsAnalyzed = true;
 586     return BBI;
 587   }
 588
 589   // Do not ifcvt if either path is a back edge to the entry block.
 590   if (BBI.TrueBB == BB || BBI.FalseBB == BB) {
 591     BBI.IsBeingAnalyzed = false;
 592     BBI.IsAnalyzed = true;
 593     return BBI;
 594   }
 595
 596   BBInfo &TrueBBI  = AnalyzeBlock(BBI.TrueBB, Tokens);
 597   BBInfo &FalseBBI = AnalyzeBlock(BBI.FalseBB, Tokens);
 598
 599   if (TrueBBI.IsDone && FalseBBI.IsDone) {
 600     BBI.IsBeingAnalyzed = false;
 601     BBI.IsAnalyzed = true;
 602     return BBI;
 603   }
 604
 605   std::vector<MachineOperand> RevCond(BBI.BrCond);
 606   bool CanRevCond = !TII->ReverseBranchCondition(RevCond);
 607
 608   unsigned Dups = 0;
 609   bool TNeedSub = TrueBBI.Predicate.size() > 0;
 610   bool FNeedSub = FalseBBI.Predicate.size() > 0;
 611   bool Enqueued = false;
 612   if (CanRevCond && ValidDiamond(TrueBBI, FalseBBI) &&
 613       !(TrueBBI.ClobbersPred && FalseBBI.ClobbersPred) &&
 614       FeasibilityAnalysis(TrueBBI, BBI.BrCond) &&
 615       FeasibilityAnalysis(FalseBBI, RevCond)) {
 616     // Diamond:
 617     //   EBB
 618     //   / \_
 619     //  |   |
 620     // TBB FBB
 621     //   \ /
 622     //  TailBB
 623     // Note TailBB can be empty.
 624     Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICDiamond, TNeedSub|FNeedSub, Dups));
 625     Enqueued = true;
 626   }
 627
 628   if (ValidTriangle(TrueBBI, FalseBBI, false, Dups) &&
 629       FeasibilityAnalysis(TrueBBI, BBI.BrCond, true)) {
 630     // Triangle:
 631     //   EBB
 632     //   | \_
 633     //   |  |
 634     //   | TBB
 635     //   |  /
 636     //   FBB
 637     Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICTriangle, TNeedSub, Dups));
 638     Enqueued = true;
 639   }
 640
 641   if (ValidTriangle(TrueBBI, FalseBBI, true, Dups) &&
 642       FeasibilityAnalysis(TrueBBI, BBI.BrCond, true, true)) {
 643     Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICTriangleRev, TNeedSub, Dups));
 644     Enqueued = true;
 645   }
 646
 647   if (ValidSimple(TrueBBI, Dups) &&
 648       FeasibilityAnalysis(TrueBBI, BBI.BrCond)) {
 649     // Simple (split, no rejoin):
 650     //   EBB
 651     //   | \_
 652     //   |  |
 653     //   | TBB---> exit
 654     //   |
 655     //   FBB
 656     Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICSimple, TNeedSub, Dups));
 657     Enqueued = true;
 658   }
 659
 660   if (CanRevCond) {
 661     // Try the other path...
 662     if (ValidTriangle(FalseBBI, TrueBBI, false, Dups) &&
 663         FeasibilityAnalysis(FalseBBI, RevCond, true)) {
 664       Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICTriangleFalse, FNeedSub, Dups));
 665       Enqueued = true;
 666     }
 667
 668     if (ValidTriangle(FalseBBI, TrueBBI, true, Dups) &&
 669         FeasibilityAnalysis(FalseBBI, RevCond, true, true)) {
 670       Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICTriangleFRev, FNeedSub, Dups));
 671       Enqueued = true;
 672     }
 673
 674     if (ValidSimple(FalseBBI, Dups) &&
 675         FeasibilityAnalysis(FalseBBI, RevCond)) {
 676       Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICSimpleFalse, FNeedSub, Dups));
 677       Enqueued = true;
 678     }
 679   }
 680
 681   BBI.IsEnqueued = Enqueued;
 682   BBI.IsBeingAnalyzed = false;
 683   BBI.IsAnalyzed = true;
 684   return BBI;
 685 }
 686
 687 /// AnalyzeBlocks - Analyze all blocks and find entries for all if-conversion
 688 /// candidates. It returns true if any CFG restructuring is done to expose more
 689 /// if-conversion opportunities.
 690 bool IfConverter::AnalyzeBlocks(MachineFunction &MF,
 691                                 std::vector<IfcvtToken*> &Tokens) {
 692   bool Change = false;
 693   std::set<MachineBasicBlock*> Visited;
 694   for (unsigned i = 0, e = Roots.size(); i != e; ++i) {
 695     for (idf_ext_iterator<MachineBasicBlock*> I=idf_ext_begin(Roots[i],Visited),
 696            E = idf_ext_end(Roots[i], Visited); I != E; ++I) {
 697       MachineBasicBlock *BB = *I;
 698       AnalyzeBlock(BB, Tokens);
 699     }
 700   }
 701
 702   // Sort to favor more complex ifcvt scheme.
 703   std::stable_sort(Tokens.begin(), Tokens.end(), IfcvtTokenCmp);
 704
 705   return Change;
 706 }
 707
 708 /// canFallThroughTo - Returns true either if ToBB is the next block after BB or
 709 /// that all the intervening blocks are empty (given BB can fall through to its
 710 /// next block).
 711 static bool canFallThroughTo(MachineBasicBlock *BB, MachineBasicBlock *ToBB) {
 712   MachineFunction::iterator I = BB;
 713   MachineFunction::iterator TI = ToBB;
 714   MachineFunction::iterator E = BB->getParent()->end();
 715   while (++I != TI)
 716     if (I == E || !I->empty())
 717       return false;
 718   return true;
 719 }
 720
 721 /// ReTryPreds - Invalidate predecessor BB info so it would be re-analyzed
 722 /// to determine if it can be if-converted. If predecessor is already
 723 /// enqueud, dequeue it!
 724 void IfConverter::ReTryPreds(MachineBasicBlock *BB) {
 725   for (MachineBasicBlock::pred_iterator PI = BB->pred_begin(),
 726          E = BB->pred_end(); PI != E; ++PI) {
 727     BBInfo &PBBI = BBAnalysis[(*PI)->getNumber()];
 728     if (PBBI.IsDone || PBBI.BB == BB)
 729       continue;
 730     PBBI.IsAnalyzed = false;
 731     PBBI.IsEnqueued = false;
 732   }
 733 }
 734
 735 /// InsertUncondBranch - Inserts an unconditional branch from BB to ToBB.
 736 ///
 737 static void InsertUncondBranch(MachineBasicBlock *BB, MachineBasicBlock *ToBB,
 738                                const TargetInstrInfo *TII) {
 739   std::vector<MachineOperand> NoCond;
 740   TII->InsertBranch(*BB, ToBB, NULL, NoCond);
 741 }
 742
 743 /// RemoveExtraEdges - Remove true / false edges if either / both are no longer
 744 /// successors.
 745 void IfConverter::RemoveExtraEdges(BBInfo &BBI) {
 746   MachineBasicBlock *TBB = NULL, *FBB = NULL;
 747   std::vector<MachineOperand> Cond;
 748   bool isAnalyzable = !TII->AnalyzeBranch(*BBI.BB, TBB, FBB, Cond);
 749   bool CanFallthrough = isAnalyzable && (TBB == NULL || FBB == NULL);
 750   if (BBI.TrueBB && BBI.BB->isSuccessor(BBI.TrueBB))
 751     if (!(BBI.TrueBB == TBB || BBI.TrueBB == FBB ||
 752           (CanFallthrough && getNextBlock(BBI.BB) == BBI.TrueBB)))
 753       BBI.BB->removeSuccessor(BBI.TrueBB);
 754   if (BBI.FalseBB && BBI.BB->isSuccessor(BBI.FalseBB))
 755     if (!(BBI.FalseBB == TBB || BBI.FalseBB == FBB ||
 756           (CanFallthrough && getNextBlock(BBI.BB) == BBI.FalseBB)))
 757       BBI.BB->removeSuccessor(BBI.FalseBB);
 758 }
 759
 760 /// IfConvertSimple - If convert a simple (split, no rejoin) sub-CFG.
 761 ///
 762 bool IfConverter::IfConvertSimple(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind) {
 763   BBInfo &TrueBBI  = BBAnalysis[BBI.TrueBB->getNumber()];
 764   BBInfo &FalseBBI = BBAnalysis[BBI.FalseBB->getNumber()];
 765   BBInfo *CvtBBI = &TrueBBI;
 766   BBInfo *NextBBI = &FalseBBI;
 767
 768   std::vector<MachineOperand> Cond(BBI.BrCond);
 769   if (Kind == ICSimpleFalse)
 770     std::swap(CvtBBI, NextBBI);
 771
 772   if (CvtBBI->CannotBeCopied && CvtBBI->BB->pred_size() > 1) {
 773     // Something has changed. It's no longer safe to predicate this block.
 774     BBI.IsAnalyzed = false;
 775     CvtBBI->IsAnalyzed = false;
 776     return false;
 777   }
 778
 779   if (Kind == ICSimpleFalse)
 780     TII->ReverseBranchCondition(Cond);
 781
 782   if (CvtBBI->BB->pred_size() > 1) {
 783     BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
 784     // Copy instructions in the true block, predicate them add them to
 785     // the entry block.
 786     CopyAndPredicateBlock(BBI, *CvtBBI, Cond);
 787   } else {
 788     PredicateBlock(*CvtBBI, Cond);
 789
 790     // Merge converted block into entry block.
 791     BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
 792     MergeBlocks(BBI, *CvtBBI);
 793   }
 794
 795   bool IterIfcvt = true;
 796   if (!canFallThroughTo(BBI.BB, NextBBI->BB)) {
 797     InsertUncondBranch(BBI.BB, NextBBI->BB, TII);
 798     BBI.HasFallThrough = false;
 799     // Now ifcvt'd block will look like this:
 800     // BB:
 801     // ...
 802     // t, f = cmp
 803     // if t op
 804     // b BBf
 805     //
 806     // We cannot further ifcvt this block because the unconditional branch
 807     // will have to be predicated on the new condition, that will not be
 808     // available if cmp executes.
 809     IterIfcvt = false;
 810   }
 811
 812   RemoveExtraEdges(BBI);
 813
 814   // Update block info. BB can be iteratively if-converted.
 815   if (!IterIfcvt)
 816     BBI.IsDone = true;
 817   ReTryPreds(BBI.BB);
 818   CvtBBI->IsDone = true;
 819
 820   // FIXME: Must maintain LiveIns.
 821   return true;
 822 }
 823
 824 /// IfConvertTriangle - If convert a triangle sub-CFG.
 825 ///
 826 bool IfConverter::IfConvertTriangle(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind) {
 827   BBInfo &TrueBBI = BBAnalysis[BBI.TrueBB->getNumber()];
 828   BBInfo &FalseBBI = BBAnalysis[BBI.FalseBB->getNumber()];
 829   BBInfo *CvtBBI = &TrueBBI;
 830   BBInfo *NextBBI = &FalseBBI;
 831
 832   std::vector<MachineOperand> Cond(BBI.BrCond);
 833   if (Kind == ICTriangleFalse || Kind == ICTriangleFRev)
 834     std::swap(CvtBBI, NextBBI);
 835
 836   if (CvtBBI->CannotBeCopied && CvtBBI->BB->pred_size() > 1) {
 837     // Something has changed. It's no longer safe to predicate this block.
 838     BBI.IsAnalyzed = false;
 839     CvtBBI->IsAnalyzed = false;
 840     return false;
 841   }
 842
 843   if (Kind == ICTriangleFalse || Kind == ICTriangleFRev)
 844     TII->ReverseBranchCondition(Cond);
 845
 846   if (Kind == ICTriangleRev || Kind == ICTriangleFRev) {
 847     ReverseBranchCondition(*CvtBBI);
 848     // BB has been changed, modify its predecessors (except for this
 849     // one) so they don't get ifcvt'ed based on bad intel.
 850     for (MachineBasicBlock::pred_iterator PI = CvtBBI->BB->pred_begin(),
 851            E = CvtBBI->BB->pred_end(); PI != E; ++PI) {
 852       MachineBasicBlock *PBB = *PI;
 853       if (PBB == BBI.BB)
 854         continue;
 855       BBInfo &PBBI = BBAnalysis[PBB->getNumber()];
 856       if (PBBI.IsEnqueued) {
 857         PBBI.IsAnalyzed = false;
 858         PBBI.IsEnqueued = false;
 859       }
 860     }
 861   }
 862
 863   bool HasEarlyExit = CvtBBI->FalseBB != NULL;
 864   bool DupBB = CvtBBI->BB->pred_size() > 1;
 865   if (DupBB) {
 866     BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
 867     // Copy instructions in the true block, predicate them add them to
 868     // the entry block.
 869     CopyAndPredicateBlock(BBI, *CvtBBI, Cond, true);
 870   } else {
 871     // Predicate the 'true' block after removing its branch.
 872     CvtBBI->NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*CvtBBI->BB);
 873     PredicateBlock(*CvtBBI, Cond);
 874   }
 875
 876   // If 'true' block has a 'false' successor, add an exit branch to it.
 877   if (HasEarlyExit) {
 878     std::vector<MachineOperand> RevCond(CvtBBI->BrCond);
 879     if (TII->ReverseBranchCondition(RevCond))
 880       assert(false && "Unable to reverse branch condition!");
 881     if (DupBB) {
 882       TII->InsertBranch(*BBI.BB, CvtBBI->FalseBB, NULL, RevCond);
 883       BBI.BB->addSuccessor(CvtBBI->FalseBB);
 884     } else {
 885       TII->InsertBranch(*CvtBBI->BB, CvtBBI->FalseBB, NULL, RevCond);
 886     }
 887   }
 888
 889   if (!DupBB) {
 890     // Now merge the entry of the triangle with the true block.
 891     BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
 892     MergeBlocks(BBI, *CvtBBI);
 893   }
 894
 895   // Merge in the 'false' block if the 'false' block has no other
 896   // predecessors. Otherwise, add a unconditional branch from to 'false'.
 897   bool FalseBBDead = false;
 898   bool IterIfcvt = true;
 899   bool isFallThrough = canFallThroughTo(BBI.BB, NextBBI->BB);
 900   if (!isFallThrough) {
 901     // Only merge them if the true block does not fallthrough to the false
 902     // block. By not merging them, we make it possible to iteratively
 903     // ifcvt the blocks.
 904     if (!HasEarlyExit && NextBBI->BB->pred_size() == 1) {
 905       MergeBlocks(BBI, *NextBBI);
 906       FalseBBDead = true;
 907     } else {
 908       InsertUncondBranch(BBI.BB, NextBBI->BB, TII);
 909       BBI.HasFallThrough = false;
 910     }
 911     // Mixed predicated and unpredicated code. This cannot be iteratively
 912     // predicated.
 913     IterIfcvt = false;
 914   }
 915
 916   RemoveExtraEdges(BBI);
 917
 918   // Update block info. BB can be iteratively if-converted.
 919   if (!IterIfcvt)
 920     BBI.IsDone = true;
 921   ReTryPreds(BBI.BB);
 922   CvtBBI->IsDone = true;
 923   if (FalseBBDead)
 924     NextBBI->IsDone = true;
 925
 926   // FIXME: Must maintain LiveIns.
 927   return true;
 928 }
 929
 930 /// IfConvertDiamond - If convert a diamond sub-CFG.
 931 ///
 932 bool IfConverter::IfConvertDiamond(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind) {
 933   BBInfo &TrueBBI  = BBAnalysis[BBI.TrueBB->getNumber()];
 934   BBInfo &FalseBBI = BBAnalysis[BBI.FalseBB->getNumber()];
 935   MachineBasicBlock *TailBB = TrueBBI.TrueBB;
 936
 937   SmallVector<MachineInstr*, 2> Dups;
 938   if (!TailBB) {
 939     // No common merge block. Check if the terminators (e.g. return) are
 940     // the same or predicable.
 941     MachineBasicBlock::iterator TT = BBI.TrueBB->getFirstTerminator();
 942     MachineBasicBlock::iterator FT = BBI.FalseBB->getFirstTerminator();
 943     while (TT != BBI.TrueBB->end() && FT != BBI.FalseBB->end()) {
 944       if (TT->isIdenticalTo(FT))
 945         Dups.push_back(TT);  // Will erase these later.
 946       else if ((TT->getInstrDescriptor()->Flags & M_PREDICABLE) == 0 ||
 947                (FT->getInstrDescriptor()->Flags & M_PREDICABLE) == 0)
 948         return false; // Can't if-convert. Abort!
 949       ++TT;
 950       ++FT;
 951     }
 952
 953     // One of the two pathes have more terminators, make sure they are
 954     // all predicable.
 955     while (TT != BBI.TrueBB->end()) {
 956       if ((TT->getInstrDescriptor()->Flags & M_PREDICABLE) == 0)
 957         return false; // Can't if-convert. Abort!
 958       ++TT;
 959     }
 960     while (FT != BBI.FalseBB->end()) {
 961       if ((FT->getInstrDescriptor()->Flags & M_PREDICABLE) == 0)
 962         return false; // Can't if-convert. Abort!
 963       ++FT;
 964     }
 965   }
 966
 967   // Remove the duplicated instructions from the 'true' block.
 968   for (unsigned i = 0, e = Dups.size(); i != e; ++i) {
 969     Dups[i]->eraseFromParent();
 970     --TrueBBI.NonPredSize;
 971   }
 972
 973   // Merge the 'true' and 'false' blocks by copying the instructions
 974   // from the 'false' block to the 'true' block. That is, unless the true
 975   // block would clobber the predicate, in that case, do the opposite.
 976   BBInfo *BBI1 = &TrueBBI;
 977   BBInfo *BBI2 = &FalseBBI;
 978   std::vector<MachineOperand> RevCond(BBI.BrCond);
 979   TII->ReverseBranchCondition(RevCond);
 980   std::vector<MachineOperand> *Cond1 = &BBI.BrCond;
 981   std::vector<MachineOperand> *Cond2 = &RevCond;
 982   // Check the 'true' and 'false' blocks if either isn't ended with a branch.
 983   // Either the block fallthrough to another block or it ends with a
 984   // return. If it's the former, add a branch to its successor.
 985   bool NeedBr1 = !BBI1->TrueBB && BBI1->BB->succ_size() > 0;
 986   bool NeedBr2 = !BBI2->TrueBB && BBI2->BB->succ_size() > 0;
 987
 988   // Figure out the more profitable ordering.
 989   bool DoSwap = false;
 990   if (TrueBBI.ClobbersPred && !FalseBBI.ClobbersPred)
 991     DoSwap = true;
 992   else if (TrueBBI.ClobbersPred == FalseBBI.ClobbersPred) {
 993     if (!NeedBr1 && NeedBr2)
 994       DoSwap = true;
 995     else if (NeedBr1 == NeedBr2) {
 996       if (TrueBBI.NonPredSize > FalseBBI.NonPredSize)
 997         DoSwap = true;
 998     }
 999   }
1000   if (DoSwap) {
1001     std::swap(BBI1, BBI2);
1002     std::swap(Cond1, Cond2);
1003     std::swap(NeedBr1, NeedBr2);
1004   }
1005
1006   // Predicate the 'true' block after removing its branch.
1007   BBI1->NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI1->BB);
1008   PredicateBlock(*BBI1, *Cond1);
1009
1010   // Add an early exit branch if needed.
1011   if (NeedBr1)
1012     TII->InsertBranch(*BBI1->BB, *BBI1->BB->succ_begin(), NULL, *Cond1);
1013
1014   // Predicate the 'false' block.
1015   PredicateBlock(*BBI2, *Cond2, true);
1016
1017   // Add an unconditional branch from 'false' to to 'false' successor if it
1018   // will not be the fallthrough block.
1019   if (NeedBr2 && !NeedBr1) {
1020     // If BBI2 isn't going to be merged in, then the existing fallthrough
1021     // or branch is fine.
1022     if (!canFallThroughTo(BBI.BB, *BBI2->BB->succ_begin())) {
1023       InsertUncondBranch(BBI2->BB, *BBI2->BB->succ_begin(), TII);
1024       BBI2->HasFallThrough = false;
1025     }
1026   }
1027
1028   // Keep them as two separate blocks if there is an early exit.
1029   if (!NeedBr1)
1030     MergeBlocks(*BBI1, *BBI2);
1031
1032   // Remove the conditional branch from entry to the blocks.
1033   BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
1034
1035   // Merge the combined block into the entry of the diamond.
1036   MergeBlocks(BBI, *BBI1);
1037
1038   // 'True' and 'false' aren't combined, see if we need to add a unconditional
1039   // branch to the 'false' block.
1040   if (NeedBr1 && !canFallThroughTo(BBI.BB, BBI2->BB)) {
1041     InsertUncondBranch(BBI.BB, BBI2->BB, TII);
1042     BBI1->HasFallThrough = false;
1043   }
1044
1045   // If the if-converted block fallthrough or unconditionally branch into the
1046   // tail block, and the tail block does not have other predecessors, then
1047   // fold the tail block in as well.
1048   BBInfo *CvtBBI = NeedBr1 ? BBI2 : &BBI;
1049   if (TailBB &&
1050       TailBB->pred_size() == 1 && CvtBBI->BB->succ_size() == 1) {
1051     CvtBBI->NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*CvtBBI->BB);
1052     BBInfo TailBBI = BBAnalysis[TailBB->getNumber()];
1053     MergeBlocks(*CvtBBI, TailBBI);
1054     TailBBI.IsDone = true;
1055   }
1056
1057   RemoveExtraEdges(BBI);
1058
1059   // Update block info.
1060   BBI.IsDone = TrueBBI.IsDone = FalseBBI.IsDone = true;
1061
1062   // FIXME: Must maintain LiveIns.
1063   return true;
1064 }
1065
1066 /// PredicateBlock - Predicate every instruction in the block with the specified
1067 /// condition. If IgnoreTerm is true, skip over all terminator instructions.
1068 void IfConverter::PredicateBlock(BBInfo &BBI,
1069                                  std::vector<MachineOperand> &Cond,
1070                                  bool IgnoreTerm) {
1071   for (MachineBasicBlock::iterator I = BBI.BB->begin(), E = BBI.BB->end();
1072        I != E; ++I) {
1073     if (IgnoreTerm && TII->isTerminatorInstr(I->getOpcode()))
1074       continue;
1075     if (TII->isPredicated(I))
1076       continue;
1077     if (!TII->PredicateInstruction(I, Cond)) {
1078       cerr << "Unable to predicate " << *I << "!\n";
1079       abort();
1080     }
1081   }
1082
1083   std::copy(Cond.begin(), Cond.end(), std::back_inserter(BBI.Predicate));
1084
1085   BBI.IsAnalyzed = false;
1086   BBI.NonPredSize = 0;
1087
1088   NumIfConvBBs++;
1089 }
1090
1091 /// CopyAndPredicateBlock - Copy and predicate instructions from source BB to
1092 /// the destination block. Skip end of block branches if IgnoreBr is true.
1093 void IfConverter::CopyAndPredicateBlock(BBInfo &ToBBI, BBInfo &FromBBI,
1094                                         std::vector<MachineOperand> &Cond,
1095                                         bool IgnoreBr) {
1096   for (MachineBasicBlock::iterator I = FromBBI.BB->begin(),
1097          E = FromBBI.BB->end(); I != E; ++I) {
1098     const TargetInstrDescriptor *TID = I->getInstrDescriptor();
1099     bool isPredicated = TII->isPredicated(I);
1100     // Do not copy the end of the block branches.
1101     if (IgnoreBr && !isPredicated && (TID->Flags & M_BRANCH_FLAG) != 0)
1102       break;
1103
1104     MachineInstr *MI = I->clone();
1105     ToBBI.BB->insert(ToBBI.BB->end(), MI);
1106     ToBBI.NonPredSize++;
1107
1108     if (!isPredicated)
1109       if (!TII->PredicateInstruction(MI, Cond)) {
1110         cerr << "Unable to predicate " << *MI << "!\n";
1111         abort();
1112       }
1113   }
1114
1115   std::copy(FromBBI.Predicate.begin(), FromBBI.Predicate.end(),
1116             std::back_inserter(ToBBI.Predicate));
1117   std::copy(Cond.begin(), Cond.end(), std::back_inserter(ToBBI.Predicate));
1118
1119   ToBBI.ClobbersPred |= FromBBI.ClobbersPred;
1120   ToBBI.IsAnalyzed = false;
1121
1122   NumDupBBs++;
1123 }
1124
1125 /// MergeBlocks - Move all instructions from FromBB to the end of ToBB.
1126 ///
1127 void IfConverter::MergeBlocks(BBInfo &ToBBI, BBInfo &FromBBI) {
1128   ToBBI.BB->splice(ToBBI.BB->end(),
1129                    FromBBI.BB, FromBBI.BB->begin(), FromBBI.BB->end());
1130
1131   // Redirect all branches to FromBB to ToBB.
1132   std::vector<MachineBasicBlock *> Preds(FromBBI.BB->pred_begin(),
1133                                          FromBBI.BB->pred_end());
1134   for (unsigned i = 0, e = Preds.size(); i != e; ++i) {
1135     MachineBasicBlock *Pred = Preds[i];
1136     if (Pred == ToBBI.BB)
1137       continue;
1138     Pred->ReplaceUsesOfBlockWith(FromBBI.BB, ToBBI.BB);
1139   }
1140
1141   std::vector<MachineBasicBlock *> Succs(FromBBI.BB->succ_begin(),
1142                                          FromBBI.BB->succ_end());
1143   MachineBasicBlock *NBB = getNextBlock(FromBBI.BB);
1144   MachineBasicBlock *FallThrough = FromBBI.HasFallThrough ? NBB : NULL;
1145
1146   for (unsigned i = 0, e = Succs.size(); i != e; ++i) {
1147     MachineBasicBlock *Succ = Succs[i];
1148     // Fallthrough edge can't be transferred.
1149     if (Succ == FallThrough)
1150       continue;
1151     FromBBI.BB->removeSuccessor(Succ);
1152     if (!ToBBI.BB->isSuccessor(Succ))
1153       ToBBI.BB->addSuccessor(Succ);
1154   }
1155
1156   // Now FromBBI always fall through to the next block!
1157   if (NBB)
1158     FromBBI.BB->addSuccessor(NBB);
1159
1160   std::copy(FromBBI.Predicate.begin(), FromBBI.Predicate.end(),
1161             std::back_inserter(ToBBI.Predicate));
1162   FromBBI.Predicate.clear();
1163
1164   ToBBI.NonPredSize += FromBBI.NonPredSize;
1165   FromBBI.NonPredSize = 0;
1166
1167   ToBBI.ClobbersPred |= FromBBI.ClobbersPred;
1168   ToBBI.HasFallThrough = FromBBI.HasFallThrough;
1169   ToBBI.IsAnalyzed = false;
1170   FromBBI.IsAnalyzed = false;
1171 }