lib/Transforms/ExprTypeConvert.cpp

   1 //===- ExprTypeConvert.cpp - Code to change an LLVM Expr Type -------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by the LLVM research group 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 part of level raising that checks to see if it is
  11 // possible to coerce an entire expression tree into a different type.  If
  12 // convertible, other routines from this file will do the conversion.
  13 //
  14 //===----------------------------------------------------------------------===//
  15
  16 #include "TransformInternals.h"
  17 #include "llvm/Constants.h"
  18 #include "llvm/iOther.h"
  19 #include "llvm/iPHINode.h"
  20 #include "llvm/iMemory.h"
  21
  22 #include "llvm/Analysis/Expressions.h"
  23 #include "Support/STLExtras.h"
  24 #include "Support/Debug.h"
  25 #include <algorithm>
  26 #include <iostream>
  27 using namespace llvm;
  28
  29 static bool OperandConvertibleToType(User *U, Value *V, const Type *Ty,
  30                                      ValueTypeCache &ConvertedTypes,
  31                                      const TargetData &TD);
  32
  33 static void ConvertOperandToType(User *U, Value *OldVal, Value *NewVal,
  34                                  ValueMapCache &VMC, const TargetData &TD);
  35
  36 // Peephole Malloc instructions: we take a look at the use chain of the
  37 // malloc instruction, and try to find out if the following conditions hold:
  38 //   1. The malloc is of the form: 'malloc [sbyte], uint <constant>'
  39 //   2. The only users of the malloc are cast & add instructions
  40 //   3. Of the cast instructions, there is only one destination pointer type
  41 //      [RTy] where the size of the pointed to object is equal to the number
  42 //      of bytes allocated.
  43 //
  44 // If these conditions hold, we convert the malloc to allocate an [RTy]
  45 // element.  TODO: This comment is out of date WRT arrays
  46 //
  47 static bool MallocConvertibleToType(MallocInst *MI, const Type *Ty,
  48                                     ValueTypeCache &CTMap,
  49                                     const TargetData &TD) {
  50   if (!isa<PointerType>(Ty)) return false;   // Malloc always returns pointers
  51
  52   // Deal with the type to allocate, not the pointer type...
  53   Ty = cast<PointerType>(Ty)->getElementType();
  54   if (!Ty->isSized()) return false;      // Can only alloc something with a size
  55
  56   // Analyze the number of bytes allocated...
  57   ExprType Expr = ClassifyExpr(MI->getArraySize());
  58
  59   // Get information about the base datatype being allocated, before & after
  60   int ReqTypeSize = TD.getTypeSize(Ty);
  61   if (ReqTypeSize == 0) return false;
  62   unsigned OldTypeSize = TD.getTypeSize(MI->getType()->getElementType());
  63
  64   // Must have a scale or offset to analyze it...
  65   if (!Expr.Offset && !Expr.Scale && OldTypeSize == 1) return false;
  66
  67   // Get the offset and scale of the allocation...
  68   int64_t OffsetVal = Expr.Offset ? getConstantValue(Expr.Offset) : 0;
  69   int64_t ScaleVal = Expr.Scale ? getConstantValue(Expr.Scale) :(Expr.Var != 0);
  70
  71   // The old type might not be of unit size, take old size into consideration
  72   // here...
  73   int64_t Offset = OffsetVal * OldTypeSize;
  74   int64_t Scale  = ScaleVal  * OldTypeSize;
  75
  76   // In order to be successful, both the scale and the offset must be a multiple
  77   // of the requested data type's size.
  78   //
  79   if (Offset/ReqTypeSize*ReqTypeSize != Offset ||
  80       Scale/ReqTypeSize*ReqTypeSize != Scale)
  81     return false;   // Nope.
  82
  83   return true;
  84 }
  85
  86 static Instruction *ConvertMallocToType(MallocInst *MI, const Type *Ty,
  87                                         const std::string &Name,
  88                                         ValueMapCache &VMC,
  89                                         const TargetData &TD){
  90   BasicBlock *BB = MI->getParent();
  91   BasicBlock::iterator It = BB->end();
  92
  93   // Analyze the number of bytes allocated...
  94   ExprType Expr = ClassifyExpr(MI->getArraySize());
  95
  96   const PointerType *AllocTy = cast<PointerType>(Ty);
  97   const Type *ElType = AllocTy->getElementType();
  98
  99   unsigned DataSize = TD.getTypeSize(ElType);
 100   unsigned OldTypeSize = TD.getTypeSize(MI->getType()->getElementType());
 101
 102   // Get the offset and scale coefficients that we are allocating...
 103   int64_t OffsetVal = (Expr.Offset ? getConstantValue(Expr.Offset) : 0);
 104   int64_t ScaleVal = Expr.Scale ? getConstantValue(Expr.Scale) : (Expr.Var !=0);
 105
 106   // The old type might not be of unit size, take old size into consideration
 107   // here...
 108   unsigned Offset = (uint64_t)OffsetVal * OldTypeSize / DataSize;
 109   unsigned Scale  = (uint64_t)ScaleVal  * OldTypeSize / DataSize;
 110
 111   // Locate the malloc instruction, because we may be inserting instructions
 112   It = MI;
 113
 114   // If we have a scale, apply it first...
 115   if (Expr.Var) {
 116     // Expr.Var is not necessarily unsigned right now, insert a cast now.
 117     if (Expr.Var->getType() != Type::UIntTy)
 118       Expr.Var = new CastInst(Expr.Var, Type::UIntTy,
 119                               Expr.Var->getName()+"-uint", It);
 120
 121     if (Scale != 1)
 122       Expr.Var = BinaryOperator::create(Instruction::Mul, Expr.Var,
 123                                         ConstantUInt::get(Type::UIntTy, Scale),
 124                                         Expr.Var->getName()+"-scl", It);
 125
 126   } else {
 127     // If we are not scaling anything, just make the offset be the "var"...
 128     Expr.Var = ConstantUInt::get(Type::UIntTy, Offset);
 129     Offset = 0; Scale = 1;
 130   }
 131
 132   // If we have an offset now, add it in...
 133   if (Offset != 0) {
 134     assert(Expr.Var && "Var must be nonnull by now!");
 135     Expr.Var = BinaryOperator::create(Instruction::Add, Expr.Var,
 136                                       ConstantUInt::get(Type::UIntTy, Offset),
 137                                       Expr.Var->getName()+"-off", It);
 138   }
 139
 140   assert(AllocTy == Ty);
 141   return new MallocInst(AllocTy->getElementType(), Expr.Var, Name);
 142 }
 143
 144
 145 // ExpressionConvertibleToType - Return true if it is possible
 146 bool llvm::ExpressionConvertibleToType(Value *V, const Type *Ty,
 147                                  ValueTypeCache &CTMap, const TargetData &TD) {
 148   // Expression type must be holdable in a register.
 149   if (!Ty->isFirstClassType())
 150     return false;
 151
 152   ValueTypeCache::iterator CTMI = CTMap.find(V);
 153   if (CTMI != CTMap.end()) return CTMI->second == Ty;
 154
 155   // If it's a constant... all constants can be converted to a different
 156   // type.
 157   //
 158   if (Constant *CPV = dyn_cast<Constant>(V))
 159     return true;
 160
 161   CTMap[V] = Ty;
 162   if (V->getType() == Ty) return true;  // Expression already correct type!
 163
 164   Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
 165   if (I == 0) return false;              // Otherwise, we can't convert!
 166
 167   switch (I->getOpcode()) {
 168   case Instruction::Cast:
 169     // We can convert the expr if the cast destination type is losslessly
 170     // convertible to the requested type.
 171     if (!Ty->isLosslesslyConvertibleTo(I->getType())) return false;
 172
 173     // We also do not allow conversion of a cast that casts from a ptr to array
 174     // of X to a *X.  For example: cast [4 x %List *] * %val to %List * *
 175     //
 176     if (const PointerType *SPT =
 177         dyn_cast<PointerType>(I->getOperand(0)->getType()))
 178       if (const PointerType *DPT = dyn_cast<PointerType>(I->getType()))
 179         if (const ArrayType *AT = dyn_cast<ArrayType>(SPT->getElementType()))
 180           if (AT->getElementType() == DPT->getElementType())
 181             return false;
 182     break;
 183
 184   case Instruction::Add:
 185   case Instruction::Sub:
 186     if (!Ty->isInteger() && !Ty->isFloatingPoint()) return false;
 187     if (!ExpressionConvertibleToType(I->getOperand(0), Ty, CTMap, TD) ||
 188         !ExpressionConvertibleToType(I->getOperand(1), Ty, CTMap, TD))
 189       return false;
 190     break;
 191   case Instruction::Shr:
 192     if (!Ty->isInteger()) return false;
 193     if (Ty->isSigned() != V->getType()->isSigned()) return false;
 194     // FALL THROUGH
 195   case Instruction::Shl:
 196     if (!Ty->isInteger()) return false;
 197     if (!ExpressionConvertibleToType(I->getOperand(0), Ty, CTMap, TD))
 198       return false;
 199     break;
 200
 201   case Instruction::Load: {
 202     LoadInst *LI = cast<LoadInst>(I);
 203     if (!ExpressionConvertibleToType(LI->getPointerOperand(),
 204                                      PointerType::get(Ty), CTMap, TD))
 205       return false;
 206     break;
 207   }
 208   case Instruction::PHI: {
 209     PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
 210     // Be conservative if we find a giant PHI node.
 211     if (PN->getNumIncomingValues() > 32) return false;
 212
 213     for (unsigned i = 0; i < PN->getNumIncomingValues(); ++i)
 214       if (!ExpressionConvertibleToType(PN->getIncomingValue(i), Ty, CTMap, TD))
 215         return false;
 216     break;
 217   }
 218
 219   case Instruction::Malloc:
 220     if (!MallocConvertibleToType(cast<MallocInst>(I), Ty, CTMap, TD))
 221       return false;
 222     break;
 223
 224   case Instruction::GetElementPtr: {
 225     // GetElementPtr's are directly convertible to a pointer type if they have
 226     // a number of zeros at the end.  Because removing these values does not
 227     // change the logical offset of the GEP, it is okay and fair to remove them.
 228     // This can change this:
 229     //   %t1 = getelementptr %Hosp * %hosp, ubyte 4, ubyte 0  ; <%List **>
 230     //   %t2 = cast %List * * %t1 to %List *
 231     // into
 232     //   %t2 = getelementptr %Hosp * %hosp, ubyte 4           ; <%List *>
 233     //
 234     GetElementPtrInst *GEP = cast<GetElementPtrInst>(I);
 235     const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty);
 236     if (!PTy) return false;  // GEP must always return a pointer...
 237     const Type *PVTy = PTy->getElementType();
 238
 239     // Check to see if there are zero elements that we can remove from the
 240     // index array.  If there are, check to see if removing them causes us to
 241     // get to the right type...
 242     //
 243     std::vector<Value*> Indices(GEP->idx_begin(), GEP->idx_end());
 244     const Type *BaseType = GEP->getPointerOperand()->getType();
 245     const Type *ElTy = 0;
 246
 247     while (!Indices.empty() &&
 248            Indices.back() == Constant::getNullValue(Indices.back()->getType())){
 249       Indices.pop_back();
 250       ElTy = GetElementPtrInst::getIndexedType(BaseType, Indices, true);
 251       if (ElTy == PVTy)
 252         break;  // Found a match!!
 253       ElTy = 0;
 254     }
 255
 256     if (ElTy) break;   // Found a number of zeros we can strip off!
 257
 258     // Otherwise, we can convert a GEP from one form to the other iff the
 259     // current gep is of the form 'getelementptr sbyte*, long N
 260     // and we could convert this to an appropriate GEP for the new type.
 261     //
 262     if (GEP->getNumOperands() == 2 &&
 263         GEP->getType() == PointerType::get(Type::SByteTy)) {
 264
 265       // Do not Check to see if our incoming pointer can be converted
 266       // to be a ptr to an array of the right type... because in more cases than
 267       // not, it is simply not analyzable because of pointer/array
 268       // discrepancies.  To fix this, we will insert a cast before the GEP.
 269       //
 270
 271       // Check to see if 'N' is an expression that can be converted to
 272       // the appropriate size... if so, allow it.
 273       //
 274       std::vector<Value*> Indices;
 275       const Type *ElTy = ConvertibleToGEP(PTy, I->getOperand(1), Indices, TD);
 276       if (ElTy == PVTy) {
 277         if (!ExpressionConvertibleToType(I->getOperand(0),
 278                                          PointerType::get(ElTy), CTMap, TD))
 279           return false;  // Can't continue, ExConToTy might have polluted set!
 280         break;
 281       }
 282     }
 283
 284     // Otherwise, it could be that we have something like this:
 285     //     getelementptr [[sbyte] *] * %reg115, long %reg138    ; [sbyte]**
 286     // and want to convert it into something like this:
 287     //     getelemenptr [[int] *] * %reg115, long %reg138      ; [int]**
 288     //
 289     if (GEP->getNumOperands() == 2 &&
 290         PTy->getElementType()->isSized() &&
 291         TD.getTypeSize(PTy->getElementType()) ==
 292         TD.getTypeSize(GEP->getType()->getElementType())) {
 293       const PointerType *NewSrcTy = PointerType::get(PVTy);
 294       if (!ExpressionConvertibleToType(I->getOperand(0), NewSrcTy, CTMap, TD))
 295         return false;
 296       break;
 297     }
 298
 299     return false;   // No match, maybe next time.
 300   }
 301
 302   case Instruction::Call: {
 303     if (isa<Function>(I->getOperand(0)))
 304       return false;  // Don't even try to change direct calls.
 305
 306     // If this is a function pointer, we can convert the return type if we can
 307     // convert the source function pointer.
 308     //
 309     const PointerType *PT = cast<PointerType>(I->getOperand(0)->getType());
 310     const FunctionType *FT = cast<FunctionType>(PT->getElementType());
 311     std::vector<const Type *> ArgTys(FT->param_begin(), FT->param_end());
 312     const FunctionType *NewTy =
 313       FunctionType::get(Ty, ArgTys, FT->isVarArg());
 314     if (!ExpressionConvertibleToType(I->getOperand(0),
 315                                      PointerType::get(NewTy), CTMap, TD))
 316       return false;
 317     break;
 318   }
 319   default:
 320     return false;
 321   }
 322
 323   // Expressions are only convertible if all of the users of the expression can
 324   // have this value converted.  This makes use of the map to avoid infinite
 325   // recursion.
 326   //
 327   for (Value::use_iterator It = I->use_begin(), E = I->use_end(); It != E; ++It)
 328     if (!OperandConvertibleToType(*It, I, Ty, CTMap, TD))
 329       return false;
 330
 331   return true;
 332 }
 333
 334
 335 Value *llvm::ConvertExpressionToType(Value *V, const Type *Ty,
 336                                      ValueMapCache &VMC, const TargetData &TD) {
 337   if (V->getType() == Ty) return V;  // Already where we need to be?
 338
 339   ValueMapCache::ExprMapTy::iterator VMCI = VMC.ExprMap.find(V);
 340   if (VMCI != VMC.ExprMap.end()) {
 341     const Value *GV = VMCI->second;
 342     const Type *GTy = VMCI->second->getType();
 343     assert(VMCI->second->getType() == Ty);
 344
 345     if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V))
 346       ValueHandle IHandle(VMC, I);  // Remove I if it is unused now!
 347
 348     return VMCI->second;
 349   }
 350
 351   DEBUG(std::cerr << "CETT: " << (void*)V << " " << V);
 352
 353   Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
 354   if (I == 0) {
 355     Constant *CPV = cast<Constant>(V);
 356     // Constants are converted by constant folding the cast that is required.
 357     // We assume here that all casts are implemented for constant prop.
 358     Value *Result = ConstantExpr::getCast(CPV, Ty);
 359     // Add the instruction to the expression map
 360     //VMC.ExprMap[V] = Result;
 361     return Result;
 362   }
 363
 364
 365   BasicBlock *BB = I->getParent();
 366   std::string Name = I->getName();  if (!Name.empty()) I->setName("");
 367   Instruction *Res;     // Result of conversion
 368
 369   ValueHandle IHandle(VMC, I);  // Prevent I from being removed!
 370
 371   Constant *Dummy = Constant::getNullValue(Ty);
 372
 373   switch (I->getOpcode()) {
 374   case Instruction::Cast:
 375     assert(VMC.NewCasts.count(ValueHandle(VMC, I)) == 0);
 376     Res = new CastInst(I->getOperand(0), Ty, Name);
 377     VMC.NewCasts.insert(ValueHandle(VMC, Res));
 378     break;
 379
 380   case Instruction::Add:
 381   case Instruction::Sub:
 382     Res = BinaryOperator::create(cast<BinaryOperator>(I)->getOpcode(),
 383                                  Dummy, Dummy, Name);
 384     VMC.ExprMap[I] = Res;   // Add node to expression eagerly
 385
 386     Res->setOperand(0, ConvertExpressionToType(I->getOperand(0), Ty, VMC, TD));
 387     Res->setOperand(1, ConvertExpressionToType(I->getOperand(1), Ty, VMC, TD));
 388     break;
 389
 390   case Instruction::Shl:
 391   case Instruction::Shr:
 392     Res = new ShiftInst(cast<ShiftInst>(I)->getOpcode(), Dummy,
 393                         I->getOperand(1), Name);
 394     VMC.ExprMap[I] = Res;
 395     Res->setOperand(0, ConvertExpressionToType(I->getOperand(0), Ty, VMC, TD));
 396     break;
 397
 398   case Instruction::Load: {
 399     LoadInst *LI = cast<LoadInst>(I);
 400
 401     Res = new LoadInst(Constant::getNullValue(PointerType::get(Ty)), Name);
 402     VMC.ExprMap[I] = Res;
 403     Res->setOperand(0, ConvertExpressionToType(LI->getPointerOperand(),
 404                                                PointerType::get(Ty), VMC, TD));
 405     assert(Res->getOperand(0)->getType() == PointerType::get(Ty));
 406     assert(Ty == Res->getType());
 407     assert(Res->getType()->isFirstClassType() && "Load of structure or array!");
 408     break;
 409   }
 410
 411   case Instruction::PHI: {
 412     PHINode *OldPN = cast<PHINode>(I);
 413     PHINode *NewPN = new PHINode(Ty, Name);
 414
 415     VMC.ExprMap[I] = NewPN;   // Add node to expression eagerly
 416     while (OldPN->getNumOperands()) {
 417       BasicBlock *BB = OldPN->getIncomingBlock(0);
 418       Value *OldVal = OldPN->getIncomingValue(0);
 419       ValueHandle OldValHandle(VMC, OldVal);
 420       OldPN->removeIncomingValue(BB, false);
 421       Value *V = ConvertExpressionToType(OldVal, Ty, VMC, TD);
 422       NewPN->addIncoming(V, BB);
 423     }
 424     Res = NewPN;
 425     break;
 426   }
 427
 428   case Instruction::Malloc: {
 429     Res = ConvertMallocToType(cast<MallocInst>(I), Ty, Name, VMC, TD);
 430     break;
 431   }
 432
 433   case Instruction::GetElementPtr: {
 434     // GetElementPtr's are directly convertible to a pointer type if they have
 435     // a number of zeros at the end.  Because removing these values does not
 436     // change the logical offset of the GEP, it is okay and fair to remove them.
 437     // This can change this:
 438     //   %t1 = getelementptr %Hosp * %hosp, ubyte 4, ubyte 0  ; <%List **>
 439     //   %t2 = cast %List * * %t1 to %List *
 440     // into
 441     //   %t2 = getelementptr %Hosp * %hosp, ubyte 4           ; <%List *>
 442     //
 443     GetElementPtrInst *GEP = cast<GetElementPtrInst>(I);
 444
 445     // Check to see if there are zero elements that we can remove from the
 446     // index array.  If there are, check to see if removing them causes us to
 447     // get to the right type...
 448     //
 449     std::vector<Value*> Indices(GEP->idx_begin(), GEP->idx_end());
 450     const Type *BaseType = GEP->getPointerOperand()->getType();
 451     const Type *PVTy = cast<PointerType>(Ty)->getElementType();
 452     Res = 0;
 453     while (!Indices.empty() &&
 454            Indices.back() == Constant::getNullValue(Indices.back()->getType())){
 455       Indices.pop_back();
 456       if (GetElementPtrInst::getIndexedType(BaseType, Indices, true) == PVTy) {
 457         if (Indices.size() == 0)
 458           Res = new CastInst(GEP->getPointerOperand(), BaseType); // NOOP CAST
 459         else
 460           Res = new GetElementPtrInst(GEP->getPointerOperand(), Indices, Name);
 461         break;
 462       }
 463     }
 464
 465     if (Res == 0 && GEP->getNumOperands() == 2 &&
 466         GEP->getType() == PointerType::get(Type::SByteTy)) {
 467
 468       // Otherwise, we can convert a GEP from one form to the other iff the
 469       // current gep is of the form 'getelementptr sbyte*, unsigned N
 470       // and we could convert this to an appropriate GEP for the new type.
 471       //
 472       const PointerType *NewSrcTy = PointerType::get(PVTy);
 473       BasicBlock::iterator It = I;
 474
 475       // Check to see if 'N' is an expression that can be converted to
 476       // the appropriate size... if so, allow it.
 477       //
 478       std::vector<Value*> Indices;
 479       const Type *ElTy = ConvertibleToGEP(NewSrcTy, I->getOperand(1),
 480                                           Indices, TD, &It);
 481       if (ElTy) {
 482         assert(ElTy == PVTy && "Internal error, setup wrong!");
 483         Res = new GetElementPtrInst(Constant::getNullValue(NewSrcTy),
 484                                     Indices, Name);
 485         VMC.ExprMap[I] = Res;
 486         Res->setOperand(0, ConvertExpressionToType(I->getOperand(0),
 487                                                    NewSrcTy, VMC, TD));
 488       }
 489     }
 490
 491     // Otherwise, it could be that we have something like this:
 492     //     getelementptr [[sbyte] *] * %reg115, uint %reg138    ; [sbyte]**
 493     // and want to convert it into something like this:
 494     //     getelemenptr [[int] *] * %reg115, uint %reg138      ; [int]**
 495     //
 496     if (Res == 0) {
 497       const PointerType *NewSrcTy = PointerType::get(PVTy);
 498       std::vector<Value*> Indices(GEP->idx_begin(), GEP->idx_end());
 499       Res = new GetElementPtrInst(Constant::getNullValue(NewSrcTy),
 500                                   Indices, Name);
 501       VMC.ExprMap[I] = Res;
 502       Res->setOperand(0, ConvertExpressionToType(I->getOperand(0),
 503                                                  NewSrcTy, VMC, TD));
 504     }
 505
 506
 507     assert(Res && "Didn't find match!");
 508     break;
 509   }
 510
 511   case Instruction::Call: {
 512     assert(!isa<Function>(I->getOperand(0)));
 513
 514     // If this is a function pointer, we can convert the return type if we can
 515     // convert the source function pointer.
 516     //
 517     const PointerType *PT = cast<PointerType>(I->getOperand(0)->getType());
 518     const FunctionType *FT = cast<FunctionType>(PT->getElementType());
 519     std::vector<const Type *> ArgTys(FT->param_begin(), FT->param_end());
 520     const FunctionType *NewTy =
 521       FunctionType::get(Ty, ArgTys, FT->isVarArg());
 522     const PointerType *NewPTy = PointerType::get(NewTy);
 523     if (Ty == Type::VoidTy)
 524       Name = "";  // Make sure not to name calls that now return void!
 525
 526     Res = new CallInst(Constant::getNullValue(NewPTy),
 527                        std::vector<Value*>(I->op_begin()+1, I->op_end()),
 528                        Name);
 529     VMC.ExprMap[I] = Res;
 530     Res->setOperand(0, ConvertExpressionToType(I->getOperand(0),NewPTy,VMC,TD));
 531     break;
 532   }
 533   default:
 534     assert(0 && "Expression convertible, but don't know how to convert?");
 535     return 0;
 536   }
 537
 538   assert(Res->getType() == Ty && "Didn't convert expr to correct type!");
 539
 540   BB->getInstList().insert(I, Res);
 541
 542   // Add the instruction to the expression map
 543   VMC.ExprMap[I] = Res;
 544
 545
 546   unsigned NumUses = I->use_size();
 547   for (unsigned It = 0; It < NumUses; ) {
 548     unsigned OldSize = NumUses;
 549     Value::use_iterator UI = I->use_begin();
 550     std::advance(UI, It);
 551     ConvertOperandToType(*UI, I, Res, VMC, TD);
 552     NumUses = I->use_size();
 553     if (NumUses == OldSize) ++It;
 554   }
 555
 556   DEBUG(std::cerr << "ExpIn: " << (void*)I << " " << I
 557                   << "ExpOut: " << (void*)Res << " " << Res);
 558
 559   return Res;
 560 }
 561
 562
 563
 564 // ValueConvertibleToType - Return true if it is possible
 565 bool llvm::ValueConvertibleToType(Value *V, const Type *Ty,
 566                                   ValueTypeCache &ConvertedTypes,
 567                                   const TargetData &TD) {
 568   ValueTypeCache::iterator I = ConvertedTypes.find(V);
 569   if (I != ConvertedTypes.end()) return I->second == Ty;
 570   ConvertedTypes[V] = Ty;
 571
 572   // It is safe to convert the specified value to the specified type IFF all of
 573   // the uses of the value can be converted to accept the new typed value.
 574   //
 575   if (V->getType() != Ty) {
 576     for (Value::use_iterator I = V->use_begin(), E = V->use_end(); I != E; ++I)
 577       if (!OperandConvertibleToType(*I, V, Ty, ConvertedTypes, TD))
 578         return false;
 579   }
 580
 581   return true;
 582 }
 583
 584
 585
 586
 587
 588 // OperandConvertibleToType - Return true if it is possible to convert operand
 589 // V of User (instruction) U to the specified type.  This is true iff it is
 590 // possible to change the specified instruction to accept this.  CTMap is a map
 591 // of converted types, so that circular definitions will see the future type of
 592 // the expression, not the static current type.
 593 //
 594 static bool OperandConvertibleToType(User *U, Value *V, const Type *Ty,
 595                                      ValueTypeCache &CTMap,
 596                                      const TargetData &TD) {
 597   //  if (V->getType() == Ty) return true;   // Operand already the right type?
 598
 599   // Expression type must be holdable in a register.
 600   if (!Ty->isFirstClassType())
 601     return false;
 602
 603   Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(U);
 604   if (I == 0) return false;              // We can't convert!
 605
 606   switch (I->getOpcode()) {
 607   case Instruction::Cast:
 608     assert(I->getOperand(0) == V);
 609     // We can convert the expr if the cast destination type is losslessly
 610     // convertible to the requested type.
 611     // Also, do not change a cast that is a noop cast.  For all intents and
 612     // purposes it should be eliminated.
 613     if (!Ty->isLosslesslyConvertibleTo(I->getOperand(0)->getType()) ||
 614         I->getType() == I->getOperand(0)->getType())
 615       return false;
 616
 617     // Do not allow a 'cast ushort %V to uint' to have it's first operand be
 618     // converted to a 'short' type.  Doing so changes the way sign promotion
 619     // happens, and breaks things.  Only allow the cast to take place if the
 620     // signedness doesn't change... or if the current cast is not a lossy
 621     // conversion.
 622     //
 623     if (!I->getType()->isLosslesslyConvertibleTo(I->getOperand(0)->getType()) &&
 624         I->getOperand(0)->getType()->isSigned() != Ty->isSigned())
 625       return false;
 626
 627     // We also do not allow conversion of a cast that casts from a ptr to array
 628     // of X to a *X.  For example: cast [4 x %List *] * %val to %List * *
 629     //
 630     if (const PointerType *SPT =
 631         dyn_cast<PointerType>(I->getOperand(0)->getType()))
 632       if (const PointerType *DPT = dyn_cast<PointerType>(I->getType()))
 633         if (const ArrayType *AT = dyn_cast<ArrayType>(SPT->getElementType()))
 634           if (AT->getElementType() == DPT->getElementType())
 635             return false;
 636     return true;
 637
 638   case Instruction::Add:
 639     if (isa<PointerType>(Ty)) {
 640       Value *IndexVal = I->getOperand(V == I->getOperand(0) ? 1 : 0);
 641       std::vector<Value*> Indices;
 642       if (const Type *ETy = ConvertibleToGEP(Ty, IndexVal, Indices, TD)) {
 643         const Type *RetTy = PointerType::get(ETy);
 644
 645         // Only successful if we can convert this type to the required type
 646         if (ValueConvertibleToType(I, RetTy, CTMap, TD)) {
 647           CTMap[I] = RetTy;
 648           return true;
 649         }
 650         // We have to return failure here because ValueConvertibleToType could
 651         // have polluted our map
 652         return false;
 653       }
 654     }
 655     // FALLTHROUGH
 656   case Instruction::Sub: {
 657     if (!Ty->isInteger() && !Ty->isFloatingPoint()) return false;
 658
 659     Value *OtherOp = I->getOperand((V == I->getOperand(0)) ? 1 : 0);
 660     return ValueConvertibleToType(I, Ty, CTMap, TD) &&
 661            ExpressionConvertibleToType(OtherOp, Ty, CTMap, TD);
 662   }
 663   case Instruction::SetEQ:
 664   case Instruction::SetNE: {
 665     Value *OtherOp = I->getOperand((V == I->getOperand(0)) ? 1 : 0);
 666     return ExpressionConvertibleToType(OtherOp, Ty, CTMap, TD);
 667   }
 668   case Instruction::Shr:
 669     if (Ty->isSigned() != V->getType()->isSigned()) return false;
 670     // FALL THROUGH
 671   case Instruction::Shl:
 672     if (I->getOperand(1) == V) return false;  // Cannot change shift amount type
 673     if (!Ty->isInteger()) return false;
 674     return ValueConvertibleToType(I, Ty, CTMap, TD);
 675
 676   case Instruction::Free:
 677     assert(I->getOperand(0) == V);
 678     return isa<PointerType>(Ty);    // Free can free any pointer type!
 679
 680   case Instruction::Load:
 681     // Cannot convert the types of any subscripts...
 682     if (I->getOperand(0) != V) return false;
 683
 684     if (const PointerType *PT = dyn_cast<PointerType>(Ty)) {
 685       LoadInst *LI = cast<LoadInst>(I);
 686
 687       const Type *LoadedTy = PT->getElementType();
 688
 689       // They could be loading the first element of a composite type...
 690       if (const CompositeType *CT = dyn_cast<CompositeType>(LoadedTy)) {
 691         unsigned Offset = 0;     // No offset, get first leaf.
 692         std::vector<Value*> Indices;  // Discarded...
 693         LoadedTy = getStructOffsetType(CT, Offset, Indices, TD, false);
 694         assert(Offset == 0 && "Offset changed from zero???");
 695       }
 696
 697       if (!LoadedTy->isFirstClassType())
 698         return false;
 699
 700       if (TD.getTypeSize(LoadedTy) != TD.getTypeSize(LI->getType()))
 701         return false;
 702
 703       return ValueConvertibleToType(LI, LoadedTy, CTMap, TD);
 704     }
 705     return false;
 706
 707   case Instruction::Store: {
 708     StoreInst *SI = cast<StoreInst>(I);
 709
 710     if (V == I->getOperand(0)) {
 711       ValueTypeCache::iterator CTMI = CTMap.find(I->getOperand(1));
 712       if (CTMI != CTMap.end()) {   // Operand #1 is in the table already?
 713         // If so, check to see if it's Ty*, or, more importantly, if it is a
 714         // pointer to a structure where the first element is a Ty... this code
 715         // is necessary because we might be trying to change the source and
 716         // destination type of the store (they might be related) and the dest
 717         // pointer type might be a pointer to structure.  Below we allow pointer
 718         // to structures where the 0th element is compatible with the value,
 719         // now we have to support the symmetrical part of this.
 720         //
 721         const Type *ElTy = cast<PointerType>(CTMI->second)->getElementType();
 722
 723         // Already a pointer to what we want?  Trivially accept...
 724         if (ElTy == Ty) return true;
 725
 726         // Tricky case now, if the destination is a pointer to structure,
 727         // obviously the source is not allowed to be a structure (cannot copy
 728         // a whole structure at a time), so the level raiser must be trying to
 729         // store into the first field.  Check for this and allow it now:
 730         //
 731         if (const StructType *SElTy = dyn_cast<StructType>(ElTy)) {
 732           unsigned Offset = 0;
 733           std::vector<Value*> Indices;
 734           ElTy = getStructOffsetType(ElTy, Offset, Indices, TD, false);
 735           assert(Offset == 0 && "Offset changed!");
 736           if (ElTy == 0)    // Element at offset zero in struct doesn't exist!
 737             return false;   // Can only happen for {}*
 738
 739           if (ElTy == Ty)   // Looks like the 0th element of structure is
 740             return true;    // compatible!  Accept now!
 741
 742           // Otherwise we know that we can't work, so just stop trying now.
 743           return false;
 744         }
 745       }
 746
 747       // Can convert the store if we can convert the pointer operand to match
 748       // the new  value type...
 749       return ExpressionConvertibleToType(I->getOperand(1), PointerType::get(Ty),
 750                                          CTMap, TD);
 751     } else if (const PointerType *PT = dyn_cast<PointerType>(Ty)) {
 752       const Type *ElTy = PT->getElementType();
 753       assert(V == I->getOperand(1));
 754
 755       if (isa<StructType>(ElTy)) {
 756         // We can change the destination pointer if we can store our first
 757         // argument into the first element of the structure...
 758         //
 759         unsigned Offset = 0;
 760         std::vector<Value*> Indices;
 761         ElTy = getStructOffsetType(ElTy, Offset, Indices, TD, false);
 762         assert(Offset == 0 && "Offset changed!");
 763         if (ElTy == 0)    // Element at offset zero in struct doesn't exist!
 764           return false;   // Can only happen for {}*
 765       }
 766
 767       // Must move the same amount of data...
 768       if (!ElTy->isSized() ||
 769           TD.getTypeSize(ElTy) != TD.getTypeSize(I->getOperand(0)->getType()))
 770         return false;
 771
 772       // Can convert store if the incoming value is convertible and if the
 773       // result will preserve semantics...
 774       const Type *Op0Ty = I->getOperand(0)->getType();
 775       if (!(Op0Ty->isIntegral() ^ ElTy->isIntegral()) &&
 776           !(Op0Ty->isFloatingPoint() ^ ElTy->isFloatingPoint()))
 777         return ExpressionConvertibleToType(I->getOperand(0), ElTy, CTMap, TD);
 778     }
 779     return false;
 780   }
 781
 782   case Instruction::GetElementPtr:
 783     if (V != I->getOperand(0) || !isa<PointerType>(Ty)) return false;
 784
 785     // If we have a two operand form of getelementptr, this is really little
 786     // more than a simple addition.  As with addition, check to see if the
 787     // getelementptr instruction can be changed to index into the new type.
 788     //
 789     if (I->getNumOperands() == 2) {
 790       const Type *OldElTy = cast<PointerType>(I->getType())->getElementType();
 791       unsigned DataSize = TD.getTypeSize(OldElTy);
 792       Value *Index = I->getOperand(1);
 793       Instruction *TempScale = 0;
 794
 795       // If the old data element is not unit sized, we have to create a scale
 796       // instruction so that ConvertibleToGEP will know the REAL amount we are
 797       // indexing by.  Note that this is never inserted into the instruction
 798       // stream, so we have to delete it when we're done.
 799       //
 800       if (DataSize != 1) {
 801         Value *CST;
 802         if (Index->getType()->isSigned())
 803           CST = ConstantSInt::get(Index->getType(), DataSize);
 804         else
 805           CST = ConstantUInt::get(Index->getType(), DataSize);
 806
 807         TempScale = BinaryOperator::create(Instruction::Mul, Index, CST);
 808         Index = TempScale;
 809       }
 810
 811       // Check to see if the second argument is an expression that can
 812       // be converted to the appropriate size... if so, allow it.
 813       //
 814       std::vector<Value*> Indices;
 815       const Type *ElTy = ConvertibleToGEP(Ty, Index, Indices, TD);
 816       delete TempScale;   // Free our temporary multiply if we made it
 817
 818       if (ElTy == 0) return false;  // Cannot make conversion...
 819       return ValueConvertibleToType(I, PointerType::get(ElTy), CTMap, TD);
 820     }
 821     return false;
 822
 823   case Instruction::PHI: {
 824     PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
 825     // Be conservative if we find a giant PHI node.
 826     if (PN->getNumIncomingValues() > 32) return false;
 827
 828     for (unsigned i = 0; i < PN->getNumIncomingValues(); ++i)
 829       if (!ExpressionConvertibleToType(PN->getIncomingValue(i), Ty, CTMap, TD))
 830         return false;
 831     return ValueConvertibleToType(PN, Ty, CTMap, TD);
 832   }
 833
 834   case Instruction::Call: {
 835     User::op_iterator OI = find(I->op_begin(), I->op_end(), V);
 836     assert (OI != I->op_end() && "Not using value!");
 837     unsigned OpNum = OI - I->op_begin();
 838
 839     // Are we trying to change the function pointer value to a new type?
 840     if (OpNum == 0) {
 841       const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty);
 842       if (PTy == 0) return false;  // Can't convert to a non-pointer type...
 843       const FunctionType *FTy = dyn_cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
 844       if (FTy == 0) return false;  // Can't convert to a non ptr to function...
 845
 846       // Do not allow converting to a call where all of the operands are ...'s
 847       if (FTy->getNumParams() == 0 && FTy->isVarArg())
 848         return false;              // Do not permit this conversion!
 849
 850       // Perform sanity checks to make sure that new function type has the
 851       // correct number of arguments...
 852       //
 853       unsigned NumArgs = I->getNumOperands()-1;  // Don't include function ptr
 854
 855       // Cannot convert to a type that requires more fixed arguments than
 856       // the call provides...
 857       //
 858       if (NumArgs < FTy->getNumParams()) return false;
 859
 860       // Unless this is a vararg function type, we cannot provide more arguments
 861       // than are desired...
 862       //
 863       if (!FTy->isVarArg() && NumArgs > FTy->getNumParams())
 864         return false;
 865
 866       // Okay, at this point, we know that the call and the function type match
 867       // number of arguments.  Now we see if we can convert the arguments
 868       // themselves.  Note that we do not require operands to be convertible,
 869       // we can insert casts if they are convertible but not compatible.  The
 870       // reason for this is that we prefer to have resolved functions but casted
 871       // arguments if possible.
 872       //
 873       for (unsigned i = 0, NA = FTy->getNumParams(); i < NA; ++i)
 874         if (!FTy->getParamType(i)->isLosslesslyConvertibleTo(I->getOperand(i+1)->getType()))
 875           return false;   // Operands must have compatible types!
 876
 877       // Okay, at this point, we know that all of the arguments can be
 878       // converted.  We succeed if we can change the return type if
 879       // necessary...
 880       //
 881       return ValueConvertibleToType(I, FTy->getReturnType(), CTMap, TD);
 882     }
 883
 884     const PointerType *MPtr = cast<PointerType>(I->getOperand(0)->getType());
 885     const FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(MPtr->getElementType());
 886     if (!FTy->isVarArg()) return false;
 887
 888     if ((OpNum-1) < FTy->getNumParams())
 889       return false;  // It's not in the varargs section...
 890
 891     // If we get this far, we know the value is in the varargs section of the
 892     // function!  We can convert if we don't reinterpret the value...
 893     //
 894     return Ty->isLosslesslyConvertibleTo(V->getType());
 895   }
 896   }
 897   return false;
 898 }
 899
 900
 901 void llvm::ConvertValueToNewType(Value *V, Value *NewVal, ValueMapCache &VMC,
 902                                  const TargetData &TD) {
 903   ValueHandle VH(VMC, V);
 904
 905   unsigned NumUses = V->use_size();
 906   for (unsigned It = 0; It < NumUses; ) {
 907     unsigned OldSize = NumUses;
 908     Value::use_iterator UI = V->use_begin();
 909     std::advance(UI, It);
 910     ConvertOperandToType(*UI, V, NewVal, VMC, TD);
 911     NumUses = V->use_size();
 912     if (NumUses == OldSize) ++It;
 913   }
 914 }
 915
 916
 917
 918 static void ConvertOperandToType(User *U, Value *OldVal, Value *NewVal,
 919                                  ValueMapCache &VMC, const TargetData &TD) {
 920   if (isa<ValueHandle>(U)) return;  // Valuehandles don't let go of operands...
 921
 922   if (VMC.OperandsMapped.count(U)) return;
 923   VMC.OperandsMapped.insert(U);
 924
 925   ValueMapCache::ExprMapTy::iterator VMCI = VMC.ExprMap.find(U);
 926   if (VMCI != VMC.ExprMap.end())
 927     return;
 928
 929
 930   Instruction *I = cast<Instruction>(U);  // Only Instructions convertible
 931
 932   BasicBlock *BB = I->getParent();
 933   assert(BB != 0 && "Instruction not embedded in basic block!");
 934   std::string Name = I->getName();
 935   I->setName("");
 936   Instruction *Res;     // Result of conversion
 937
 938   //std::cerr << endl << endl << "Type:\t" << Ty << "\nInst: " << I
 939   //          << "BB Before: " << BB << endl;
 940
 941   // Prevent I from being removed...
 942   ValueHandle IHandle(VMC, I);
 943
 944   const Type *NewTy = NewVal->getType();
 945   Constant *Dummy = (NewTy != Type::VoidTy) ?
 946                   Constant::getNullValue(NewTy) : 0;
 947
 948   switch (I->getOpcode()) {
 949   case Instruction::Cast:
 950     if (VMC.NewCasts.count(ValueHandle(VMC, I))) {
 951       // This cast has already had it's value converted, causing a new cast to
 952       // be created.  We don't want to create YET ANOTHER cast instruction
 953       // representing the original one, so just modify the operand of this cast
 954       // instruction, which we know is newly created.
 955       I->setOperand(0, NewVal);
 956       I->setName(Name);  // give I its name back
 957       return;
 958
 959     } else {
 960       Res = new CastInst(NewVal, I->getType(), Name);
 961     }
 962     break;
 963
 964   case Instruction::Add:
 965     if (isa<PointerType>(NewTy)) {
 966       Value *IndexVal = I->getOperand(OldVal == I->getOperand(0) ? 1 : 0);
 967       std::vector<Value*> Indices;
 968       BasicBlock::iterator It = I;
 969
 970       if (const Type *ETy = ConvertibleToGEP(NewTy, IndexVal, Indices, TD,&It)){
 971         // If successful, convert the add to a GEP
 972         //const Type *RetTy = PointerType::get(ETy);
 973         // First operand is actually the given pointer...
 974         Res = new GetElementPtrInst(NewVal, Indices, Name);
 975         assert(cast<PointerType>(Res->getType())->getElementType() == ETy &&
 976                "ConvertibleToGEP broken!");
 977         break;
 978       }
 979     }
 980     // FALLTHROUGH
 981
 982   case Instruction::Sub:
 983   case Instruction::SetEQ:
 984   case Instruction::SetNE: {
 985     Res = BinaryOperator::create(cast<BinaryOperator>(I)->getOpcode(),
 986                                  Dummy, Dummy, Name);
 987     VMC.ExprMap[I] = Res;   // Add node to expression eagerly
 988
 989     unsigned OtherIdx = (OldVal == I->getOperand(0)) ? 1 : 0;
 990     Value *OtherOp    = I->getOperand(OtherIdx);
 991     Value *NewOther   = ConvertExpressionToType(OtherOp, NewTy, VMC, TD);
 992
 993     Res->setOperand(OtherIdx, NewOther);
 994     Res->setOperand(!OtherIdx, NewVal);
 995     break;
 996   }
 997   case Instruction::Shl:
 998   case Instruction::Shr:
 999     assert(I->getOperand(0) == OldVal);
1000     Res = new ShiftInst(cast<ShiftInst>(I)->getOpcode(), NewVal,
1001                         I->getOperand(1), Name);
1002     break;
1003
1004   case Instruction::Free:            // Free can free any pointer type!
1005     assert(I->getOperand(0) == OldVal);
1006     Res = new FreeInst(NewVal);
1007     break;
1008
1009
1010   case Instruction::Load: {
1011     assert(I->getOperand(0) == OldVal && isa<PointerType>(NewVal->getType()));
1012     const Type *LoadedTy =
1013       cast<PointerType>(NewVal->getType())->getElementType();
1014
1015     Value *Src = NewVal;
1016
1017     if (const CompositeType *CT = dyn_cast<CompositeType>(LoadedTy)) {
1018       std::vector<Value*> Indices;
1019       Indices.push_back(Constant::getNullValue(Type::UIntTy));
1020
1021       unsigned Offset = 0;   // No offset, get first leaf.
1022       LoadedTy = getStructOffsetType(CT, Offset, Indices, TD, false);
1023       assert(LoadedTy->isFirstClassType());
1024
1025       if (Indices.size() != 1) {     // Do not generate load X, 0
1026         // Insert the GEP instruction before this load.
1027         Src = new GetElementPtrInst(Src, Indices, Name+".idx", I);
1028       }
1029     }
1030
1031     Res = new LoadInst(Src, Name);
1032     assert(Res->getType()->isFirstClassType() && "Load of structure or array!");
1033     break;
1034   }
1035
1036   case Instruction::Store: {
1037     if (I->getOperand(0) == OldVal) {  // Replace the source value
1038       // Check to see if operand #1 has already been converted...
1039       ValueMapCache::ExprMapTy::iterator VMCI =
1040         VMC.ExprMap.find(I->getOperand(1));
1041       if (VMCI != VMC.ExprMap.end()) {
1042         // Comments describing this stuff are in the OperandConvertibleToType
1043         // switch statement for Store...
1044         //
1045         const Type *ElTy =
1046           cast<PointerType>(VMCI->second->getType())->getElementType();
1047
1048         Value *SrcPtr = VMCI->second;
1049
1050         if (ElTy != NewTy) {
1051           // We check that this is a struct in the initial scan...
1052           const StructType *SElTy = cast<StructType>(ElTy);
1053
1054           std::vector<Value*> Indices;
1055           Indices.push_back(Constant::getNullValue(Type::UIntTy));
1056
1057           unsigned Offset = 0;
1058           const Type *Ty = getStructOffsetType(ElTy, Offset, Indices, TD,false);
1059           assert(Offset == 0 && "Offset changed!");
1060           assert(NewTy == Ty && "Did not convert to correct type!");
1061
1062           // Insert the GEP instruction before this store.
1063           SrcPtr = new GetElementPtrInst(SrcPtr, Indices,
1064                                          SrcPtr->getName()+".idx", I);
1065         }
1066         Res = new StoreInst(NewVal, SrcPtr);
1067
1068         VMC.ExprMap[I] = Res;
1069       } else {
1070         // Otherwise, we haven't converted Operand #1 over yet...
1071         const PointerType *NewPT = PointerType::get(NewTy);
1072         Res = new StoreInst(NewVal, Constant::getNullValue(NewPT));
1073         VMC.ExprMap[I] = Res;
1074         Res->setOperand(1, ConvertExpressionToType(I->getOperand(1),
1075                                                    NewPT, VMC, TD));
1076       }
1077     } else {                           // Replace the source pointer
1078       const Type *ValTy = cast<PointerType>(NewTy)->getElementType();
1079
1080       Value *SrcPtr = NewVal;
1081
1082       if (isa<StructType>(ValTy)) {
1083         std::vector<Value*> Indices;
1084         Indices.push_back(Constant::getNullValue(Type::UIntTy));
1085
1086         unsigned Offset = 0;
1087         ValTy = getStructOffsetType(ValTy, Offset, Indices, TD, false);
1088
1089         assert(Offset == 0 && ValTy);
1090
1091         // Insert the GEP instruction before this store.
1092         SrcPtr = new GetElementPtrInst(SrcPtr, Indices,
1093                                        SrcPtr->getName()+".idx", I);
1094       }
1095
1096       Res = new StoreInst(Constant::getNullValue(ValTy), SrcPtr);
1097       VMC.ExprMap[I] = Res;
1098       Res->setOperand(0, ConvertExpressionToType(I->getOperand(0),
1099                                                  ValTy, VMC, TD));
1100     }
1101     break;
1102   }
1103
1104
1105   case Instruction::GetElementPtr: {
1106     // Convert a one index getelementptr into just about anything that is
1107     // desired.
1108     //
1109     BasicBlock::iterator It = I;
1110     const Type *OldElTy = cast<PointerType>(I->getType())->getElementType();
1111     unsigned DataSize = TD.getTypeSize(OldElTy);
1112     Value *Index = I->getOperand(1);
1113
1114     if (DataSize != 1) {
1115       // Insert a multiply of the old element type is not a unit size...
1116       Value *CST;
1117       if (Index->getType()->isSigned())
1118         CST = ConstantSInt::get(Index->getType(), DataSize);
1119       else
1120         CST = ConstantUInt::get(Index->getType(), DataSize);
1121
1122       Index = BinaryOperator::create(Instruction::Mul, Index, CST, "scale", It);
1123     }
1124
1125     // Perform the conversion now...
1126     //
1127     std::vector<Value*> Indices;
1128     const Type *ElTy = ConvertibleToGEP(NewVal->getType(),Index,Indices,TD,&It);
1129     assert(ElTy != 0 && "GEP Conversion Failure!");
1130     Res = new GetElementPtrInst(NewVal, Indices, Name);
1131     assert(Res->getType() == PointerType::get(ElTy) &&
1132            "ConvertibleToGet failed!");
1133   }
1134 #if 0
1135     if (I->getType() == PointerType::get(Type::SByteTy)) {
1136       // Convert a getelementptr sbyte * %reg111, uint 16 freely back to
1137       // anything that is a pointer type...
1138       //
1139       BasicBlock::iterator It = I;
1140
1141       // Check to see if the second argument is an expression that can
1142       // be converted to the appropriate size... if so, allow it.
1143       //
1144       std::vector<Value*> Indices;
1145       const Type *ElTy = ConvertibleToGEP(NewVal->getType(), I->getOperand(1),
1146                                           Indices, TD, &It);
1147       assert(ElTy != 0 && "GEP Conversion Failure!");
1148
1149       Res = new GetElementPtrInst(NewVal, Indices, Name);
1150     } else {
1151       // Convert a getelementptr ulong * %reg123, uint %N
1152       // to        getelementptr  long * %reg123, uint %N
1153       // ... where the type must simply stay the same size...
1154       //
1155       GetElementPtrInst *GEP = cast<GetElementPtrInst>(I);
1156       std::vector<Value*> Indices(GEP->idx_begin(), GEP->idx_end());
1157       Res = new GetElementPtrInst(NewVal, Indices, Name);
1158     }
1159 #endif
1160     break;
1161
1162   case Instruction::PHI: {
1163     PHINode *OldPN = cast<PHINode>(I);
1164     PHINode *NewPN = new PHINode(NewTy, Name);
1165     VMC.ExprMap[I] = NewPN;
1166
1167     while (OldPN->getNumOperands()) {
1168       BasicBlock *BB = OldPN->getIncomingBlock(0);
1169       Value *OldVal = OldPN->getIncomingValue(0);
1170       ValueHandle OldValHandle(VMC, OldVal);
1171       OldPN->removeIncomingValue(BB, false);
1172       Value *V = ConvertExpressionToType(OldVal, NewTy, VMC, TD);
1173       NewPN->addIncoming(V, BB);
1174     }
1175     Res = NewPN;
1176     break;
1177   }
1178
1179   case Instruction::Call: {
1180     Value *Meth = I->getOperand(0);
1181     std::vector<Value*> Params(I->op_begin()+1, I->op_end());
1182
1183     if (Meth == OldVal) {   // Changing the function pointer?
1184       const PointerType *NewPTy = cast<PointerType>(NewVal->getType());
1185       const FunctionType *NewTy = cast<FunctionType>(NewPTy->getElementType());
1186
1187       if (NewTy->getReturnType() == Type::VoidTy)
1188         Name = "";  // Make sure not to name a void call!
1189
1190       // Get an iterator to the call instruction so that we can insert casts for
1191       // operands if need be.  Note that we do not require operands to be
1192       // convertible, we can insert casts if they are convertible but not
1193       // compatible.  The reason for this is that we prefer to have resolved
1194       // functions but casted arguments if possible.
1195       //
1196       BasicBlock::iterator It = I;
1197
1198       // Convert over all of the call operands to their new types... but only
1199       // convert over the part that is not in the vararg section of the call.
1200       //
1201       for (unsigned i = 0; i != NewTy->getNumParams(); ++i)
1202         if (Params[i]->getType() != NewTy->getParamType(i)) {
1203           // Create a cast to convert it to the right type, we know that this
1204           // is a lossless cast...
1205           //
1206           Params[i] = new CastInst(Params[i], NewTy->getParamType(i),
1207                                    "callarg.cast." +
1208                                    Params[i]->getName(), It);
1209         }
1210       Meth = NewVal;  // Update call destination to new value
1211
1212     } else {                   // Changing an argument, must be in vararg area
1213       std::vector<Value*>::iterator OI =
1214         find(Params.begin(), Params.end(), OldVal);
1215       assert (OI != Params.end() && "Not using value!");
1216
1217       *OI = NewVal;
1218     }
1219
1220     Res = new CallInst(Meth, Params, Name);
1221     break;
1222   }
1223   default:
1224     assert(0 && "Expression convertible, but don't know how to convert?");
1225     return;
1226   }
1227
1228   // If the instruction was newly created, insert it into the instruction
1229   // stream.
1230   //
1231   BasicBlock::iterator It = I;
1232   assert(It != BB->end() && "Instruction not in own basic block??");
1233   BB->getInstList().insert(It, Res);   // Keep It pointing to old instruction
1234
1235   DEBUG(std::cerr << "COT CREATED: "  << (void*)Res << " " << Res
1236                   << "In: " << (void*)I << " " << I << "Out: " << (void*)Res
1237                   << " " << Res);
1238
1239   // Add the instruction to the expression map
1240   VMC.ExprMap[I] = Res;
1241
1242   if (I->getType() != Res->getType())
1243     ConvertValueToNewType(I, Res, VMC, TD);
1244   else {
1245     bool FromStart = true;
1246     Value::use_iterator UI;
1247     while (1) {
1248       if (FromStart) UI = I->use_begin();
1249       if (UI == I->use_end()) break;
1250
1251       if (isa<ValueHandle>(*UI)) {
1252         ++UI;
1253         FromStart = false;
1254       } else {
1255         User *U = *UI;
1256         if (!FromStart) --UI;
1257         U->replaceUsesOfWith(I, Res);
1258         if (!FromStart) ++UI;
1259       }
1260     }
1261   }
1262 }
1263
1264
1265 ValueHandle::ValueHandle(ValueMapCache &VMC, Value *V)
1266   : Instruction(Type::VoidTy, UserOp1, ""), Cache(VMC) {
1267   //DEBUG(std::cerr << "VH AQUIRING: " << (void*)V << " " << V);
1268   Operands.push_back(Use(V, this));
1269 }
1270
1271 ValueHandle::ValueHandle(const ValueHandle &VH)
1272   : Instruction(Type::VoidTy, UserOp1, ""), Cache(VH.Cache) {
1273   //DEBUG(std::cerr << "VH AQUIRING: " << (void*)V << " " << V);
1274   Operands.push_back(Use((Value*)VH.getOperand(0), this));
1275 }
1276
1277 static void RecursiveDelete(ValueMapCache &Cache, Instruction *I) {
1278   if (!I || !I->use_empty()) return;
1279
1280   assert(I->getParent() && "Inst not in basic block!");
1281
1282   //DEBUG(std::cerr << "VH DELETING: " << (void*)I << " " << I);
1283
1284   for (User::op_iterator OI = I->op_begin(), OE = I->op_end();
1285        OI != OE; ++OI)
1286     if (Instruction *U = dyn_cast<Instruction>(OI)) {
1287       *OI = 0;
1288       RecursiveDelete(Cache, U);
1289     }
1290
1291   I->getParent()->getInstList().remove(I);
1292
1293   Cache.OperandsMapped.erase(I);
1294   Cache.ExprMap.erase(I);
1295   delete I;
1296 }
1297
1298 ValueHandle::~ValueHandle() {
1299   if (Operands[0]->hasOneUse()) {
1300     Value *V = Operands[0];
1301     Operands[0] = 0;   // Drop use!
1302
1303     // Now we just need to remove the old instruction so we don't get infinite
1304     // loops.  Note that we cannot use DCE because DCE won't remove a store
1305     // instruction, for example.
1306     //
1307     RecursiveDelete(Cache, dyn_cast<Instruction>(V));
1308   } else {
1309     //DEBUG(std::cerr << "VH RELEASING: " << (void*)Operands[0].get() << " "
1310     //                << Operands[0]->use_size() << " " << Operands[0]);
1311   }
1312 }
1313