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  TODO: This comment is out of date WRT arrays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