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  TODO: This comment is out of date WRT arrays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