63a74f8505951c0b5c73e888c2a90aef934be951
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / Scalar / JumpThreading.cpp
1 //===- JumpThreading.cpp - Thread control through conditional blocks ------===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This file implements the Jump Threading pass.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #define DEBUG_TYPE "jump-threading"
15 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
16 #include "llvm/IntrinsicInst.h"
17 #include "llvm/LLVMContext.h"
18 #include "llvm/Pass.h"
19 #include "llvm/Analysis/InstructionSimplify.h"
20 #include "llvm/Analysis/LazyValueInfo.h"
21 #include "llvm/Analysis/Loads.h"
22 #include "llvm/Transforms/Utils/BasicBlockUtils.h"
23 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
24 #include "llvm/Transforms/Utils/SSAUpdater.h"
25 #include "llvm/Target/TargetData.h"
26 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
27 #include "llvm/ADT/DenseSet.h"
28 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
29 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
30 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
31 #include "llvm/ADT/SmallSet.h"
32 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
33 #include "llvm/Support/Debug.h"
34 #include "llvm/Support/ValueHandle.h"
35 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
36 using namespace llvm;
37
38 STATISTIC(NumThreads, "Number of jumps threaded");
39 STATISTIC(NumFolds,   "Number of terminators folded");
40 STATISTIC(NumDupes,   "Number of branch blocks duplicated to eliminate phi");
41
42 static cl::opt<unsigned>
43 Threshold("jump-threading-threshold", 
44           cl::desc("Max block size to duplicate for jump threading"),
45           cl::init(6), cl::Hidden);
46
47 // Turn on use of LazyValueInfo.
48 static cl::opt<bool>
49 EnableLVI("enable-jump-threading-lvi",
50           cl::desc("Use LVI for jump threading"),
51           cl::init(true),
52           cl::ReallyHidden);
53
54
55
56 namespace {
57   /// This pass performs 'jump threading', which looks at blocks that have
58   /// multiple predecessors and multiple successors.  If one or more of the
59   /// predecessors of the block can be proven to always jump to one of the
60   /// successors, we forward the edge from the predecessor to the successor by
61   /// duplicating the contents of this block.
62   ///
63   /// An example of when this can occur is code like this:
64   ///
65   ///   if () { ...
66   ///     X = 4;
67   ///   }
68   ///   if (X < 3) {
69   ///
70   /// In this case, the unconditional branch at the end of the first if can be
71   /// revectored to the false side of the second if.
72   ///
73   class JumpThreading : public FunctionPass {
74     TargetData *TD;
75     LazyValueInfo *LVI;
76 #ifdef NDEBUG
77     SmallPtrSet<BasicBlock*, 16> LoopHeaders;
78 #else
79     SmallSet<AssertingVH<BasicBlock>, 16> LoopHeaders;
80 #endif
81     DenseSet<std::pair<Value*, BasicBlock*> > RecursionSet;
82     
83     // RAII helper for updating the recursion stack.
84     struct RecursionSetRemover {
85       DenseSet<std::pair<Value*, BasicBlock*> > &TheSet;
86       std::pair<Value*, BasicBlock*> ThePair;
87       
88       RecursionSetRemover(DenseSet<std::pair<Value*, BasicBlock*> > &S,
89                           std::pair<Value*, BasicBlock*> P)
90         : TheSet(S), ThePair(P) { }
91       
92       ~RecursionSetRemover() {
93         TheSet.erase(ThePair);
94       }
95     };
96   public:
97     static char ID; // Pass identification
98     JumpThreading() : FunctionPass(ID) {}
99
100     bool runOnFunction(Function &F);
101     
102     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
103       if (EnableLVI) {
104         AU.addRequired<LazyValueInfo>();
105         AU.addPreserved<LazyValueInfo>();
106       }
107     }
108     
109     void FindLoopHeaders(Function &F);
110     bool ProcessBlock(BasicBlock *BB);
111     bool ThreadEdge(BasicBlock *BB, const SmallVectorImpl<BasicBlock*> &PredBBs,
112                     BasicBlock *SuccBB);
113     bool DuplicateCondBranchOnPHIIntoPred(BasicBlock *BB,
114                                   const SmallVectorImpl<BasicBlock *> &PredBBs);
115     
116     typedef SmallVectorImpl<std::pair<ConstantInt*,
117                                       BasicBlock*> > PredValueInfo;
118     
119     bool ComputeValueKnownInPredecessors(Value *V, BasicBlock *BB,
120                                          PredValueInfo &Result);
121     bool ProcessThreadableEdges(Value *Cond, BasicBlock *BB);
122     
123     
124     bool ProcessBranchOnDuplicateCond(BasicBlock *PredBB, BasicBlock *DestBB);
125     bool ProcessSwitchOnDuplicateCond(BasicBlock *PredBB, BasicBlock *DestBB);
126
127     bool ProcessBranchOnPHI(PHINode *PN);
128     bool ProcessBranchOnXOR(BinaryOperator *BO);
129     
130     bool SimplifyPartiallyRedundantLoad(LoadInst *LI);
131   };
132 }
133
134 char JumpThreading::ID = 0;
135 INITIALIZE_PASS(JumpThreading, "jump-threading",
136                 "Jump Threading", false, false);
137
138 // Public interface to the Jump Threading pass
139 FunctionPass *llvm::createJumpThreadingPass() { return new JumpThreading(); }
140
141 /// runOnFunction - Top level algorithm.
142 ///
143 bool JumpThreading::runOnFunction(Function &F) {
144   DEBUG(dbgs() << "Jump threading on function '" << F.getName() << "'\n");
145   TD = getAnalysisIfAvailable<TargetData>();
146   LVI = EnableLVI ? &getAnalysis<LazyValueInfo>() : 0;
147   
148   FindLoopHeaders(F);
149   
150   bool Changed, EverChanged = false;
151   do {
152     Changed = false;
153     for (Function::iterator I = F.begin(), E = F.end(); I != E;) {
154       BasicBlock *BB = I;
155       // Thread all of the branches we can over this block. 
156       while (ProcessBlock(BB))
157         Changed = true;
158       
159       ++I;
160       
161       // If the block is trivially dead, zap it.  This eliminates the successor
162       // edges which simplifies the CFG.
163       if (pred_begin(BB) == pred_end(BB) &&
164           BB != &BB->getParent()->getEntryBlock()) {
165         DEBUG(dbgs() << "  JT: Deleting dead block '" << BB->getName()
166               << "' with terminator: " << *BB->getTerminator() << '\n');
167         LoopHeaders.erase(BB);
168         if (LVI) LVI->eraseBlock(BB);
169         DeleteDeadBlock(BB);
170         Changed = true;
171       } else if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(BB->getTerminator())) {
172         // Can't thread an unconditional jump, but if the block is "almost
173         // empty", we can replace uses of it with uses of the successor and make
174         // this dead.
175         if (BI->isUnconditional() && 
176             BB != &BB->getParent()->getEntryBlock()) {
177           BasicBlock::iterator BBI = BB->getFirstNonPHI();
178           // Ignore dbg intrinsics.
179           while (isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI))
180             ++BBI;
181           // If the terminator is the only non-phi instruction, try to nuke it.
182           if (BBI->isTerminator()) {
183             // Since TryToSimplifyUncondBranchFromEmptyBlock may delete the
184             // block, we have to make sure it isn't in the LoopHeaders set.  We
185             // reinsert afterward if needed.
186             bool ErasedFromLoopHeaders = LoopHeaders.erase(BB);
187             BasicBlock *Succ = BI->getSuccessor(0);
188             
189             // FIXME: It is always conservatively correct to drop the info
190             // for a block even if it doesn't get erased.  This isn't totally
191             // awesome, but it allows us to use AssertingVH to prevent nasty
192             // dangling pointer issues within LazyValueInfo.
193             if (LVI) LVI->eraseBlock(BB);
194             if (TryToSimplifyUncondBranchFromEmptyBlock(BB)) {
195               Changed = true;
196               // If we deleted BB and BB was the header of a loop, then the
197               // successor is now the header of the loop.
198               BB = Succ;
199             }
200             
201             if (ErasedFromLoopHeaders)
202               LoopHeaders.insert(BB);
203           }
204         }
205       }
206     }
207     EverChanged |= Changed;
208   } while (Changed);
209   
210   LoopHeaders.clear();
211   return EverChanged;
212 }
213
214 /// getJumpThreadDuplicationCost - Return the cost of duplicating this block to
215 /// thread across it.
216 static unsigned getJumpThreadDuplicationCost(const BasicBlock *BB) {
217   /// Ignore PHI nodes, these will be flattened when duplication happens.
218   BasicBlock::const_iterator I = BB->getFirstNonPHI();
219   
220   // FIXME: THREADING will delete values that are just used to compute the
221   // branch, so they shouldn't count against the duplication cost.
222   
223   
224   // Sum up the cost of each instruction until we get to the terminator.  Don't
225   // include the terminator because the copy won't include it.
226   unsigned Size = 0;
227   for (; !isa<TerminatorInst>(I); ++I) {
228     // Debugger intrinsics don't incur code size.
229     if (isa<DbgInfoIntrinsic>(I)) continue;
230     
231     // If this is a pointer->pointer bitcast, it is free.
232     if (isa<BitCastInst>(I) && I->getType()->isPointerTy())
233       continue;
234     
235     // All other instructions count for at least one unit.
236     ++Size;
237     
238     // Calls are more expensive.  If they are non-intrinsic calls, we model them
239     // as having cost of 4.  If they are a non-vector intrinsic, we model them
240     // as having cost of 2 total, and if they are a vector intrinsic, we model
241     // them as having cost 1.
242     if (const CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(I)) {
243       if (!isa<IntrinsicInst>(CI))
244         Size += 3;
245       else if (!CI->getType()->isVectorTy())
246         Size += 1;
247     }
248   }
249   
250   // Threading through a switch statement is particularly profitable.  If this
251   // block ends in a switch, decrease its cost to make it more likely to happen.
252   if (isa<SwitchInst>(I))
253     Size = Size > 6 ? Size-6 : 0;
254   
255   return Size;
256 }
257
258 /// FindLoopHeaders - We do not want jump threading to turn proper loop
259 /// structures into irreducible loops.  Doing this breaks up the loop nesting
260 /// hierarchy and pessimizes later transformations.  To prevent this from
261 /// happening, we first have to find the loop headers.  Here we approximate this
262 /// by finding targets of backedges in the CFG.
263 ///
264 /// Note that there definitely are cases when we want to allow threading of
265 /// edges across a loop header.  For example, threading a jump from outside the
266 /// loop (the preheader) to an exit block of the loop is definitely profitable.
267 /// It is also almost always profitable to thread backedges from within the loop
268 /// to exit blocks, and is often profitable to thread backedges to other blocks
269 /// within the loop (forming a nested loop).  This simple analysis is not rich
270 /// enough to track all of these properties and keep it up-to-date as the CFG
271 /// mutates, so we don't allow any of these transformations.
272 ///
273 void JumpThreading::FindLoopHeaders(Function &F) {
274   SmallVector<std::pair<const BasicBlock*,const BasicBlock*>, 32> Edges;
275   FindFunctionBackedges(F, Edges);
276   
277   for (unsigned i = 0, e = Edges.size(); i != e; ++i)
278     LoopHeaders.insert(const_cast<BasicBlock*>(Edges[i].second));
279 }
280
281 // Helper method for ComputeValueKnownInPredecessors.  If Value is a
282 // ConstantInt, push it.  If it's an undef, push 0.  Otherwise, do nothing.
283 static void PushConstantIntOrUndef(SmallVectorImpl<std::pair<ConstantInt*,
284                                                         BasicBlock*> > &Result,
285                               Constant *Value, BasicBlock* BB){
286   if (ConstantInt *FoldedCInt = dyn_cast<ConstantInt>(Value))
287     Result.push_back(std::make_pair(FoldedCInt, BB));
288   else if (isa<UndefValue>(Value))
289     Result.push_back(std::make_pair((ConstantInt*)0, BB));
290 }
291
292 /// ComputeValueKnownInPredecessors - Given a basic block BB and a value V, see
293 /// if we can infer that the value is a known ConstantInt in any of our
294 /// predecessors.  If so, return the known list of value and pred BB in the
295 /// result vector.  If a value is known to be undef, it is returned as null.
296 ///
297 /// This returns true if there were any known values.
298 ///
299 bool JumpThreading::
300 ComputeValueKnownInPredecessors(Value *V, BasicBlock *BB,PredValueInfo &Result){
301   // This method walks up use-def chains recursively.  Because of this, we could
302   // get into an infinite loop going around loops in the use-def chain.  To
303   // prevent this, keep track of what (value, block) pairs we've already visited
304   // and terminate the search if we loop back to them
305   if (!RecursionSet.insert(std::make_pair(V, BB)).second)
306     return false;
307   
308   // An RAII help to remove this pair from the recursion set once the recursion
309   // stack pops back out again.
310   RecursionSetRemover remover(RecursionSet, std::make_pair(V, BB));
311   
312   // If V is a constantint, then it is known in all predecessors.
313   if (isa<ConstantInt>(V) || isa<UndefValue>(V)) {
314     ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V);
315     
316     for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI)
317       Result.push_back(std::make_pair(CI, *PI));
318     
319     return true;
320   }
321   
322   // If V is a non-instruction value, or an instruction in a different block,
323   // then it can't be derived from a PHI.
324   Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
325   if (I == 0 || I->getParent() != BB) {
326     
327     // Okay, if this is a live-in value, see if it has a known value at the end
328     // of any of our predecessors.
329     //
330     // FIXME: This should be an edge property, not a block end property.
331     /// TODO: Per PR2563, we could infer value range information about a
332     /// predecessor based on its terminator.
333     //
334     if (LVI) {
335       // FIXME: change this to use the more-rich 'getPredicateOnEdge' method if
336       // "I" is a non-local compare-with-a-constant instruction.  This would be
337       // able to handle value inequalities better, for example if the compare is
338       // "X < 4" and "X < 3" is known true but "X < 4" itself is not available.
339       // Perhaps getConstantOnEdge should be smart enough to do this?
340       
341       for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI) {
342         BasicBlock *P = *PI;
343         // If the value is known by LazyValueInfo to be a constant in a
344         // predecessor, use that information to try to thread this block.
345         Constant *PredCst = LVI->getConstantOnEdge(V, P, BB);
346         if (PredCst == 0 ||
347             (!isa<ConstantInt>(PredCst) && !isa<UndefValue>(PredCst)))
348           continue;
349         
350         Result.push_back(std::make_pair(dyn_cast<ConstantInt>(PredCst), P));
351       }
352       
353       return !Result.empty();
354     }
355     
356     return false;
357   }
358   
359   /// If I is a PHI node, then we know the incoming values for any constants.
360   if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(I)) {
361     for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
362       Value *InVal = PN->getIncomingValue(i);
363       if (isa<ConstantInt>(InVal) || isa<UndefValue>(InVal)) {
364         ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(InVal);
365         Result.push_back(std::make_pair(CI, PN->getIncomingBlock(i)));
366       } else if (LVI) {
367         Constant *CI = LVI->getConstantOnEdge(InVal,
368                                               PN->getIncomingBlock(i), BB);
369         // LVI returns null is no value could be determined.
370         if (!CI) continue;
371         PushConstantIntOrUndef(Result, CI, PN->getIncomingBlock(i));
372       }
373     }
374     
375     return !Result.empty();
376   }
377   
378   SmallVector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*>, 8> LHSVals, RHSVals;
379
380   // Handle some boolean conditions.
381   if (I->getType()->getPrimitiveSizeInBits() == 1) { 
382     // X | true -> true
383     // X & false -> false
384     if (I->getOpcode() == Instruction::Or ||
385         I->getOpcode() == Instruction::And) {
386       ComputeValueKnownInPredecessors(I->getOperand(0), BB, LHSVals);
387       ComputeValueKnownInPredecessors(I->getOperand(1), BB, RHSVals);
388       
389       if (LHSVals.empty() && RHSVals.empty())
390         return false;
391       
392       ConstantInt *InterestingVal;
393       if (I->getOpcode() == Instruction::Or)
394         InterestingVal = ConstantInt::getTrue(I->getContext());
395       else
396         InterestingVal = ConstantInt::getFalse(I->getContext());
397       
398       SmallPtrSet<BasicBlock*, 4> LHSKnownBBs;
399       
400       // Scan for the sentinel.  If we find an undef, force it to the
401       // interesting value: x|undef -> true and x&undef -> false.
402       for (unsigned i = 0, e = LHSVals.size(); i != e; ++i)
403         if (LHSVals[i].first == InterestingVal || LHSVals[i].first == 0) {
404           Result.push_back(LHSVals[i]);
405           Result.back().first = InterestingVal;
406           LHSKnownBBs.insert(LHSVals[i].second);
407         }
408       for (unsigned i = 0, e = RHSVals.size(); i != e; ++i)
409         if (RHSVals[i].first == InterestingVal || RHSVals[i].first == 0) {
410           // If we already inferred a value for this block on the LHS, don't
411           // re-add it.
412           if (!LHSKnownBBs.count(RHSVals[i].second)) {
413             Result.push_back(RHSVals[i]);
414             Result.back().first = InterestingVal;
415           }
416         }
417       
418       return !Result.empty();
419     }
420     
421     // Handle the NOT form of XOR.
422     if (I->getOpcode() == Instruction::Xor &&
423         isa<ConstantInt>(I->getOperand(1)) &&
424         cast<ConstantInt>(I->getOperand(1))->isOne()) {
425       ComputeValueKnownInPredecessors(I->getOperand(0), BB, Result);
426       if (Result.empty())
427         return false;
428
429       // Invert the known values.
430       for (unsigned i = 0, e = Result.size(); i != e; ++i)
431         if (Result[i].first)
432           Result[i].first =
433             cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getNot(Result[i].first));
434       
435       return true;
436     }
437   
438   // Try to simplify some other binary operator values.
439   } else if (BinaryOperator *BO = dyn_cast<BinaryOperator>(I)) {
440     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(BO->getOperand(1))) {
441       SmallVector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*>, 8> LHSVals;
442       ComputeValueKnownInPredecessors(BO->getOperand(0), BB, LHSVals);
443     
444       // Try to use constant folding to simplify the binary operator.
445       for (unsigned i = 0, e = LHSVals.size(); i != e; ++i) {
446         Constant *V = LHSVals[i].first;
447         if (V == 0) V = UndefValue::get(BO->getType());
448         Constant *Folded = ConstantExpr::get(BO->getOpcode(), V, CI);
449         
450         PushConstantIntOrUndef(Result, Folded, LHSVals[i].second);
451       }
452     }
453       
454     return !Result.empty();
455   }
456   
457   // Handle compare with phi operand, where the PHI is defined in this block.
458   if (CmpInst *Cmp = dyn_cast<CmpInst>(I)) {
459     PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(Cmp->getOperand(0));
460     if (PN && PN->getParent() == BB) {
461       // We can do this simplification if any comparisons fold to true or false.
462       // See if any do.
463       for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
464         BasicBlock *PredBB = PN->getIncomingBlock(i);
465         Value *LHS = PN->getIncomingValue(i);
466         Value *RHS = Cmp->getOperand(1)->DoPHITranslation(BB, PredBB);
467         
468         Value *Res = SimplifyCmpInst(Cmp->getPredicate(), LHS, RHS, TD);
469         if (Res == 0) {
470           if (!LVI || !isa<Constant>(RHS))
471             continue;
472           
473           LazyValueInfo::Tristate 
474             ResT = LVI->getPredicateOnEdge(Cmp->getPredicate(), LHS,
475                                            cast<Constant>(RHS), PredBB, BB);
476           if (ResT == LazyValueInfo::Unknown)
477             continue;
478           Res = ConstantInt::get(Type::getInt1Ty(LHS->getContext()), ResT);
479         }
480         
481         if (Constant *ConstRes = dyn_cast<Constant>(Res))
482           PushConstantIntOrUndef(Result, ConstRes, PredBB);
483       }
484       
485       return !Result.empty();
486     }
487     
488     
489     // If comparing a live-in value against a constant, see if we know the
490     // live-in value on any predecessors.
491     if (LVI && isa<Constant>(Cmp->getOperand(1)) &&
492         Cmp->getType()->isIntegerTy()) {
493       if (!isa<Instruction>(Cmp->getOperand(0)) ||
494           cast<Instruction>(Cmp->getOperand(0))->getParent() != BB) {
495         Constant *RHSCst = cast<Constant>(Cmp->getOperand(1));
496
497         for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB);PI != E; ++PI){
498           BasicBlock *P = *PI;
499           // If the value is known by LazyValueInfo to be a constant in a
500           // predecessor, use that information to try to thread this block.
501           LazyValueInfo::Tristate Res =
502             LVI->getPredicateOnEdge(Cmp->getPredicate(), Cmp->getOperand(0),
503                                     RHSCst, P, BB);
504           if (Res == LazyValueInfo::Unknown)
505             continue;
506
507           Constant *ResC = ConstantInt::get(Cmp->getType(), Res);
508           Result.push_back(std::make_pair(cast<ConstantInt>(ResC), P));
509         }
510
511         return !Result.empty();
512       }
513       
514       // Try to find a constant value for the LHS of a comparison,
515       // and evaluate it statically if we can.
516       if (Constant *CmpConst = dyn_cast<Constant>(Cmp->getOperand(1))) {
517         SmallVector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*>, 8> LHSVals;
518         ComputeValueKnownInPredecessors(I->getOperand(0), BB, LHSVals);
519         
520         for (unsigned i = 0, e = LHSVals.size(); i != e; ++i) {
521           Constant *V = LHSVals[i].first;
522           if (V == 0) V = UndefValue::get(CmpConst->getType());
523           Constant *Folded = ConstantExpr::getCompare(Cmp->getPredicate(),
524                                                       V, CmpConst);
525           PushConstantIntOrUndef(Result, Folded, LHSVals[i].second);
526         }
527         
528         return !Result.empty();
529       }
530     }
531   }
532   
533   if (LVI) {
534     // If all else fails, see if LVI can figure out a constant value for us.
535     Constant *CI = LVI->getConstant(V, BB);
536     ConstantInt *CInt = dyn_cast_or_null<ConstantInt>(CI);
537     if (CInt) {
538       for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI)
539         Result.push_back(std::make_pair(CInt, *PI));
540     }
541     
542     return !Result.empty();
543   }
544   
545   return false;
546 }
547
548
549
550 /// GetBestDestForBranchOnUndef - If we determine that the specified block ends
551 /// in an undefined jump, decide which block is best to revector to.
552 ///
553 /// Since we can pick an arbitrary destination, we pick the successor with the
554 /// fewest predecessors.  This should reduce the in-degree of the others.
555 ///
556 static unsigned GetBestDestForJumpOnUndef(BasicBlock *BB) {
557   TerminatorInst *BBTerm = BB->getTerminator();
558   unsigned MinSucc = 0;
559   BasicBlock *TestBB = BBTerm->getSuccessor(MinSucc);
560   // Compute the successor with the minimum number of predecessors.
561   unsigned MinNumPreds = std::distance(pred_begin(TestBB), pred_end(TestBB));
562   for (unsigned i = 1, e = BBTerm->getNumSuccessors(); i != e; ++i) {
563     TestBB = BBTerm->getSuccessor(i);
564     unsigned NumPreds = std::distance(pred_begin(TestBB), pred_end(TestBB));
565     if (NumPreds < MinNumPreds)
566       MinSucc = i;
567   }
568   
569   return MinSucc;
570 }
571
572 /// ProcessBlock - If there are any predecessors whose control can be threaded
573 /// through to a successor, transform them now.
574 bool JumpThreading::ProcessBlock(BasicBlock *BB) {
575   // If the block is trivially dead, just return and let the caller nuke it.
576   // This simplifies other transformations.
577   if (pred_begin(BB) == pred_end(BB) &&
578       BB != &BB->getParent()->getEntryBlock())
579     return false;
580   
581   // If this block has a single predecessor, and if that pred has a single
582   // successor, merge the blocks.  This encourages recursive jump threading
583   // because now the condition in this block can be threaded through
584   // predecessors of our predecessor block.
585   if (BasicBlock *SinglePred = BB->getSinglePredecessor()) {
586     if (SinglePred->getTerminator()->getNumSuccessors() == 1 &&
587         SinglePred != BB) {
588       // If SinglePred was a loop header, BB becomes one.
589       if (LoopHeaders.erase(SinglePred))
590         LoopHeaders.insert(BB);
591       
592       // Remember if SinglePred was the entry block of the function.  If so, we
593       // will need to move BB back to the entry position.
594       bool isEntry = SinglePred == &SinglePred->getParent()->getEntryBlock();
595       if (LVI) LVI->eraseBlock(SinglePred);
596       MergeBasicBlockIntoOnlyPred(BB);
597       
598       if (isEntry && BB != &BB->getParent()->getEntryBlock())
599         BB->moveBefore(&BB->getParent()->getEntryBlock());
600       return true;
601     }
602   }
603
604   // Look to see if the terminator is a branch of switch, if not we can't thread
605   // it.
606   Value *Condition;
607   if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(BB->getTerminator())) {
608     // Can't thread an unconditional jump.
609     if (BI->isUnconditional()) return false;
610     Condition = BI->getCondition();
611   } else if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(BB->getTerminator()))
612     Condition = SI->getCondition();
613   else
614     return false; // Must be an invoke.
615   
616   // If the terminator of this block is branching on a constant, simplify the
617   // terminator to an unconditional branch.  This can occur due to threading in
618   // other blocks.
619   if (isa<ConstantInt>(Condition)) {
620     DEBUG(dbgs() << "  In block '" << BB->getName()
621           << "' folding terminator: " << *BB->getTerminator() << '\n');
622     ++NumFolds;
623     ConstantFoldTerminator(BB);
624     return true;
625   }
626   
627   // If the terminator is branching on an undef, we can pick any of the
628   // successors to branch to.  Let GetBestDestForJumpOnUndef decide.
629   if (isa<UndefValue>(Condition)) {
630     unsigned BestSucc = GetBestDestForJumpOnUndef(BB);
631     
632     // Fold the branch/switch.
633     TerminatorInst *BBTerm = BB->getTerminator();
634     for (unsigned i = 0, e = BBTerm->getNumSuccessors(); i != e; ++i) {
635       if (i == BestSucc) continue;
636       RemovePredecessorAndSimplify(BBTerm->getSuccessor(i), BB, TD);
637     }
638     
639     DEBUG(dbgs() << "  In block '" << BB->getName()
640           << "' folding undef terminator: " << *BBTerm << '\n');
641     BranchInst::Create(BBTerm->getSuccessor(BestSucc), BBTerm);
642     BBTerm->eraseFromParent();
643     return true;
644   }
645   
646   Instruction *CondInst = dyn_cast<Instruction>(Condition);
647
648   // If the condition is an instruction defined in another block, see if a
649   // predecessor has the same condition:
650   //     br COND, BBX, BBY
651   //  BBX:
652   //     br COND, BBZ, BBW
653   if (!LVI &&
654       !Condition->hasOneUse() && // Multiple uses.
655       (CondInst == 0 || CondInst->getParent() != BB)) { // Non-local definition.
656     pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB);
657     if (isa<BranchInst>(BB->getTerminator())) {
658       for (; PI != E; ++PI) {
659         BasicBlock *P = *PI;
660         if (BranchInst *PBI = dyn_cast<BranchInst>(P->getTerminator()))
661           if (PBI->isConditional() && PBI->getCondition() == Condition &&
662               ProcessBranchOnDuplicateCond(P, BB))
663             return true;
664       }
665     } else {
666       assert(isa<SwitchInst>(BB->getTerminator()) && "Unknown jump terminator");
667       for (; PI != E; ++PI) {
668         BasicBlock *P = *PI;
669         if (SwitchInst *PSI = dyn_cast<SwitchInst>(P->getTerminator()))
670           if (PSI->getCondition() == Condition &&
671               ProcessSwitchOnDuplicateCond(P, BB))
672             return true;
673       }
674     }
675   }
676
677   // All the rest of our checks depend on the condition being an instruction.
678   if (CondInst == 0) {
679     // FIXME: Unify this with code below.
680     if (LVI && ProcessThreadableEdges(Condition, BB))
681       return true;
682     return false;
683   }  
684     
685   
686   if (CmpInst *CondCmp = dyn_cast<CmpInst>(CondInst)) {
687     if (!LVI &&
688         (!isa<PHINode>(CondCmp->getOperand(0)) ||
689          cast<PHINode>(CondCmp->getOperand(0))->getParent() != BB)) {
690       // If we have a comparison, loop over the predecessors to see if there is
691       // a condition with a lexically identical value.
692       pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB);
693       for (; PI != E; ++PI) {
694         BasicBlock *P = *PI;
695         if (BranchInst *PBI = dyn_cast<BranchInst>(P->getTerminator()))
696           if (PBI->isConditional() && P != BB) {
697             if (CmpInst *CI = dyn_cast<CmpInst>(PBI->getCondition())) {
698               if (CI->getOperand(0) == CondCmp->getOperand(0) &&
699                   CI->getOperand(1) == CondCmp->getOperand(1) &&
700                   CI->getPredicate() == CondCmp->getPredicate()) {
701                 // TODO: Could handle things like (x != 4) --> (x == 17)
702                 if (ProcessBranchOnDuplicateCond(P, BB))
703                   return true;
704               }
705             }
706           }
707       }
708     }
709     
710     // For a comparison where the LHS is outside this block, it's possible
711     // that we've branched on it before.  Used LVI to see if we can simplify
712     // the branch based on that.
713     BranchInst *CondBr = dyn_cast<BranchInst>(BB->getTerminator());
714     Constant *CondConst = dyn_cast<Constant>(CondCmp->getOperand(1));
715     pred_iterator PI = pred_begin(BB), PE = pred_end(BB);
716     if (LVI && CondBr && CondConst && CondBr->isConditional() && PI != PE &&
717         (!isa<Instruction>(CondCmp->getOperand(0)) ||
718          cast<Instruction>(CondCmp->getOperand(0))->getParent() != BB)) {
719       // For predecessor edge, determine if the comparison is true or false
720       // on that edge.  If they're all true or all false, we can simplify the
721       // branch.
722       // FIXME: We could handle mixed true/false by duplicating code.
723       LazyValueInfo::Tristate Baseline =      
724         LVI->getPredicateOnEdge(CondCmp->getPredicate(), CondCmp->getOperand(0),
725                                 CondConst, *PI, BB);
726       if (Baseline != LazyValueInfo::Unknown) {
727         // Check that all remaining incoming values match the first one.
728         while (++PI != PE) {
729           LazyValueInfo::Tristate Ret =
730             LVI->getPredicateOnEdge(CondCmp->getPredicate(),
731                                     CondCmp->getOperand(0), CondConst, *PI, BB);
732           if (Ret != Baseline) break;
733         }
734         
735         // If we terminated early, then one of the values didn't match.
736         if (PI == PE) {
737           unsigned ToRemove = Baseline == LazyValueInfo::True ? 1 : 0;
738           unsigned ToKeep = Baseline == LazyValueInfo::True ? 0 : 1;
739           RemovePredecessorAndSimplify(CondBr->getSuccessor(ToRemove), BB, TD);
740           BranchInst::Create(CondBr->getSuccessor(ToKeep), CondBr);
741           CondBr->eraseFromParent();
742           return true;
743         }
744       }
745     }
746   }
747
748   // Check for some cases that are worth simplifying.  Right now we want to look
749   // for loads that are used by a switch or by the condition for the branch.  If
750   // we see one, check to see if it's partially redundant.  If so, insert a PHI
751   // which can then be used to thread the values.
752   //
753   Value *SimplifyValue = CondInst;
754   if (CmpInst *CondCmp = dyn_cast<CmpInst>(SimplifyValue))
755     if (isa<Constant>(CondCmp->getOperand(1)))
756       SimplifyValue = CondCmp->getOperand(0);
757   
758   // TODO: There are other places where load PRE would be profitable, such as
759   // more complex comparisons.
760   if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(SimplifyValue))
761     if (SimplifyPartiallyRedundantLoad(LI))
762       return true;
763   
764   
765   // Handle a variety of cases where we are branching on something derived from
766   // a PHI node in the current block.  If we can prove that any predecessors
767   // compute a predictable value based on a PHI node, thread those predecessors.
768   //
769   if (ProcessThreadableEdges(CondInst, BB))
770     return true;
771   
772   // If this is an otherwise-unfoldable branch on a phi node in the current
773   // block, see if we can simplify.
774   if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(CondInst))
775     if (PN->getParent() == BB && isa<BranchInst>(BB->getTerminator()))
776       return ProcessBranchOnPHI(PN);
777   
778   
779   // If this is an otherwise-unfoldable branch on a XOR, see if we can simplify.
780   if (CondInst->getOpcode() == Instruction::Xor &&
781       CondInst->getParent() == BB && isa<BranchInst>(BB->getTerminator()))
782     return ProcessBranchOnXOR(cast<BinaryOperator>(CondInst));
783   
784   
785   // TODO: If we have: "br (X > 0)"  and we have a predecessor where we know
786   // "(X == 4)", thread through this block.
787   
788   return false;
789 }
790
791 /// ProcessBranchOnDuplicateCond - We found a block and a predecessor of that
792 /// block that jump on exactly the same condition.  This means that we almost
793 /// always know the direction of the edge in the DESTBB:
794 ///  PREDBB:
795 ///     br COND, DESTBB, BBY
796 ///  DESTBB:
797 ///     br COND, BBZ, BBW
798 ///
799 /// If DESTBB has multiple predecessors, we can't just constant fold the branch
800 /// in DESTBB, we have to thread over it.
801 bool JumpThreading::ProcessBranchOnDuplicateCond(BasicBlock *PredBB,
802                                                  BasicBlock *BB) {
803   BranchInst *PredBI = cast<BranchInst>(PredBB->getTerminator());
804   
805   // If both successors of PredBB go to DESTBB, we don't know anything.  We can
806   // fold the branch to an unconditional one, which allows other recursive
807   // simplifications.
808   bool BranchDir;
809   if (PredBI->getSuccessor(1) != BB)
810     BranchDir = true;
811   else if (PredBI->getSuccessor(0) != BB)
812     BranchDir = false;
813   else {
814     DEBUG(dbgs() << "  In block '" << PredBB->getName()
815           << "' folding terminator: " << *PredBB->getTerminator() << '\n');
816     ++NumFolds;
817     ConstantFoldTerminator(PredBB);
818     return true;
819   }
820    
821   BranchInst *DestBI = cast<BranchInst>(BB->getTerminator());
822
823   // If the dest block has one predecessor, just fix the branch condition to a
824   // constant and fold it.
825   if (BB->getSinglePredecessor()) {
826     DEBUG(dbgs() << "  In block '" << BB->getName()
827           << "' folding condition to '" << BranchDir << "': "
828           << *BB->getTerminator() << '\n');
829     ++NumFolds;
830     Value *OldCond = DestBI->getCondition();
831     DestBI->setCondition(ConstantInt::get(Type::getInt1Ty(BB->getContext()),
832                                           BranchDir));
833     // Delete dead instructions before we fold the branch.  Folding the branch
834     // can eliminate edges from the CFG which can end up deleting OldCond.
835     RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(OldCond);
836     ConstantFoldTerminator(BB);
837     return true;
838   }
839  
840   
841   // Next, figure out which successor we are threading to.
842   BasicBlock *SuccBB = DestBI->getSuccessor(!BranchDir);
843   
844   SmallVector<BasicBlock*, 2> Preds;
845   Preds.push_back(PredBB);
846   
847   // Ok, try to thread it!
848   return ThreadEdge(BB, Preds, SuccBB);
849 }
850
851 /// ProcessSwitchOnDuplicateCond - We found a block and a predecessor of that
852 /// block that switch on exactly the same condition.  This means that we almost
853 /// always know the direction of the edge in the DESTBB:
854 ///  PREDBB:
855 ///     switch COND [... DESTBB, BBY ... ]
856 ///  DESTBB:
857 ///     switch COND [... BBZ, BBW ]
858 ///
859 /// Optimizing switches like this is very important, because simplifycfg builds
860 /// switches out of repeated 'if' conditions.
861 bool JumpThreading::ProcessSwitchOnDuplicateCond(BasicBlock *PredBB,
862                                                  BasicBlock *DestBB) {
863   // Can't thread edge to self.
864   if (PredBB == DestBB)
865     return false;
866   
867   SwitchInst *PredSI = cast<SwitchInst>(PredBB->getTerminator());
868   SwitchInst *DestSI = cast<SwitchInst>(DestBB->getTerminator());
869
870   // There are a variety of optimizations that we can potentially do on these
871   // blocks: we order them from most to least preferable.
872   
873   // If DESTBB *just* contains the switch, then we can forward edges from PREDBB
874   // directly to their destination.  This does not introduce *any* code size
875   // growth.  Skip debug info first.
876   BasicBlock::iterator BBI = DestBB->begin();
877   while (isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI))
878     BBI++;
879   
880   // FIXME: Thread if it just contains a PHI.
881   if (isa<SwitchInst>(BBI)) {
882     bool MadeChange = false;
883     // Ignore the default edge for now.
884     for (unsigned i = 1, e = DestSI->getNumSuccessors(); i != e; ++i) {
885       ConstantInt *DestVal = DestSI->getCaseValue(i);
886       BasicBlock *DestSucc = DestSI->getSuccessor(i);
887       
888       // Okay, DestSI has a case for 'DestVal' that goes to 'DestSucc'.  See if
889       // PredSI has an explicit case for it.  If so, forward.  If it is covered
890       // by the default case, we can't update PredSI.
891       unsigned PredCase = PredSI->findCaseValue(DestVal);
892       if (PredCase == 0) continue;
893       
894       // If PredSI doesn't go to DestBB on this value, then it won't reach the
895       // case on this condition.
896       if (PredSI->getSuccessor(PredCase) != DestBB &&
897           DestSI->getSuccessor(i) != DestBB)
898         continue;
899       
900       // Do not forward this if it already goes to this destination, this would
901       // be an infinite loop.
902       if (PredSI->getSuccessor(PredCase) == DestSucc)
903         continue;
904
905       // Otherwise, we're safe to make the change.  Make sure that the edge from
906       // DestSI to DestSucc is not critical and has no PHI nodes.
907       DEBUG(dbgs() << "FORWARDING EDGE " << *DestVal << "   FROM: " << *PredSI);
908       DEBUG(dbgs() << "THROUGH: " << *DestSI);
909
910       // If the destination has PHI nodes, just split the edge for updating
911       // simplicity.
912       if (isa<PHINode>(DestSucc->begin()) && !DestSucc->getSinglePredecessor()){
913         SplitCriticalEdge(DestSI, i, this);
914         DestSucc = DestSI->getSuccessor(i);
915       }
916       FoldSingleEntryPHINodes(DestSucc);
917       PredSI->setSuccessor(PredCase, DestSucc);
918       MadeChange = true;
919     }
920     
921     if (MadeChange)
922       return true;
923   }
924   
925   return false;
926 }
927
928
929 /// SimplifyPartiallyRedundantLoad - If LI is an obviously partially redundant
930 /// load instruction, eliminate it by replacing it with a PHI node.  This is an
931 /// important optimization that encourages jump threading, and needs to be run
932 /// interlaced with other jump threading tasks.
933 bool JumpThreading::SimplifyPartiallyRedundantLoad(LoadInst *LI) {
934   // Don't hack volatile loads.
935   if (LI->isVolatile()) return false;
936   
937   // If the load is defined in a block with exactly one predecessor, it can't be
938   // partially redundant.
939   BasicBlock *LoadBB = LI->getParent();
940   if (LoadBB->getSinglePredecessor())
941     return false;
942   
943   Value *LoadedPtr = LI->getOperand(0);
944
945   // If the loaded operand is defined in the LoadBB, it can't be available.
946   // TODO: Could do simple PHI translation, that would be fun :)
947   if (Instruction *PtrOp = dyn_cast<Instruction>(LoadedPtr))
948     if (PtrOp->getParent() == LoadBB)
949       return false;
950   
951   // Scan a few instructions up from the load, to see if it is obviously live at
952   // the entry to its block.
953   BasicBlock::iterator BBIt = LI;
954
955   if (Value *AvailableVal = 
956         FindAvailableLoadedValue(LoadedPtr, LoadBB, BBIt, 6)) {
957     // If the value if the load is locally available within the block, just use
958     // it.  This frequently occurs for reg2mem'd allocas.
959     //cerr << "LOAD ELIMINATED:\n" << *BBIt << *LI << "\n";
960     
961     // If the returned value is the load itself, replace with an undef. This can
962     // only happen in dead loops.
963     if (AvailableVal == LI) AvailableVal = UndefValue::get(LI->getType());
964     LI->replaceAllUsesWith(AvailableVal);
965     LI->eraseFromParent();
966     return true;
967   }
968
969   // Otherwise, if we scanned the whole block and got to the top of the block,
970   // we know the block is locally transparent to the load.  If not, something
971   // might clobber its value.
972   if (BBIt != LoadBB->begin())
973     return false;
974   
975   
976   SmallPtrSet<BasicBlock*, 8> PredsScanned;
977   typedef SmallVector<std::pair<BasicBlock*, Value*>, 8> AvailablePredsTy;
978   AvailablePredsTy AvailablePreds;
979   BasicBlock *OneUnavailablePred = 0;
980   
981   // If we got here, the loaded value is transparent through to the start of the
982   // block.  Check to see if it is available in any of the predecessor blocks.
983   for (pred_iterator PI = pred_begin(LoadBB), PE = pred_end(LoadBB);
984        PI != PE; ++PI) {
985     BasicBlock *PredBB = *PI;
986
987     // If we already scanned this predecessor, skip it.
988     if (!PredsScanned.insert(PredBB))
989       continue;
990
991     // Scan the predecessor to see if the value is available in the pred.
992     BBIt = PredBB->end();
993     Value *PredAvailable = FindAvailableLoadedValue(LoadedPtr, PredBB, BBIt, 6);
994     if (!PredAvailable) {
995       OneUnavailablePred = PredBB;
996       continue;
997     }
998     
999     // If so, this load is partially redundant.  Remember this info so that we
1000     // can create a PHI node.
1001     AvailablePreds.push_back(std::make_pair(PredBB, PredAvailable));
1002   }
1003   
1004   // If the loaded value isn't available in any predecessor, it isn't partially
1005   // redundant.
1006   if (AvailablePreds.empty()) return false;
1007   
1008   // Okay, the loaded value is available in at least one (and maybe all!)
1009   // predecessors.  If the value is unavailable in more than one unique
1010   // predecessor, we want to insert a merge block for those common predecessors.
1011   // This ensures that we only have to insert one reload, thus not increasing
1012   // code size.
1013   BasicBlock *UnavailablePred = 0;
1014   
1015   // If there is exactly one predecessor where the value is unavailable, the
1016   // already computed 'OneUnavailablePred' block is it.  If it ends in an
1017   // unconditional branch, we know that it isn't a critical edge.
1018   if (PredsScanned.size() == AvailablePreds.size()+1 &&
1019       OneUnavailablePred->getTerminator()->getNumSuccessors() == 1) {
1020     UnavailablePred = OneUnavailablePred;
1021   } else if (PredsScanned.size() != AvailablePreds.size()) {
1022     // Otherwise, we had multiple unavailable predecessors or we had a critical
1023     // edge from the one.
1024     SmallVector<BasicBlock*, 8> PredsToSplit;
1025     SmallPtrSet<BasicBlock*, 8> AvailablePredSet;
1026
1027     for (unsigned i = 0, e = AvailablePreds.size(); i != e; ++i)
1028       AvailablePredSet.insert(AvailablePreds[i].first);
1029
1030     // Add all the unavailable predecessors to the PredsToSplit list.
1031     for (pred_iterator PI = pred_begin(LoadBB), PE = pred_end(LoadBB);
1032          PI != PE; ++PI) {
1033       BasicBlock *P = *PI;
1034       // If the predecessor is an indirect goto, we can't split the edge.
1035       if (isa<IndirectBrInst>(P->getTerminator()))
1036         return false;
1037       
1038       if (!AvailablePredSet.count(P))
1039         PredsToSplit.push_back(P);
1040     }
1041     
1042     // Split them out to their own block.
1043     UnavailablePred =
1044       SplitBlockPredecessors(LoadBB, &PredsToSplit[0], PredsToSplit.size(),
1045                              "thread-pre-split", this);
1046   }
1047   
1048   // If the value isn't available in all predecessors, then there will be
1049   // exactly one where it isn't available.  Insert a load on that edge and add
1050   // it to the AvailablePreds list.
1051   if (UnavailablePred) {
1052     assert(UnavailablePred->getTerminator()->getNumSuccessors() == 1 &&
1053            "Can't handle critical edge here!");
1054     Value *NewVal = new LoadInst(LoadedPtr, LI->getName()+".pr", false,
1055                                  LI->getAlignment(),
1056                                  UnavailablePred->getTerminator());
1057     AvailablePreds.push_back(std::make_pair(UnavailablePred, NewVal));
1058   }
1059   
1060   // Now we know that each predecessor of this block has a value in
1061   // AvailablePreds, sort them for efficient access as we're walking the preds.
1062   array_pod_sort(AvailablePreds.begin(), AvailablePreds.end());
1063   
1064   // Create a PHI node at the start of the block for the PRE'd load value.
1065   PHINode *PN = PHINode::Create(LI->getType(), "", LoadBB->begin());
1066   PN->takeName(LI);
1067   
1068   // Insert new entries into the PHI for each predecessor.  A single block may
1069   // have multiple entries here.
1070   for (pred_iterator PI = pred_begin(LoadBB), E = pred_end(LoadBB); PI != E;
1071        ++PI) {
1072     BasicBlock *P = *PI;
1073     AvailablePredsTy::iterator I = 
1074       std::lower_bound(AvailablePreds.begin(), AvailablePreds.end(),
1075                        std::make_pair(P, (Value*)0));
1076     
1077     assert(I != AvailablePreds.end() && I->first == P &&
1078            "Didn't find entry for predecessor!");
1079     
1080     PN->addIncoming(I->second, I->first);
1081   }
1082   
1083   //cerr << "PRE: " << *LI << *PN << "\n";
1084   
1085   LI->replaceAllUsesWith(PN);
1086   LI->eraseFromParent();
1087   
1088   return true;
1089 }
1090
1091 /// FindMostPopularDest - The specified list contains multiple possible
1092 /// threadable destinations.  Pick the one that occurs the most frequently in
1093 /// the list.
1094 static BasicBlock *
1095 FindMostPopularDest(BasicBlock *BB,
1096                     const SmallVectorImpl<std::pair<BasicBlock*,
1097                                   BasicBlock*> > &PredToDestList) {
1098   assert(!PredToDestList.empty());
1099   
1100   // Determine popularity.  If there are multiple possible destinations, we
1101   // explicitly choose to ignore 'undef' destinations.  We prefer to thread
1102   // blocks with known and real destinations to threading undef.  We'll handle
1103   // them later if interesting.
1104   DenseMap<BasicBlock*, unsigned> DestPopularity;
1105   for (unsigned i = 0, e = PredToDestList.size(); i != e; ++i)
1106     if (PredToDestList[i].second)
1107       DestPopularity[PredToDestList[i].second]++;
1108   
1109   // Find the most popular dest.
1110   DenseMap<BasicBlock*, unsigned>::iterator DPI = DestPopularity.begin();
1111   BasicBlock *MostPopularDest = DPI->first;
1112   unsigned Popularity = DPI->second;
1113   SmallVector<BasicBlock*, 4> SamePopularity;
1114   
1115   for (++DPI; DPI != DestPopularity.end(); ++DPI) {
1116     // If the popularity of this entry isn't higher than the popularity we've
1117     // seen so far, ignore it.
1118     if (DPI->second < Popularity)
1119       ; // ignore.
1120     else if (DPI->second == Popularity) {
1121       // If it is the same as what we've seen so far, keep track of it.
1122       SamePopularity.push_back(DPI->first);
1123     } else {
1124       // If it is more popular, remember it.
1125       SamePopularity.clear();
1126       MostPopularDest = DPI->first;
1127       Popularity = DPI->second;
1128     }      
1129   }
1130   
1131   // Okay, now we know the most popular destination.  If there is more than
1132   // destination, we need to determine one.  This is arbitrary, but we need
1133   // to make a deterministic decision.  Pick the first one that appears in the
1134   // successor list.
1135   if (!SamePopularity.empty()) {
1136     SamePopularity.push_back(MostPopularDest);
1137     TerminatorInst *TI = BB->getTerminator();
1138     for (unsigned i = 0; ; ++i) {
1139       assert(i != TI->getNumSuccessors() && "Didn't find any successor!");
1140       
1141       if (std::find(SamePopularity.begin(), SamePopularity.end(),
1142                     TI->getSuccessor(i)) == SamePopularity.end())
1143         continue;
1144       
1145       MostPopularDest = TI->getSuccessor(i);
1146       break;
1147     }
1148   }
1149   
1150   // Okay, we have finally picked the most popular destination.
1151   return MostPopularDest;
1152 }
1153
1154 bool JumpThreading::ProcessThreadableEdges(Value *Cond, BasicBlock *BB) {
1155   // If threading this would thread across a loop header, don't even try to
1156   // thread the edge.
1157   if (LoopHeaders.count(BB))
1158     return false;
1159   
1160   SmallVector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*>, 8> PredValues;
1161   if (!ComputeValueKnownInPredecessors(Cond, BB, PredValues))
1162     return false;
1163   
1164   assert(!PredValues.empty() &&
1165          "ComputeValueKnownInPredecessors returned true with no values");
1166
1167   DEBUG(dbgs() << "IN BB: " << *BB;
1168         for (unsigned i = 0, e = PredValues.size(); i != e; ++i) {
1169           dbgs() << "  BB '" << BB->getName() << "': FOUND condition = ";
1170           if (PredValues[i].first)
1171             dbgs() << *PredValues[i].first;
1172           else
1173             dbgs() << "UNDEF";
1174           dbgs() << " for pred '" << PredValues[i].second->getName()
1175           << "'.\n";
1176         });
1177   
1178   // Decide what we want to thread through.  Convert our list of known values to
1179   // a list of known destinations for each pred.  This also discards duplicate
1180   // predecessors and keeps track of the undefined inputs (which are represented
1181   // as a null dest in the PredToDestList).
1182   SmallPtrSet<BasicBlock*, 16> SeenPreds;
1183   SmallVector<std::pair<BasicBlock*, BasicBlock*>, 16> PredToDestList;
1184   
1185   BasicBlock *OnlyDest = 0;
1186   BasicBlock *MultipleDestSentinel = (BasicBlock*)(intptr_t)~0ULL;
1187   
1188   for (unsigned i = 0, e = PredValues.size(); i != e; ++i) {
1189     BasicBlock *Pred = PredValues[i].second;
1190     if (!SeenPreds.insert(Pred))
1191       continue;  // Duplicate predecessor entry.
1192     
1193     // If the predecessor ends with an indirect goto, we can't change its
1194     // destination.
1195     if (isa<IndirectBrInst>(Pred->getTerminator()))
1196       continue;
1197     
1198     ConstantInt *Val = PredValues[i].first;
1199     
1200     BasicBlock *DestBB;
1201     if (Val == 0)      // Undef.
1202       DestBB = 0;
1203     else if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(BB->getTerminator()))
1204       DestBB = BI->getSuccessor(Val->isZero());
1205     else {
1206       SwitchInst *SI = cast<SwitchInst>(BB->getTerminator());
1207       DestBB = SI->getSuccessor(SI->findCaseValue(Val));
1208     }
1209
1210     // If we have exactly one destination, remember it for efficiency below.
1211     if (i == 0)
1212       OnlyDest = DestBB;
1213     else if (OnlyDest != DestBB)
1214       OnlyDest = MultipleDestSentinel;
1215     
1216     PredToDestList.push_back(std::make_pair(Pred, DestBB));
1217   }
1218   
1219   // If all edges were unthreadable, we fail.
1220   if (PredToDestList.empty())
1221     return false;
1222   
1223   // Determine which is the most common successor.  If we have many inputs and
1224   // this block is a switch, we want to start by threading the batch that goes
1225   // to the most popular destination first.  If we only know about one
1226   // threadable destination (the common case) we can avoid this.
1227   BasicBlock *MostPopularDest = OnlyDest;
1228   
1229   if (MostPopularDest == MultipleDestSentinel)
1230     MostPopularDest = FindMostPopularDest(BB, PredToDestList);
1231   
1232   // Now that we know what the most popular destination is, factor all
1233   // predecessors that will jump to it into a single predecessor.
1234   SmallVector<BasicBlock*, 16> PredsToFactor;
1235   for (unsigned i = 0, e = PredToDestList.size(); i != e; ++i)
1236     if (PredToDestList[i].second == MostPopularDest) {
1237       BasicBlock *Pred = PredToDestList[i].first;
1238       
1239       // This predecessor may be a switch or something else that has multiple
1240       // edges to the block.  Factor each of these edges by listing them
1241       // according to # occurrences in PredsToFactor.
1242       TerminatorInst *PredTI = Pred->getTerminator();
1243       for (unsigned i = 0, e = PredTI->getNumSuccessors(); i != e; ++i)
1244         if (PredTI->getSuccessor(i) == BB)
1245           PredsToFactor.push_back(Pred);
1246     }
1247
1248   // If the threadable edges are branching on an undefined value, we get to pick
1249   // the destination that these predecessors should get to.
1250   if (MostPopularDest == 0)
1251     MostPopularDest = BB->getTerminator()->
1252                             getSuccessor(GetBestDestForJumpOnUndef(BB));
1253         
1254   // Ok, try to thread it!
1255   return ThreadEdge(BB, PredsToFactor, MostPopularDest);
1256 }
1257
1258 /// ProcessBranchOnPHI - We have an otherwise unthreadable conditional branch on
1259 /// a PHI node in the current block.  See if there are any simplifications we
1260 /// can do based on inputs to the phi node.
1261 /// 
1262 bool JumpThreading::ProcessBranchOnPHI(PHINode *PN) {
1263   BasicBlock *BB = PN->getParent();
1264   
1265   // TODO: We could make use of this to do it once for blocks with common PHI
1266   // values.
1267   SmallVector<BasicBlock*, 1> PredBBs;
1268   PredBBs.resize(1);
1269   
1270   // If any of the predecessor blocks end in an unconditional branch, we can
1271   // *duplicate* the conditional branch into that block in order to further
1272   // encourage jump threading and to eliminate cases where we have branch on a
1273   // phi of an icmp (branch on icmp is much better).
1274   for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
1275     BasicBlock *PredBB = PN->getIncomingBlock(i);
1276     if (BranchInst *PredBr = dyn_cast<BranchInst>(PredBB->getTerminator()))
1277       if (PredBr->isUnconditional()) {
1278         PredBBs[0] = PredBB;
1279         // Try to duplicate BB into PredBB.
1280         if (DuplicateCondBranchOnPHIIntoPred(BB, PredBBs))
1281           return true;
1282       }
1283   }
1284
1285   return false;
1286 }
1287
1288 /// ProcessBranchOnXOR - We have an otherwise unthreadable conditional branch on
1289 /// a xor instruction in the current block.  See if there are any
1290 /// simplifications we can do based on inputs to the xor.
1291 /// 
1292 bool JumpThreading::ProcessBranchOnXOR(BinaryOperator *BO) {
1293   BasicBlock *BB = BO->getParent();
1294   
1295   // If either the LHS or RHS of the xor is a constant, don't do this
1296   // optimization.
1297   if (isa<ConstantInt>(BO->getOperand(0)) ||
1298       isa<ConstantInt>(BO->getOperand(1)))
1299     return false;
1300   
1301   // If the first instruction in BB isn't a phi, we won't be able to infer
1302   // anything special about any particular predecessor.
1303   if (!isa<PHINode>(BB->front()))
1304     return false;
1305   
1306   // If we have a xor as the branch input to this block, and we know that the
1307   // LHS or RHS of the xor in any predecessor is true/false, then we can clone
1308   // the condition into the predecessor and fix that value to true, saving some
1309   // logical ops on that path and encouraging other paths to simplify.
1310   //
1311   // This copies something like this:
1312   //
1313   //  BB:
1314   //    %X = phi i1 [1],  [%X']
1315   //    %Y = icmp eq i32 %A, %B
1316   //    %Z = xor i1 %X, %Y
1317   //    br i1 %Z, ...
1318   //
1319   // Into:
1320   //  BB':
1321   //    %Y = icmp ne i32 %A, %B
1322   //    br i1 %Z, ...
1323
1324   SmallVector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*>, 8> XorOpValues;
1325   bool isLHS = true;
1326   if (!ComputeValueKnownInPredecessors(BO->getOperand(0), BB, XorOpValues)) {
1327     assert(XorOpValues.empty());
1328     if (!ComputeValueKnownInPredecessors(BO->getOperand(1), BB, XorOpValues))
1329       return false;
1330     isLHS = false;
1331   }
1332   
1333   assert(!XorOpValues.empty() &&
1334          "ComputeValueKnownInPredecessors returned true with no values");
1335
1336   // Scan the information to see which is most popular: true or false.  The
1337   // predecessors can be of the set true, false, or undef.
1338   unsigned NumTrue = 0, NumFalse = 0;
1339   for (unsigned i = 0, e = XorOpValues.size(); i != e; ++i) {
1340     if (!XorOpValues[i].first) continue;  // Ignore undefs for the count.
1341     if (XorOpValues[i].first->isZero())
1342       ++NumFalse;
1343     else
1344       ++NumTrue;
1345   }
1346   
1347   // Determine which value to split on, true, false, or undef if neither.
1348   ConstantInt *SplitVal = 0;
1349   if (NumTrue > NumFalse)
1350     SplitVal = ConstantInt::getTrue(BB->getContext());
1351   else if (NumTrue != 0 || NumFalse != 0)
1352     SplitVal = ConstantInt::getFalse(BB->getContext());
1353   
1354   // Collect all of the blocks that this can be folded into so that we can
1355   // factor this once and clone it once.
1356   SmallVector<BasicBlock*, 8> BlocksToFoldInto;
1357   for (unsigned i = 0, e = XorOpValues.size(); i != e; ++i) {
1358     if (XorOpValues[i].first != SplitVal && XorOpValues[i].first != 0) continue;
1359
1360     BlocksToFoldInto.push_back(XorOpValues[i].second);
1361   }
1362   
1363   // If we inferred a value for all of the predecessors, then duplication won't
1364   // help us.  However, we can just replace the LHS or RHS with the constant.
1365   if (BlocksToFoldInto.size() ==
1366       cast<PHINode>(BB->front()).getNumIncomingValues()) {
1367     if (SplitVal == 0) {
1368       // If all preds provide undef, just nuke the xor, because it is undef too.
1369       BO->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(BO->getType()));
1370       BO->eraseFromParent();
1371     } else if (SplitVal->isZero()) {
1372       // If all preds provide 0, replace the xor with the other input.
1373       BO->replaceAllUsesWith(BO->getOperand(isLHS));
1374       BO->eraseFromParent();
1375     } else {
1376       // If all preds provide 1, set the computed value to 1.
1377       BO->setOperand(!isLHS, SplitVal);
1378     }
1379     
1380     return true;
1381   }
1382   
1383   // Try to duplicate BB into PredBB.
1384   return DuplicateCondBranchOnPHIIntoPred(BB, BlocksToFoldInto);
1385 }
1386
1387
1388 /// AddPHINodeEntriesForMappedBlock - We're adding 'NewPred' as a new
1389 /// predecessor to the PHIBB block.  If it has PHI nodes, add entries for
1390 /// NewPred using the entries from OldPred (suitably mapped).
1391 static void AddPHINodeEntriesForMappedBlock(BasicBlock *PHIBB,
1392                                             BasicBlock *OldPred,
1393                                             BasicBlock *NewPred,
1394                                      DenseMap<Instruction*, Value*> &ValueMap) {
1395   for (BasicBlock::iterator PNI = PHIBB->begin();
1396        PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(PNI); ++PNI) {
1397     // Ok, we have a PHI node.  Figure out what the incoming value was for the
1398     // DestBlock.
1399     Value *IV = PN->getIncomingValueForBlock(OldPred);
1400     
1401     // Remap the value if necessary.
1402     if (Instruction *Inst = dyn_cast<Instruction>(IV)) {
1403       DenseMap<Instruction*, Value*>::iterator I = ValueMap.find(Inst);
1404       if (I != ValueMap.end())
1405         IV = I->second;
1406     }
1407     
1408     PN->addIncoming(IV, NewPred);
1409   }
1410 }
1411
1412 /// ThreadEdge - We have decided that it is safe and profitable to factor the
1413 /// blocks in PredBBs to one predecessor, then thread an edge from it to SuccBB
1414 /// across BB.  Transform the IR to reflect this change.
1415 bool JumpThreading::ThreadEdge(BasicBlock *BB, 
1416                                const SmallVectorImpl<BasicBlock*> &PredBBs, 
1417                                BasicBlock *SuccBB) {
1418   // If threading to the same block as we come from, we would infinite loop.
1419   if (SuccBB == BB) {
1420     DEBUG(dbgs() << "  Not threading across BB '" << BB->getName()
1421           << "' - would thread to self!\n");
1422     return false;
1423   }
1424   
1425   // If threading this would thread across a loop header, don't thread the edge.
1426   // See the comments above FindLoopHeaders for justifications and caveats.
1427   if (LoopHeaders.count(BB)) {
1428     DEBUG(dbgs() << "  Not threading across loop header BB '" << BB->getName()
1429           << "' to dest BB '" << SuccBB->getName()
1430           << "' - it might create an irreducible loop!\n");
1431     return false;
1432   }
1433
1434   unsigned JumpThreadCost = getJumpThreadDuplicationCost(BB);
1435   if (JumpThreadCost > Threshold) {
1436     DEBUG(dbgs() << "  Not threading BB '" << BB->getName()
1437           << "' - Cost is too high: " << JumpThreadCost << "\n");
1438     return false;
1439   }
1440   
1441   // And finally, do it!  Start by factoring the predecessors is needed.
1442   BasicBlock *PredBB;
1443   if (PredBBs.size() == 1)
1444     PredBB = PredBBs[0];
1445   else {
1446     DEBUG(dbgs() << "  Factoring out " << PredBBs.size()
1447           << " common predecessors.\n");
1448     PredBB = SplitBlockPredecessors(BB, &PredBBs[0], PredBBs.size(),
1449                                     ".thr_comm", this);
1450   }
1451   
1452   // And finally, do it!
1453   DEBUG(dbgs() << "  Threading edge from '" << PredBB->getName() << "' to '"
1454         << SuccBB->getName() << "' with cost: " << JumpThreadCost
1455         << ", across block:\n    "
1456         << *BB << "\n");
1457   
1458   if (LVI)
1459     LVI->threadEdge(PredBB, BB, SuccBB);
1460   
1461   // We are going to have to map operands from the original BB block to the new
1462   // copy of the block 'NewBB'.  If there are PHI nodes in BB, evaluate them to
1463   // account for entry from PredBB.
1464   DenseMap<Instruction*, Value*> ValueMapping;
1465   
1466   BasicBlock *NewBB = BasicBlock::Create(BB->getContext(), 
1467                                          BB->getName()+".thread", 
1468                                          BB->getParent(), BB);
1469   NewBB->moveAfter(PredBB);
1470   
1471   BasicBlock::iterator BI = BB->begin();
1472   for (; PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BI); ++BI)
1473     ValueMapping[PN] = PN->getIncomingValueForBlock(PredBB);
1474   
1475   // Clone the non-phi instructions of BB into NewBB, keeping track of the
1476   // mapping and using it to remap operands in the cloned instructions.
1477   for (; !isa<TerminatorInst>(BI); ++BI) {
1478     Instruction *New = BI->clone();
1479     New->setName(BI->getName());
1480     NewBB->getInstList().push_back(New);
1481     ValueMapping[BI] = New;
1482    
1483     // Remap operands to patch up intra-block references.
1484     for (unsigned i = 0, e = New->getNumOperands(); i != e; ++i)
1485       if (Instruction *Inst = dyn_cast<Instruction>(New->getOperand(i))) {
1486         DenseMap<Instruction*, Value*>::iterator I = ValueMapping.find(Inst);
1487         if (I != ValueMapping.end())
1488           New->setOperand(i, I->second);
1489       }
1490   }
1491   
1492   // We didn't copy the terminator from BB over to NewBB, because there is now
1493   // an unconditional jump to SuccBB.  Insert the unconditional jump.
1494   BranchInst::Create(SuccBB, NewBB);
1495   
1496   // Check to see if SuccBB has PHI nodes. If so, we need to add entries to the
1497   // PHI nodes for NewBB now.
1498   AddPHINodeEntriesForMappedBlock(SuccBB, BB, NewBB, ValueMapping);
1499   
1500   // If there were values defined in BB that are used outside the block, then we
1501   // now have to update all uses of the value to use either the original value,
1502   // the cloned value, or some PHI derived value.  This can require arbitrary
1503   // PHI insertion, of which we are prepared to do, clean these up now.
1504   SSAUpdater SSAUpdate;
1505   SmallVector<Use*, 16> UsesToRename;
1506   for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(); I != BB->end(); ++I) {
1507     // Scan all uses of this instruction to see if it is used outside of its
1508     // block, and if so, record them in UsesToRename.
1509     for (Value::use_iterator UI = I->use_begin(), E = I->use_end(); UI != E;
1510          ++UI) {
1511       Instruction *User = cast<Instruction>(*UI);
1512       if (PHINode *UserPN = dyn_cast<PHINode>(User)) {
1513         if (UserPN->getIncomingBlock(UI) == BB)
1514           continue;
1515       } else if (User->getParent() == BB)
1516         continue;
1517       
1518       UsesToRename.push_back(&UI.getUse());
1519     }
1520     
1521     // If there are no uses outside the block, we're done with this instruction.
1522     if (UsesToRename.empty())
1523       continue;
1524     
1525     DEBUG(dbgs() << "JT: Renaming non-local uses of: " << *I << "\n");
1526
1527     // We found a use of I outside of BB.  Rename all uses of I that are outside
1528     // its block to be uses of the appropriate PHI node etc.  See ValuesInBlocks
1529     // with the two values we know.
1530     SSAUpdate.Initialize(I->getType(), I->getName());
1531     SSAUpdate.AddAvailableValue(BB, I);
1532     SSAUpdate.AddAvailableValue(NewBB, ValueMapping[I]);
1533     
1534     while (!UsesToRename.empty())
1535       SSAUpdate.RewriteUse(*UsesToRename.pop_back_val());
1536     DEBUG(dbgs() << "\n");
1537   }
1538   
1539   
1540   // Ok, NewBB is good to go.  Update the terminator of PredBB to jump to
1541   // NewBB instead of BB.  This eliminates predecessors from BB, which requires
1542   // us to simplify any PHI nodes in BB.
1543   TerminatorInst *PredTerm = PredBB->getTerminator();
1544   for (unsigned i = 0, e = PredTerm->getNumSuccessors(); i != e; ++i)
1545     if (PredTerm->getSuccessor(i) == BB) {
1546       RemovePredecessorAndSimplify(BB, PredBB, TD);
1547       PredTerm->setSuccessor(i, NewBB);
1548     }
1549   
1550   // At this point, the IR is fully up to date and consistent.  Do a quick scan
1551   // over the new instructions and zap any that are constants or dead.  This
1552   // frequently happens because of phi translation.
1553   SimplifyInstructionsInBlock(NewBB, TD);
1554   
1555   // Threaded an edge!
1556   ++NumThreads;
1557   return true;
1558 }
1559
1560 /// DuplicateCondBranchOnPHIIntoPred - PredBB contains an unconditional branch
1561 /// to BB which contains an i1 PHI node and a conditional branch on that PHI.
1562 /// If we can duplicate the contents of BB up into PredBB do so now, this
1563 /// improves the odds that the branch will be on an analyzable instruction like
1564 /// a compare.
1565 bool JumpThreading::DuplicateCondBranchOnPHIIntoPred(BasicBlock *BB,
1566                                  const SmallVectorImpl<BasicBlock *> &PredBBs) {
1567   assert(!PredBBs.empty() && "Can't handle an empty set");
1568
1569   // If BB is a loop header, then duplicating this block outside the loop would
1570   // cause us to transform this into an irreducible loop, don't do this.
1571   // See the comments above FindLoopHeaders for justifications and caveats.
1572   if (LoopHeaders.count(BB)) {
1573     DEBUG(dbgs() << "  Not duplicating loop header '" << BB->getName()
1574           << "' into predecessor block '" << PredBBs[0]->getName()
1575           << "' - it might create an irreducible loop!\n");
1576     return false;
1577   }
1578   
1579   unsigned DuplicationCost = getJumpThreadDuplicationCost(BB);
1580   if (DuplicationCost > Threshold) {
1581     DEBUG(dbgs() << "  Not duplicating BB '" << BB->getName()
1582           << "' - Cost is too high: " << DuplicationCost << "\n");
1583     return false;
1584   }
1585   
1586   // And finally, do it!  Start by factoring the predecessors is needed.
1587   BasicBlock *PredBB;
1588   if (PredBBs.size() == 1)
1589     PredBB = PredBBs[0];
1590   else {
1591     DEBUG(dbgs() << "  Factoring out " << PredBBs.size()
1592           << " common predecessors.\n");
1593     PredBB = SplitBlockPredecessors(BB, &PredBBs[0], PredBBs.size(),
1594                                     ".thr_comm", this);
1595   }
1596   
1597   // Okay, we decided to do this!  Clone all the instructions in BB onto the end
1598   // of PredBB.
1599   DEBUG(dbgs() << "  Duplicating block '" << BB->getName() << "' into end of '"
1600         << PredBB->getName() << "' to eliminate branch on phi.  Cost: "
1601         << DuplicationCost << " block is:" << *BB << "\n");
1602   
1603   // Unless PredBB ends with an unconditional branch, split the edge so that we
1604   // can just clone the bits from BB into the end of the new PredBB.
1605   BranchInst *OldPredBranch = dyn_cast<BranchInst>(PredBB->getTerminator());
1606   
1607   if (OldPredBranch == 0 || !OldPredBranch->isUnconditional()) {
1608     PredBB = SplitEdge(PredBB, BB, this);
1609     OldPredBranch = cast<BranchInst>(PredBB->getTerminator());
1610   }
1611   
1612   // We are going to have to map operands from the original BB block into the
1613   // PredBB block.  Evaluate PHI nodes in BB.
1614   DenseMap<Instruction*, Value*> ValueMapping;
1615   
1616   BasicBlock::iterator BI = BB->begin();
1617   for (; PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BI); ++BI)
1618     ValueMapping[PN] = PN->getIncomingValueForBlock(PredBB);
1619   
1620   // Clone the non-phi instructions of BB into PredBB, keeping track of the
1621   // mapping and using it to remap operands in the cloned instructions.
1622   for (; BI != BB->end(); ++BI) {
1623     Instruction *New = BI->clone();
1624     
1625     // Remap operands to patch up intra-block references.
1626     for (unsigned i = 0, e = New->getNumOperands(); i != e; ++i)
1627       if (Instruction *Inst = dyn_cast<Instruction>(New->getOperand(i))) {
1628         DenseMap<Instruction*, Value*>::iterator I = ValueMapping.find(Inst);
1629         if (I != ValueMapping.end())
1630           New->setOperand(i, I->second);
1631       }
1632
1633     // If this instruction can be simplified after the operands are updated,
1634     // just use the simplified value instead.  This frequently happens due to
1635     // phi translation.
1636     if (Value *IV = SimplifyInstruction(New, TD)) {
1637       delete New;
1638       ValueMapping[BI] = IV;
1639     } else {
1640       // Otherwise, insert the new instruction into the block.
1641       New->setName(BI->getName());
1642       PredBB->getInstList().insert(OldPredBranch, New);
1643       ValueMapping[BI] = New;
1644     }
1645   }
1646   
1647   // Check to see if the targets of the branch had PHI nodes. If so, we need to
1648   // add entries to the PHI nodes for branch from PredBB now.
1649   BranchInst *BBBranch = cast<BranchInst>(BB->getTerminator());
1650   AddPHINodeEntriesForMappedBlock(BBBranch->getSuccessor(0), BB, PredBB,
1651                                   ValueMapping);
1652   AddPHINodeEntriesForMappedBlock(BBBranch->getSuccessor(1), BB, PredBB,
1653                                   ValueMapping);
1654   
1655   // If there were values defined in BB that are used outside the block, then we
1656   // now have to update all uses of the value to use either the original value,
1657   // the cloned value, or some PHI derived value.  This can require arbitrary
1658   // PHI insertion, of which we are prepared to do, clean these up now.
1659   SSAUpdater SSAUpdate;
1660   SmallVector<Use*, 16> UsesToRename;
1661   for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(); I != BB->end(); ++I) {
1662     // Scan all uses of this instruction to see if it is used outside of its
1663     // block, and if so, record them in UsesToRename.
1664     for (Value::use_iterator UI = I->use_begin(), E = I->use_end(); UI != E;
1665          ++UI) {
1666       Instruction *User = cast<Instruction>(*UI);
1667       if (PHINode *UserPN = dyn_cast<PHINode>(User)) {
1668         if (UserPN->getIncomingBlock(UI) == BB)
1669           continue;
1670       } else if (User->getParent() == BB)
1671         continue;
1672       
1673       UsesToRename.push_back(&UI.getUse());
1674     }
1675     
1676     // If there are no uses outside the block, we're done with this instruction.
1677     if (UsesToRename.empty())
1678       continue;
1679     
1680     DEBUG(dbgs() << "JT: Renaming non-local uses of: " << *I << "\n");
1681     
1682     // We found a use of I outside of BB.  Rename all uses of I that are outside
1683     // its block to be uses of the appropriate PHI node etc.  See ValuesInBlocks
1684     // with the two values we know.
1685     SSAUpdate.Initialize(I->getType(), I->getName());
1686     SSAUpdate.AddAvailableValue(BB, I);
1687     SSAUpdate.AddAvailableValue(PredBB, ValueMapping[I]);
1688     
1689     while (!UsesToRename.empty())
1690       SSAUpdate.RewriteUse(*UsesToRename.pop_back_val());
1691     DEBUG(dbgs() << "\n");
1692   }
1693   
1694   // PredBB no longer jumps to BB, remove entries in the PHI node for the edge
1695   // that we nuked.
1696   RemovePredecessorAndSimplify(BB, PredBB, TD);
1697   
1698   // Remove the unconditional branch at the end of the PredBB block.
1699   OldPredBranch->eraseFromParent();
1700   
1701   ++NumDupes;
1702   return true;
1703 }
1704
1705