lib/Transforms/Scalar/PredicateSimplifier.cpp

   1 //===-- PredicateSimplifier.cpp - Path Sensitive Simplifier -----------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by Nick Lewycky and is distributed under the
   6 // University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // Path-sensitive optimizer. In a branch where x == y, replace uses of
  11 // x with y. Permits further optimization, such as the elimination of
  12 // the unreachable call:
  13 //
  14 // void test(int *p, int *q)
  15 // {
  16 //   if (p != q)
  17 //     return;
  18 //
  19 //   if (*p != *q)
  20 //     foo(); // unreachable
  21 // }
  22 //
  23 //===------------------------------------------------------------------===//
  24 //
  25 // This optimization works by substituting %q for %p when protected by a
  26 // conditional that assures us of that fact. Properties are stored as
  27 // relationships between two values.
  28 //
  29 //===------------------------------------------------------------------===//
  30
  31 #define DEBUG_TYPE "predsimplify"
  32 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
  33 #include "llvm/Constants.h"
  34 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  35 #include "llvm/Instructions.h"
  36 #include "llvm/Pass.h"
  37 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  38 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  39 #include "llvm/Analysis/Dominators.h"
  40 #include "llvm/Support/CFG.h"
  41 #include "llvm/Support/Debug.h"
  42 #include "llvm/Support/InstVisitor.h"
  43 #include <iostream>
  44 using namespace llvm;
  45
  46 typedef DominatorTree::Node DTNodeType;
  47
  48 namespace {
  49   Statistic<>
  50   NumVarsReplaced("predsimplify", "Number of argument substitutions");
  51   Statistic<>
  52   NumInstruction("predsimplify", "Number of instructions removed");
  53
  54   class PropertySet;
  55
  56   /// Similar to EquivalenceClasses, this stores the set of equivalent
  57   /// types. Beyond EquivalenceClasses, it allows us to specify which
  58   /// element will act as leader.
  59   template<typename ElemTy>
  60   class VISIBILITY_HIDDEN Synonyms {
  61     std::map<ElemTy, unsigned> mapping;
  62     std::vector<ElemTy> leaders;
  63     PropertySet *PS;
  64
  65   public:
  66     typedef unsigned iterator;
  67     typedef const unsigned const_iterator;
  68
  69     Synonyms(PropertySet *PS) : PS(PS) {}
  70
  71     // Inspection
  72
  73     bool empty() const {
  74       return leaders.empty();
  75     }
  76
  77     iterator findLeader(ElemTy e) {
  78       typename std::map<ElemTy, unsigned>::iterator MI = mapping.find(e);
  79       if (MI == mapping.end()) return 0;
  80
  81       return MI->second;
  82     }
  83
  84     const_iterator findLeader(ElemTy e) const {
  85       typename std::map<ElemTy, unsigned>::const_iterator MI =
  86           mapping.find(e);
  87       if (MI == mapping.end()) return 0;
  88
  89       return MI->second;
  90     }
  91
  92     ElemTy &getLeader(iterator I) {
  93       assert(I && I <= leaders.size() && "Illegal leader to get.");
  94       return leaders[I-1];
  95     }
  96
  97     const ElemTy &getLeader(const_iterator I) const {
  98       assert(I && I <= leaders.size() && "Illegal leaders to get.");
  99       return leaders[I-1];
 100     }
 101
 102 #ifdef DEBUG
 103     void debug(std::ostream &os) const {
 104       for (unsigned i = 1, e = leaders.size()+1; i != e; ++i) {
 105         os << i << ". " << *getLeader(i) << ": [";
 106         for (std::map<Value *, unsigned>::const_iterator
 107              I = mapping.begin(), E = mapping.end(); I != E; ++I) {
 108           if ((*I).second == i && (*I).first != leaders[i-1]) {
 109             os << *(*I).first << "  ";
 110           }
 111         }
 112         os << "]\n";
 113       }
 114     }
 115 #endif
 116
 117     // Mutators
 118
 119     /// Combine two sets referring to the same element, inserting the
 120     /// elements as needed. Returns a valid iterator iff two already
 121     /// existing disjoint synonym sets were combined. The iterator
 122     /// points to the no longer existing element.
 123     iterator unionSets(ElemTy E1, ElemTy E2);
 124
 125     /// Returns an iterator pointing to the synonym set containing
 126     /// element e. If none exists, a new one is created and returned.
 127     iterator findOrInsert(ElemTy e) {
 128       iterator I = findLeader(e);
 129       if (I) return I;
 130
 131       leaders.push_back(e);
 132       I = leaders.size();
 133       mapping[e] = I;
 134       return I;
 135     }
 136   };
 137
 138   /// Represents the set of equivalent Value*s and provides insertion
 139   /// and fast lookup. Also stores the set of inequality relationships.
 140   class PropertySet {
 141     /// Returns true if V1 is a better choice than V2.
 142     bool compare(Value *V1, Value *V2) const {
 143       if (isa<Constant>(V1)) {
 144         if (!isa<Constant>(V2)) {
 145           return true;
 146         }
 147       } else if (isa<Argument>(V1)) {
 148         if (!isa<Constant>(V2) && !isa<Argument>(V2)) {
 149           return true;
 150         }
 151       }
 152       if (Instruction *I1 = dyn_cast<Instruction>(V1)) {
 153         if (Instruction *I2 = dyn_cast<Instruction>(V2)) {
 154           BasicBlock *BB1 = I1->getParent(),
 155                      *BB2 = I2->getParent();
 156           if (BB1 == BB2) {
 157             for (BasicBlock::const_iterator I = BB1->begin(), E = BB1->end();
 158                  I != E; ++I) {
 159               if (&*I == I1) return true;
 160               if (&*I == I2) return false;
 161             }
 162             assert(0 && "Instructions not found in parent BasicBlock?");
 163           } else
 164             return DT->getNode(BB1)->properlyDominates(DT->getNode(BB2));
 165         }
 166       }
 167       return false;
 168     }
 169
 170     struct Property;
 171   public:
 172     /// Choose the canonical Value in a synonym set.
 173     /// Leaves the more canonical choice in V1.
 174     void order(Value *&V1, Value *&V2) const {
 175       if (compare(V2, V1)) std::swap(V1, V2);
 176     }
 177
 178     PropertySet(DominatorTree *DT) : union_find(this), DT(DT) {}
 179
 180     Synonyms<Value *> union_find;
 181
 182     typedef std::vector<Property>::iterator       PropertyIterator;
 183     typedef std::vector<Property>::const_iterator ConstPropertyIterator;
 184     typedef Synonyms<Value *>::iterator  SynonymIterator;
 185
 186     enum Ops {
 187       EQ,
 188       NE
 189     };
 190
 191     Value *canonicalize(Value *V) const {
 192       Value *C = lookup(V);
 193       return C ? C : V;
 194     }
 195
 196     Value *lookup(Value *V) const {
 197       SynonymIterator SI = union_find.findLeader(V);
 198       if (!SI) return NULL;
 199       return union_find.getLeader(SI);
 200     }
 201
 202     bool empty() const {
 203       return union_find.empty();
 204     }
 205
 206     void addEqual(Value *V1, Value *V2) {
 207       // If %x = 0. and %y = -0., seteq %x, %y is true, but
 208       // copysign(%x) is not the same as copysign(%y).
 209       if (V1->getType()->isFloatingPoint()) return;
 210
 211       order(V1, V2);
 212       if (isa<Constant>(V2)) return; // refuse to set false == true.
 213
 214       SynonymIterator deleted = union_find.unionSets(V1, V2);
 215       if (deleted) {
 216         SynonymIterator replacement = union_find.findLeader(V1);
 217         // Move Properties
 218         for (PropertyIterator I = Properties.begin(), E = Properties.end();
 219              I != E; ++I) {
 220           if (I->I1 == deleted) I->I1 = replacement;
 221           else if (I->I1 > deleted) --I->I1;
 222           if (I->I2 == deleted) I->I2 = replacement;
 223           else if (I->I2 > deleted) --I->I2;
 224         }
 225       }
 226       addImpliedProperties(EQ, V1, V2);
 227     }
 228
 229     void addNotEqual(Value *V1, Value *V2) {
 230       // If %x = NAN then seteq %x, %x is false.
 231       if (V1->getType()->isFloatingPoint()) return;
 232
 233       // For example, %x = setne int 0, 0 causes "0 != 0".
 234       if (isa<Constant>(V1) && isa<Constant>(V2)) return;
 235
 236       if (findProperty(NE, V1, V2) != Properties.end())
 237         return; // found.
 238
 239       // Add the property.
 240       SynonymIterator I1 = union_find.findOrInsert(V1),
 241                       I2 = union_find.findOrInsert(V2);
 242
 243       // Technically this means that the block is unreachable.
 244       if (I1 == I2) return;
 245
 246       Properties.push_back(Property(NE, I1, I2));
 247       addImpliedProperties(NE, V1, V2);
 248     }
 249
 250     PropertyIterator findProperty(Ops Opcode, Value *V1, Value *V2) {
 251       assert(Opcode != EQ && "Can't findProperty on EQ."
 252              "Use the lookup method instead.");
 253
 254       SynonymIterator I1 = union_find.findLeader(V1),
 255                       I2 = union_find.findLeader(V2);
 256       if (!I1 || !I2) return Properties.end();
 257
 258       return
 259       find(Properties.begin(), Properties.end(), Property(Opcode, I1, I2));
 260     }
 261
 262     ConstPropertyIterator
 263     findProperty(Ops Opcode, Value *V1, Value *V2) const {
 264       assert(Opcode != EQ && "Can't findProperty on EQ."
 265              "Use the lookup method instead.");
 266
 267       SynonymIterator I1 = union_find.findLeader(V1),
 268                       I2 = union_find.findLeader(V2);
 269       if (!I1 || !I2) return Properties.end();
 270
 271       return
 272       find(Properties.begin(), Properties.end(), Property(Opcode, I1, I2));
 273     }
 274
 275   private:
 276     // Represents Head OP [Tail1, Tail2, ...]
 277     // For example: %x != %a, %x != %b.
 278     struct VISIBILITY_HIDDEN Property {
 279       typedef SynonymIterator Iter;
 280
 281       Property(Ops opcode, Iter i1, Iter i2)
 282         : Opcode(opcode), I1(i1), I2(i2)
 283       { assert(opcode != EQ && "Equality belongs in the synonym set, "
 284                                "not a property."); }
 285
 286       bool operator==(const Property &P) const {
 287         return (Opcode == P.Opcode) &&
 288                ((I1 == P.I1 && I2 == P.I2) ||
 289                 (I1 == P.I2 && I2 == P.I1));
 290       }
 291
 292       Ops Opcode;
 293       Iter I1, I2;
 294     };
 295
 296     void add(Ops Opcode, Value *V1, Value *V2, bool invert) {
 297       switch (Opcode) {
 298         case EQ:
 299           if (invert) addNotEqual(V1, V2);
 300           else        addEqual(V1, V2);
 301           break;
 302         case NE:
 303           if (invert) addEqual(V1, V2);
 304           else        addNotEqual(V1, V2);
 305           break;
 306         default:
 307           assert(0 && "Unknown property opcode.");
 308       }
 309     }
 310
 311     // Finds the properties implied by an equivalence and adds them too.
 312     // Example: ("seteq %a, %b", true,  EQ) --> (%a, %b, EQ)
 313     //          ("seteq %a, %b", false, EQ) --> (%a, %b, NE)
 314     void addImpliedProperties(Ops Opcode, Value *V1, Value *V2) {
 315       order(V1, V2);
 316
 317       if (BinaryOperator *BO = dyn_cast<BinaryOperator>(V2)) {
 318         switch (BO->getOpcode()) {
 319         case Instruction::SetEQ:
 320           if (ConstantBool *V1CB = dyn_cast<ConstantBool>(V1))
 321             add(Opcode, BO->getOperand(0), BO->getOperand(1),!V1CB->getValue());
 322           break;
 323         case Instruction::SetNE:
 324           if (ConstantBool *V1CB = dyn_cast<ConstantBool>(V1))
 325             add(Opcode, BO->getOperand(0), BO->getOperand(1), V1CB->getValue());
 326           break;
 327         case Instruction::SetLT:
 328         case Instruction::SetGT:
 329           if (V1 == ConstantBool::getTrue())
 330             add(Opcode, BO->getOperand(0), BO->getOperand(1), true);
 331           break;
 332         case Instruction::SetLE:
 333         case Instruction::SetGE:
 334           if (V1 == ConstantBool::getFalse())
 335             add(Opcode, BO->getOperand(0), BO->getOperand(1), true);
 336           break;
 337         case Instruction::And: {
 338           ConstantIntegral *CI = dyn_cast<ConstantIntegral>(V1);
 339           if (CI && CI->isAllOnesValue()) {
 340             add(Opcode, V1, BO->getOperand(0), false);
 341             add(Opcode, V1, BO->getOperand(1), false);
 342           }
 343         } break;
 344         case Instruction::Or: {
 345           ConstantIntegral *CI = dyn_cast<ConstantIntegral>(V1);
 346           if (CI && CI->isNullValue()) {
 347             add(Opcode, V1, BO->getOperand(0), false);
 348             add(Opcode, V1, BO->getOperand(1), false);
 349           }
 350         } break;
 351         case Instruction::Xor: {
 352           if (ConstantIntegral *CI = dyn_cast<ConstantIntegral>(V1)) {
 353             const Type *Ty = BO->getType();
 354             if (CI->isAllOnesValue()) {
 355               if (BO->getOperand(0) == V1)
 356                 add(Opcode, Constant::getNullValue(Ty),
 357                     BO->getOperand(1), false);
 358               if (BO->getOperand(1) == V1)
 359                 add(Opcode, Constant::getNullValue(Ty),
 360                     BO->getOperand(0), false);
 361             }
 362             if (CI->isNullValue()) {
 363               ConstantIntegral *Op0 =
 364                   dyn_cast<ConstantIntegral>(BO->getOperand(0));
 365               ConstantIntegral *Op1 =
 366                   dyn_cast<ConstantIntegral>(BO->getOperand(1));
 367               if (Op0 && Op0->isAllOnesValue())
 368                 add(Opcode, ConstantIntegral::getAllOnesValue(Ty),
 369                     BO->getOperand(1), false);
 370               if (Op1 && Op1->isAllOnesValue())
 371                 add(Opcode, ConstantIntegral::getAllOnesValue(Ty),
 372                     BO->getOperand(0), false);
 373             }
 374           }
 375         } break;
 376         default:
 377           break;
 378         }
 379       } else if (SelectInst *SI = dyn_cast<SelectInst>(V2)) {
 380         if (Opcode != EQ && Opcode != NE) return;
 381
 382         ConstantBool *True  = ConstantBool::get(Opcode==EQ),
 383                      *False = ConstantBool::get(Opcode!=EQ);
 384
 385         if (V1 == SI->getTrueValue())
 386           addEqual(SI->getCondition(), True);
 387         else if (V1 == SI->getFalseValue())
 388           addEqual(SI->getCondition(), False);
 389         else if (Opcode == EQ)
 390           assert("Result of select not equal to either value.");
 391       }
 392     }
 393
 394     DominatorTree *DT;
 395   public:
 396 #ifdef DEBUG
 397     void debug(std::ostream &os) const {
 398       static const char *OpcodeTable[] = { "EQ", "NE" };
 399
 400       union_find.debug(os);
 401       for (std::vector<Property>::const_iterator I = Properties.begin(),
 402            E = Properties.end(); I != E; ++I) {
 403         os << (*I).I1 << " " << OpcodeTable[(*I).Opcode] << " "
 404            << (*I).I2 << "\n";
 405       }
 406       os << "\n";
 407     }
 408 #endif
 409
 410     std::vector<Property> Properties;
 411   };
 412
 413   /// PredicateSimplifier - This class is a simplifier that replaces
 414   /// one equivalent variable with another. It also tracks what
 415   /// can't be equal and will solve setcc instructions when possible.
 416   class PredicateSimplifier : public FunctionPass {
 417   public:
 418     bool runOnFunction(Function &F);
 419     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const;
 420
 421   private:
 422     /// Backwards - Try to replace the Use of the instruction with
 423     /// something simpler. This resolves a value by walking backwards
 424     /// through its definition and the operands of that definition to
 425     /// see if any values can now be solved for with the properties
 426     /// that are in effect now, but weren't at definition time.
 427     class Backwards : public InstVisitor<Backwards, Value &> {
 428       friend class InstVisitor<Backwards, Value &>;
 429       const PropertySet &KP;
 430
 431       Value &visitSetCondInst(SetCondInst &SCI);
 432       Value &visitBinaryOperator(BinaryOperator &BO);
 433       Value &visitSelectInst(SelectInst &SI);
 434       Value &visitInstruction(Instruction &I);
 435
 436     public:
 437       explicit Backwards(const PropertySet &KP) : KP(KP) {}
 438
 439       Value *resolve(Value *V);
 440     };
 441
 442     /// Forwards - Adds new properties into PropertySet and uses them to
 443     /// simplify instructions. Because new properties sometimes apply to
 444     /// a transition from one BasicBlock to another, this will use the
 445     /// PredicateSimplifier::proceedToSuccessor(s) interface to enter the
 446     /// basic block with the new PropertySet.
 447     class Forwards : public InstVisitor<Forwards> {
 448       friend class InstVisitor<Forwards>;
 449       PredicateSimplifier *PS;
 450     public:
 451       PropertySet &KP;
 452
 453       Forwards(PredicateSimplifier *PS, PropertySet &KP) : PS(PS), KP(KP) {}
 454
 455       // Tries to simplify each Instruction and add new properties to
 456       // the PropertySet. Returns true if it erase the instruction.
 457       //void visitInstruction(Instruction *I);
 458
 459       void visitTerminatorInst(TerminatorInst &TI);
 460       void visitBranchInst(BranchInst &BI);
 461       void visitSwitchInst(SwitchInst &SI);
 462
 463       void visitAllocaInst(AllocaInst &AI);
 464       void visitLoadInst(LoadInst &LI);
 465       void visitStoreInst(StoreInst &SI);
 466       void visitBinaryOperator(BinaryOperator &BO);
 467     };
 468
 469     // Used by terminator instructions to proceed from the current basic
 470     // block to the next. Verifies that "current" dominates "next",
 471     // then calls visitBasicBlock.
 472     void proceedToSuccessors(PropertySet &CurrentPS, BasicBlock *Current);
 473     void proceedToSuccessor(PropertySet &Properties, BasicBlock *Next);
 474
 475     // Visits each instruction in the basic block.
 476     void visitBasicBlock(BasicBlock *Block, PropertySet &KnownProperties);
 477
 478     // Tries to simplify each Instruction and add new properties to
 479     // the PropertySet.
 480     void visitInstruction(Instruction *I, PropertySet &);
 481
 482     DominatorTree *DT;
 483     bool modified;
 484   };
 485
 486   RegisterPass<PredicateSimplifier> X("predsimplify",
 487                                       "Predicate Simplifier");
 488
 489   template <typename ElemTy>
 490   typename Synonyms<ElemTy>::iterator
 491   Synonyms<ElemTy>::unionSets(ElemTy E1, ElemTy E2) {
 492     PS->order(E1, E2);
 493
 494     iterator I1 = findLeader(E1),
 495              I2 = findLeader(E2);
 496
 497     if (!I1 && !I2) { // neither entry is in yet
 498       leaders.push_back(E1);
 499       I1 = leaders.size();
 500       mapping[E1] = I1;
 501       mapping[E2] = I1;
 502       return 0;
 503     }
 504
 505     if (!I1 && I2) {
 506       mapping[E1] = I2;
 507       std::swap(getLeader(I2), E1);
 508       return 0;
 509     }
 510
 511     if (I1 && !I2) {
 512       mapping[E2] = I1;
 513       return 0;
 514     }
 515
 516     if (I1 == I2) return 0;
 517
 518     // This is the case where we have two sets, [%a1, %a2, %a3] and
 519     // [%p1, %p2, %p3] and someone says that %a2 == %p3. We need to
 520     // combine the two synsets.
 521
 522     if (I1 > I2) --I1;
 523
 524     for (std::map<Value *, unsigned>::iterator I = mapping.begin(),
 525          E = mapping.end(); I != E; ++I) {
 526       if (I->second == I2) I->second = I1;
 527       else if (I->second > I2) --I->second;
 528     }
 529
 530     leaders.erase(leaders.begin() + I2 - 1);
 531
 532     return I2;
 533   }
 534 }
 535
 536 FunctionPass *llvm::createPredicateSimplifierPass() {
 537   return new PredicateSimplifier();
 538 }
 539
 540 bool PredicateSimplifier::runOnFunction(Function &F) {
 541   DT = &getAnalysis<DominatorTree>();
 542
 543   modified = false;
 544   PropertySet KnownProperties(DT);
 545   visitBasicBlock(DT->getRootNode()->getBlock(), KnownProperties);
 546   return modified;
 547 }
 548
 549 void PredicateSimplifier::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
 550   AU.addRequiredID(BreakCriticalEdgesID);
 551   AU.addRequired<DominatorTree>();
 552   AU.setPreservesCFG();
 553   AU.addPreservedID(BreakCriticalEdgesID);
 554 }
 555
 556 Value &PredicateSimplifier::Backwards::visitSetCondInst(SetCondInst &SCI) {
 557   Value &vBO = visitBinaryOperator(SCI);
 558   if (&vBO !=  &SCI) return vBO;
 559
 560   Value *SCI0 = resolve(SCI.getOperand(0)),
 561         *SCI1 = resolve(SCI.getOperand(1));
 562
 563   PropertySet::ConstPropertyIterator NE =
 564       KP.findProperty(PropertySet::NE, SCI0, SCI1);
 565
 566   if (NE != KP.Properties.end()) {
 567     switch (SCI.getOpcode()) {
 568       case Instruction::SetEQ: return *ConstantBool::getFalse();
 569       case Instruction::SetNE: return *ConstantBool::getTrue();
 570       case Instruction::SetLE:
 571       case Instruction::SetGE:
 572       case Instruction::SetLT:
 573       case Instruction::SetGT:
 574         break;
 575       default:
 576         assert(0 && "Unknown opcode in SetCondInst.");
 577         break;
 578     }
 579   }
 580   return SCI;
 581 }
 582
 583 Value &PredicateSimplifier::Backwards::visitBinaryOperator(BinaryOperator &BO) {
 584   Value *V = KP.canonicalize(&BO);
 585   if (V != &BO) return *V;
 586
 587   Value *lhs = resolve(BO.getOperand(0)),
 588         *rhs = resolve(BO.getOperand(1));
 589
 590   ConstantIntegral *CI1 = dyn_cast<ConstantIntegral>(lhs),
 591                    *CI2 = dyn_cast<ConstantIntegral>(rhs);
 592
 593   if (CI1 && CI2) return *ConstantExpr::get(BO.getOpcode(), CI1, CI2);
 594
 595   return BO;
 596 }
 597
 598 Value &PredicateSimplifier::Backwards::visitSelectInst(SelectInst &SI) {
 599   Value *V = KP.canonicalize(&SI);
 600   if (V != &SI) return *V;
 601
 602   Value *Condition = resolve(SI.getCondition());
 603   if (ConstantBool *CB = dyn_cast<ConstantBool>(Condition))
 604     return *resolve(CB->getValue() ? SI.getTrueValue() : SI.getFalseValue());
 605   return SI;
 606 }
 607
 608 Value &PredicateSimplifier::Backwards::visitInstruction(Instruction &I) {
 609   return *KP.canonicalize(&I);
 610 }
 611
 612 Value *PredicateSimplifier::Backwards::resolve(Value *V) {
 613   if (isa<Constant>(V) || isa<BasicBlock>(V) || KP.empty()) return V;
 614
 615   if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V)) return &visit(*I);
 616   return KP.canonicalize(V);
 617 }
 618
 619 void PredicateSimplifier::visitBasicBlock(BasicBlock *BB,
 620                                           PropertySet &KnownProperties) {
 621   for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E;) {
 622     visitInstruction(I++, KnownProperties);
 623   }
 624 }
 625
 626 void PredicateSimplifier::visitInstruction(Instruction *I,
 627                                            PropertySet &KnownProperties) {
 628   // Try to replace the whole instruction.
 629   Backwards resolve(KnownProperties);
 630   Value *V = resolve.resolve(I);
 631   if (V != I) {
 632     modified = true;
 633     ++NumInstruction;
 634     DEBUG(std::cerr << "Removing " << *I);
 635     I->replaceAllUsesWith(V);
 636     I->eraseFromParent();
 637     return;
 638   }
 639
 640   // Try to substitute operands.
 641   for (unsigned i = 0, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 642     Value *Oper = I->getOperand(i);
 643     Value *V = resolve.resolve(Oper);
 644     if (V != Oper) {
 645       modified = true;
 646       ++NumVarsReplaced;
 647       DEBUG(std::cerr << "Resolving " << *I);
 648       I->setOperand(i, V);
 649       DEBUG(std::cerr << "into " << *I);
 650     }
 651   }
 652
 653   Forwards visit(this, KnownProperties);
 654   visit.visit(*I);
 655 }
 656
 657 void PredicateSimplifier::proceedToSuccessors(PropertySet &KP,
 658                                               BasicBlock *BBCurrent) {
 659   DTNodeType *Current = DT->getNode(BBCurrent);
 660   for (DTNodeType::iterator I = Current->begin(), E = Current->end();
 661        I != E; ++I) {
 662     PropertySet Copy(KP);
 663     visitBasicBlock((*I)->getBlock(), Copy);
 664   }
 665 }
 666
 667 void PredicateSimplifier::proceedToSuccessor(PropertySet &KP, BasicBlock *BB) {
 668   visitBasicBlock(BB, KP);
 669 }
 670
 671 void PredicateSimplifier::Forwards::visitTerminatorInst(TerminatorInst &TI) {
 672   PS->proceedToSuccessors(KP, TI.getParent());
 673 }
 674
 675 void PredicateSimplifier::Forwards::visitBranchInst(BranchInst &BI) {
 676   BasicBlock *BB = BI.getParent();
 677
 678   if (BI.isUnconditional()) {
 679     PS->proceedToSuccessors(KP, BB);
 680     return;
 681   }
 682
 683   Value *Condition = BI.getCondition();
 684
 685   BasicBlock *TrueDest  = BI.getSuccessor(0),
 686              *FalseDest = BI.getSuccessor(1);
 687
 688   if (isa<ConstantBool>(Condition) || TrueDest == FalseDest) {
 689     PS->proceedToSuccessors(KP, BB);
 690     return;
 691   }
 692
 693   DTNodeType *Node = PS->DT->getNode(BB);
 694   for (DTNodeType::iterator I = Node->begin(), E = Node->end(); I != E; ++I) {
 695     BasicBlock *Dest = (*I)->getBlock();
 696     PropertySet DestProperties(KP);
 697
 698     if (Dest == TrueDest)
 699       DestProperties.addEqual(ConstantBool::getTrue(), Condition);
 700     else if (Dest == FalseDest)
 701       DestProperties.addEqual(ConstantBool::getFalse(), Condition);
 702
 703     PS->proceedToSuccessor(DestProperties, Dest);
 704   }
 705 }
 706
 707 void PredicateSimplifier::Forwards::visitSwitchInst(SwitchInst &SI) {
 708   Value *Condition = SI.getCondition();
 709
 710   // Set the EQProperty in each of the cases BBs,
 711   // and the NEProperties in the default BB.
 712   PropertySet DefaultProperties(KP);
 713
 714   DTNodeType *Node = PS->DT->getNode(SI.getParent());
 715   for (DTNodeType::iterator I = Node->begin(), E = Node->end(); I != E; ++I) {
 716     BasicBlock *BB = (*I)->getBlock();
 717
 718     PropertySet BBProperties(KP);
 719     if (BB == SI.getDefaultDest()) {
 720       for (unsigned i = 1, e = SI.getNumCases(); i < e; ++i)
 721         if (SI.getSuccessor(i) != BB)
 722           BBProperties.addNotEqual(Condition, SI.getCaseValue(i));
 723     } else if (ConstantInt *CI = SI.findCaseDest(BB)) {
 724       BBProperties.addEqual(Condition, CI);
 725     }
 726     PS->proceedToSuccessor(BBProperties, BB);
 727   }
 728 }
 729
 730 void PredicateSimplifier::Forwards::visitAllocaInst(AllocaInst &AI) {
 731   KP.addNotEqual(Constant::getNullValue(AI.getType()), &AI);
 732 }
 733
 734 void PredicateSimplifier::Forwards::visitLoadInst(LoadInst &LI) {
 735   Value *Ptr = LI.getPointerOperand();
 736   KP.addNotEqual(Constant::getNullValue(Ptr->getType()), Ptr);
 737 }
 738
 739 void PredicateSimplifier::Forwards::visitStoreInst(StoreInst &SI) {
 740   Value *Ptr = SI.getPointerOperand();
 741   KP.addNotEqual(Constant::getNullValue(Ptr->getType()), Ptr);
 742 }
 743
 744 void PredicateSimplifier::Forwards::visitBinaryOperator(BinaryOperator &BO) {
 745   Instruction::BinaryOps ops = BO.getOpcode();
 746
 747   switch (ops) {
 748     case Instruction::Div:
 749     case Instruction::Rem: {
 750       Value *Divisor = BO.getOperand(1);
 751       KP.addNotEqual(Constant::getNullValue(Divisor->getType()), Divisor);
 752       break;
 753     }
 754     default:
 755       break;
 756   }
 757 }