79b92eaabe05f63045c59684ef24f460f043e92b
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / Utils / SimplifyCFG.cpp
1 //===- SimplifyCFG.cpp - Code to perform CFG simplification ---------------===//
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 // Peephole optimize the CFG.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #define DEBUG_TYPE "simplifycfg"
15 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
16 #include "llvm/Constants.h"
17 #include "llvm/Instructions.h"
18 #include "llvm/IntrinsicInst.h"
19 #include "llvm/Type.h"
20 #include "llvm/DerivedTypes.h"
21 #include "llvm/GlobalVariable.h"
22 #include "llvm/Support/CFG.h"
23 #include "llvm/Support/Debug.h"
24 #include "llvm/Analysis/ConstantFolding.h"
25 #include "llvm/Transforms/Utils/BasicBlockUtils.h"
26 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
27 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
28 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
29 #include <algorithm>
30 #include <functional>
31 #include <set>
32 #include <map>
33 using namespace llvm;
34
35 STATISTIC(NumSpeculations, "Number of speculative executed instructions");
36
37 /// SafeToMergeTerminators - Return true if it is safe to merge these two
38 /// terminator instructions together.
39 ///
40 static bool SafeToMergeTerminators(TerminatorInst *SI1, TerminatorInst *SI2) {
41   if (SI1 == SI2) return false;  // Can't merge with self!
42   
43   // It is not safe to merge these two switch instructions if they have a common
44   // successor, and if that successor has a PHI node, and if *that* PHI node has
45   // conflicting incoming values from the two switch blocks.
46   BasicBlock *SI1BB = SI1->getParent();
47   BasicBlock *SI2BB = SI2->getParent();
48   SmallPtrSet<BasicBlock*, 16> SI1Succs(succ_begin(SI1BB), succ_end(SI1BB));
49   
50   for (succ_iterator I = succ_begin(SI2BB), E = succ_end(SI2BB); I != E; ++I)
51     if (SI1Succs.count(*I))
52       for (BasicBlock::iterator BBI = (*I)->begin();
53            isa<PHINode>(BBI); ++BBI) {
54         PHINode *PN = cast<PHINode>(BBI);
55         if (PN->getIncomingValueForBlock(SI1BB) !=
56             PN->getIncomingValueForBlock(SI2BB))
57           return false;
58       }
59         
60   return true;
61 }
62
63 /// AddPredecessorToBlock - Update PHI nodes in Succ to indicate that there will
64 /// now be entries in it from the 'NewPred' block.  The values that will be
65 /// flowing into the PHI nodes will be the same as those coming in from
66 /// ExistPred, an existing predecessor of Succ.
67 static void AddPredecessorToBlock(BasicBlock *Succ, BasicBlock *NewPred,
68                                   BasicBlock *ExistPred) {
69   assert(std::find(succ_begin(ExistPred), succ_end(ExistPred), Succ) !=
70          succ_end(ExistPred) && "ExistPred is not a predecessor of Succ!");
71   if (!isa<PHINode>(Succ->begin())) return; // Quick exit if nothing to do
72   
73   PHINode *PN;
74   for (BasicBlock::iterator I = Succ->begin();
75        (PN = dyn_cast<PHINode>(I)); ++I)
76     PN->addIncoming(PN->getIncomingValueForBlock(ExistPred), NewPred);
77 }
78
79 /// CanPropagatePredecessorsForPHIs - Return true if we can fold BB, an
80 /// almost-empty BB ending in an unconditional branch to Succ, into succ.
81 ///
82 /// Assumption: Succ is the single successor for BB.
83 ///
84 static bool CanPropagatePredecessorsForPHIs(BasicBlock *BB, BasicBlock *Succ) {
85   assert(*succ_begin(BB) == Succ && "Succ is not successor of BB!");
86
87   DOUT << "Looking to fold " << BB->getNameStart() << " into " 
88        << Succ->getNameStart() << "\n";
89   // Shortcut, if there is only a single predecessor it must be BB and merging
90   // is always safe
91   if (Succ->getSinglePredecessor()) return true;
92
93   typedef SmallPtrSet<Instruction*, 16> InstrSet;
94   InstrSet BBPHIs;
95
96   // Make a list of all phi nodes in BB
97   BasicBlock::iterator BBI = BB->begin();
98   while (isa<PHINode>(*BBI)) BBPHIs.insert(BBI++);
99
100   // Make a list of the predecessors of BB
101   typedef SmallPtrSet<BasicBlock*, 16> BlockSet;
102   BlockSet BBPreds(pred_begin(BB), pred_end(BB));
103
104   // Use that list to make another list of common predecessors of BB and Succ
105   BlockSet CommonPreds;
106   for (pred_iterator PI = pred_begin(Succ), PE = pred_end(Succ);
107         PI != PE; ++PI)
108     if (BBPreds.count(*PI))
109       CommonPreds.insert(*PI);
110
111   // Shortcut, if there are no common predecessors, merging is always safe
112   if (CommonPreds.empty())
113     return true;
114   
115   // Look at all the phi nodes in Succ, to see if they present a conflict when
116   // merging these blocks
117   for (BasicBlock::iterator I = Succ->begin(); isa<PHINode>(I); ++I) {
118     PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
119
120     // If the incoming value from BB is again a PHINode in
121     // BB which has the same incoming value for *PI as PN does, we can
122     // merge the phi nodes and then the blocks can still be merged
123     PHINode *BBPN = dyn_cast<PHINode>(PN->getIncomingValueForBlock(BB));
124     if (BBPN && BBPN->getParent() == BB) {
125       for (BlockSet::iterator PI = CommonPreds.begin(), PE = CommonPreds.end();
126             PI != PE; PI++) {
127         if (BBPN->getIncomingValueForBlock(*PI) 
128               != PN->getIncomingValueForBlock(*PI)) {
129           DOUT << "Can't fold, phi node " << *PN->getNameStart() << " in " 
130                << Succ->getNameStart() << " is conflicting with " 
131                << BBPN->getNameStart() << " with regard to common predecessor "
132                << (*PI)->getNameStart() << "\n";
133           return false;
134         }
135       }
136       // Remove this phinode from the list of phis in BB, since it has been
137       // handled.
138       BBPHIs.erase(BBPN);
139     } else {
140       Value* Val = PN->getIncomingValueForBlock(BB);
141       for (BlockSet::iterator PI = CommonPreds.begin(), PE = CommonPreds.end();
142             PI != PE; PI++) {
143         // See if the incoming value for the common predecessor is equal to the
144         // one for BB, in which case this phi node will not prevent the merging
145         // of the block.
146         if (Val != PN->getIncomingValueForBlock(*PI)) {
147           DOUT << "Can't fold, phi node " << *PN->getNameStart() << " in " 
148           << Succ->getNameStart() << " is conflicting with regard to common "
149           << "predecessor " << (*PI)->getNameStart() << "\n";
150           return false;
151         }
152       }
153     }
154   }
155
156   // If there are any other phi nodes in BB that don't have a phi node in Succ
157   // to merge with, they must be moved to Succ completely. However, for any
158   // predecessors of Succ, branches will be added to the phi node that just
159   // point to itself. So, for any common predecessors, this must not cause
160   // conflicts.
161   for (InstrSet::iterator I = BBPHIs.begin(), E = BBPHIs.end();
162         I != E; I++) {
163     PHINode *PN = cast<PHINode>(*I);
164     for (BlockSet::iterator PI = CommonPreds.begin(), PE = CommonPreds.end();
165           PI != PE; PI++)
166       if (PN->getIncomingValueForBlock(*PI) != PN) {
167         DOUT << "Can't fold, phi node " << *PN->getNameStart() << " in " 
168              << BB->getNameStart() << " is conflicting with regard to common "
169              << "predecessor " << (*PI)->getNameStart() << "\n";
170         return false;
171       }
172   }
173
174   return true;
175 }
176
177 /// TryToSimplifyUncondBranchFromEmptyBlock - BB contains an unconditional
178 /// branch to Succ, and contains no instructions other than PHI nodes and the
179 /// branch.  If possible, eliminate BB.
180 static bool TryToSimplifyUncondBranchFromEmptyBlock(BasicBlock *BB,
181                                                     BasicBlock *Succ) {
182   // Check to see if merging these blocks would cause conflicts for any of the
183   // phi nodes in BB or Succ. If not, we can safely merge.
184   if (!CanPropagatePredecessorsForPHIs(BB, Succ)) return false;
185   
186   DOUT << "Killing Trivial BB: \n" << *BB;
187   
188   if (isa<PHINode>(Succ->begin())) {
189     // If there is more than one pred of succ, and there are PHI nodes in
190     // the successor, then we need to add incoming edges for the PHI nodes
191     //
192     const SmallVector<BasicBlock*, 16> BBPreds(pred_begin(BB), pred_end(BB));
193     
194     // Loop over all of the PHI nodes in the successor of BB.
195     for (BasicBlock::iterator I = Succ->begin(); isa<PHINode>(I); ++I) {
196       PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
197       Value *OldVal = PN->removeIncomingValue(BB, false);
198       assert(OldVal && "No entry in PHI for Pred BB!");
199       
200       // If this incoming value is one of the PHI nodes in BB, the new entries
201       // in the PHI node are the entries from the old PHI.
202       if (isa<PHINode>(OldVal) && cast<PHINode>(OldVal)->getParent() == BB) {
203         PHINode *OldValPN = cast<PHINode>(OldVal);
204         for (unsigned i = 0, e = OldValPN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
205           // Note that, since we are merging phi nodes and BB and Succ might
206           // have common predecessors, we could end up with a phi node with
207           // identical incoming branches. This will be cleaned up later (and
208           // will trigger asserts if we try to clean it up now, without also
209           // simplifying the corresponding conditional branch).
210           PN->addIncoming(OldValPN->getIncomingValue(i),
211                           OldValPN->getIncomingBlock(i));
212       } else {
213         // Add an incoming value for each of the new incoming values.
214         for (unsigned i = 0, e = BBPreds.size(); i != e; ++i)
215           PN->addIncoming(OldVal, BBPreds[i]);
216       }
217     }
218   }
219   
220   if (isa<PHINode>(&BB->front())) {
221     SmallVector<BasicBlock*, 16>
222     OldSuccPreds(pred_begin(Succ), pred_end(Succ));
223     
224     // Move all PHI nodes in BB to Succ if they are alive, otherwise
225     // delete them.
226     while (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(&BB->front())) {
227       if (PN->use_empty()) {
228         // Just remove the dead phi.  This happens if Succ's PHIs were the only
229         // users of the PHI nodes.
230         PN->eraseFromParent();
231         continue;
232       }
233     
234       // The instruction is alive, so this means that BB must dominate all
235       // predecessors of Succ (Since all uses of the PN are after its
236       // definition, so in Succ or a block dominated by Succ. If a predecessor
237       // of Succ would not be dominated by BB, PN would violate the def before
238       // use SSA demand). Therefore, we can simply move the phi node to the
239       // next block.
240       Succ->getInstList().splice(Succ->begin(),
241                                  BB->getInstList(), BB->begin());
242       
243       // We need to add new entries for the PHI node to account for
244       // predecessors of Succ that the PHI node does not take into
245       // account.  At this point, since we know that BB dominated succ and all
246       // of its predecessors, this means that we should any newly added
247       // incoming edges should use the PHI node itself as the value for these
248       // edges, because they are loop back edges.
249       for (unsigned i = 0, e = OldSuccPreds.size(); i != e; ++i)
250         if (OldSuccPreds[i] != BB)
251           PN->addIncoming(PN, OldSuccPreds[i]);
252     }
253   }
254     
255   // Everything that jumped to BB now goes to Succ.
256   BB->replaceAllUsesWith(Succ);
257   if (!Succ->hasName()) Succ->takeName(BB);
258   BB->eraseFromParent();              // Delete the old basic block.
259   return true;
260 }
261
262 /// GetIfCondition - Given a basic block (BB) with two predecessors (and
263 /// presumably PHI nodes in it), check to see if the merge at this block is due
264 /// to an "if condition".  If so, return the boolean condition that determines
265 /// which entry into BB will be taken.  Also, return by references the block
266 /// that will be entered from if the condition is true, and the block that will
267 /// be entered if the condition is false.
268 ///
269 ///
270 static Value *GetIfCondition(BasicBlock *BB,
271                              BasicBlock *&IfTrue, BasicBlock *&IfFalse) {
272   assert(std::distance(pred_begin(BB), pred_end(BB)) == 2 &&
273          "Function can only handle blocks with 2 predecessors!");
274   BasicBlock *Pred1 = *pred_begin(BB);
275   BasicBlock *Pred2 = *++pred_begin(BB);
276
277   // We can only handle branches.  Other control flow will be lowered to
278   // branches if possible anyway.
279   if (!isa<BranchInst>(Pred1->getTerminator()) ||
280       !isa<BranchInst>(Pred2->getTerminator()))
281     return 0;
282   BranchInst *Pred1Br = cast<BranchInst>(Pred1->getTerminator());
283   BranchInst *Pred2Br = cast<BranchInst>(Pred2->getTerminator());
284
285   // Eliminate code duplication by ensuring that Pred1Br is conditional if
286   // either are.
287   if (Pred2Br->isConditional()) {
288     // If both branches are conditional, we don't have an "if statement".  In
289     // reality, we could transform this case, but since the condition will be
290     // required anyway, we stand no chance of eliminating it, so the xform is
291     // probably not profitable.
292     if (Pred1Br->isConditional())
293       return 0;
294
295     std::swap(Pred1, Pred2);
296     std::swap(Pred1Br, Pred2Br);
297   }
298
299   if (Pred1Br->isConditional()) {
300     // If we found a conditional branch predecessor, make sure that it branches
301     // to BB and Pred2Br.  If it doesn't, this isn't an "if statement".
302     if (Pred1Br->getSuccessor(0) == BB &&
303         Pred1Br->getSuccessor(1) == Pred2) {
304       IfTrue = Pred1;
305       IfFalse = Pred2;
306     } else if (Pred1Br->getSuccessor(0) == Pred2 &&
307                Pred1Br->getSuccessor(1) == BB) {
308       IfTrue = Pred2;
309       IfFalse = Pred1;
310     } else {
311       // We know that one arm of the conditional goes to BB, so the other must
312       // go somewhere unrelated, and this must not be an "if statement".
313       return 0;
314     }
315
316     // The only thing we have to watch out for here is to make sure that Pred2
317     // doesn't have incoming edges from other blocks.  If it does, the condition
318     // doesn't dominate BB.
319     if (++pred_begin(Pred2) != pred_end(Pred2))
320       return 0;
321
322     return Pred1Br->getCondition();
323   }
324
325   // Ok, if we got here, both predecessors end with an unconditional branch to
326   // BB.  Don't panic!  If both blocks only have a single (identical)
327   // predecessor, and THAT is a conditional branch, then we're all ok!
328   if (pred_begin(Pred1) == pred_end(Pred1) ||
329       ++pred_begin(Pred1) != pred_end(Pred1) ||
330       pred_begin(Pred2) == pred_end(Pred2) ||
331       ++pred_begin(Pred2) != pred_end(Pred2) ||
332       *pred_begin(Pred1) != *pred_begin(Pred2))
333     return 0;
334
335   // Otherwise, if this is a conditional branch, then we can use it!
336   BasicBlock *CommonPred = *pred_begin(Pred1);
337   if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(CommonPred->getTerminator())) {
338     assert(BI->isConditional() && "Two successors but not conditional?");
339     if (BI->getSuccessor(0) == Pred1) {
340       IfTrue = Pred1;
341       IfFalse = Pred2;
342     } else {
343       IfTrue = Pred2;
344       IfFalse = Pred1;
345     }
346     return BI->getCondition();
347   }
348   return 0;
349 }
350
351 /// findGlobalVariableBase - Recurse into a ConstantExpr to find the underlying
352 /// GlobalVariable, if there is one.
353 static GlobalVariable* findGlobalVariableBase(ConstantExpr* CE) {
354   if (isa<GlobalVariable>(CE))
355     return dyn_cast<GlobalVariable>(CE);
356   if (CE->getOpcode()==Instruction::GetElementPtr ||
357       CE->getOpcode()==Instruction::BitCast) {
358     if (isa<GlobalVariable>(CE->getOperand(0)))
359       return dyn_cast<GlobalVariable>(CE->getOperand(0));
360     if (ConstantExpr *CE2 = dyn_cast<ConstantExpr>(CE->getOperand(0)))
361       return findGlobalVariableBase(CE2);
362   }
363   return NULL;
364 }
365
366 /// DominatesMergePoint - If we have a merge point of an "if condition" as
367 /// accepted above, return true if the specified value dominates the block.  We
368 /// don't handle the true generality of domination here, just a special case
369 /// which works well enough for us.
370 ///
371 /// If AggressiveInsts is non-null, and if V does not dominate BB, we check to
372 /// see if V (which must be an instruction) is cheap to compute and is
373 /// non-trapping.  If both are true, the instruction is inserted into the set
374 /// and true is returned.
375 static bool DominatesMergePoint(Value *V, BasicBlock *BB,
376                                 std::set<Instruction*> *AggressiveInsts) {
377   Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
378   if (!I) {
379     // Non-instructions all dominate instructions, but not all constantexprs
380     // can be executed unconditionally.
381     if (ConstantExpr *C = dyn_cast<ConstantExpr>(V))
382       if (C->canTrap())
383         return false;
384     return true;
385   }
386   BasicBlock *PBB = I->getParent();
387
388   // We don't want to allow weird loops that might have the "if condition" in
389   // the bottom of this block.
390   if (PBB == BB) return false;
391
392   // If this instruction is defined in a block that contains an unconditional
393   // branch to BB, then it must be in the 'conditional' part of the "if
394   // statement".
395   if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(PBB->getTerminator()))
396     if (BI->isUnconditional() && BI->getSuccessor(0) == BB) {
397       if (!AggressiveInsts) return false;
398       // Okay, it looks like the instruction IS in the "condition".  Check to
399       // see if its a cheap instruction to unconditionally compute, and if it
400       // only uses stuff defined outside of the condition.  If so, hoist it out.
401       switch (I->getOpcode()) {
402       default: return false;  // Cannot hoist this out safely.
403       case Instruction::Load: {
404         // We can hoist loads that are non-volatile and obviously cannot trap.
405         if (cast<LoadInst>(I)->isVolatile())
406           return false;
407         // FIXME: A computation of a constant can trap!
408         if (!isa<AllocaInst>(I->getOperand(0)) &&
409             !isa<Constant>(I->getOperand(0)))
410           return false;
411         // External weak globals may have address 0, so we can't load them.
412         GlobalVariable* GV = dyn_cast<GlobalVariable>(I->getOperand(0));
413         if (GV && GV->hasExternalWeakLinkage())
414           return false;
415         // The global may be buried within a ConstantExpr.
416         if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(I->getOperand(0)))
417           GV = findGlobalVariableBase(CE);
418         if (GV && GV->hasExternalWeakLinkage())
419           return false;
420
421         // Finally, we have to check to make sure there are no instructions
422         // before the load in its basic block, as we are going to hoist the loop
423         // out to its predecessor.
424         BasicBlock::iterator IP = PBB->begin();
425         while (isa<DbgInfoIntrinsic>(IP))
426           IP++;
427         if (IP != BasicBlock::iterator(I))
428           return false;
429         break;
430       }
431       case Instruction::Add:
432       case Instruction::Sub:
433       case Instruction::And:
434       case Instruction::Or:
435       case Instruction::Xor:
436       case Instruction::Shl:
437       case Instruction::LShr:
438       case Instruction::AShr:
439       case Instruction::ICmp:
440       case Instruction::FCmp:
441         if (I->getOperand(0)->getType()->isFPOrFPVector())
442           return false;  // FP arithmetic might trap.
443         break;   // These are all cheap and non-trapping instructions.
444       }
445
446       // Okay, we can only really hoist these out if their operands are not
447       // defined in the conditional region.
448       for (User::op_iterator i = I->op_begin(), e = I->op_end(); i != e; ++i)
449         if (!DominatesMergePoint(*i, BB, 0))
450           return false;
451       // Okay, it's safe to do this!  Remember this instruction.
452       AggressiveInsts->insert(I);
453     }
454
455   return true;
456 }
457
458 /// GatherConstantSetEQs - Given a potentially 'or'd together collection of
459 /// icmp_eq instructions that compare a value against a constant, return the
460 /// value being compared, and stick the constant into the Values vector.
461 static Value *GatherConstantSetEQs(Value *V, std::vector<ConstantInt*> &Values){
462   if (Instruction *Inst = dyn_cast<Instruction>(V)) {
463     if (Inst->getOpcode() == Instruction::ICmp &&
464         cast<ICmpInst>(Inst)->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_EQ) {
465       if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(Inst->getOperand(1))) {
466         Values.push_back(C);
467         return Inst->getOperand(0);
468       } else if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(Inst->getOperand(0))) {
469         Values.push_back(C);
470         return Inst->getOperand(1);
471       }
472     } else if (Inst->getOpcode() == Instruction::Or) {
473       if (Value *LHS = GatherConstantSetEQs(Inst->getOperand(0), Values))
474         if (Value *RHS = GatherConstantSetEQs(Inst->getOperand(1), Values))
475           if (LHS == RHS)
476             return LHS;
477     }
478   }
479   return 0;
480 }
481
482 /// GatherConstantSetNEs - Given a potentially 'and'd together collection of
483 /// setne instructions that compare a value against a constant, return the value
484 /// being compared, and stick the constant into the Values vector.
485 static Value *GatherConstantSetNEs(Value *V, std::vector<ConstantInt*> &Values){
486   if (Instruction *Inst = dyn_cast<Instruction>(V)) {
487     if (Inst->getOpcode() == Instruction::ICmp &&
488                cast<ICmpInst>(Inst)->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_NE) {
489       if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(Inst->getOperand(1))) {
490         Values.push_back(C);
491         return Inst->getOperand(0);
492       } else if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(Inst->getOperand(0))) {
493         Values.push_back(C);
494         return Inst->getOperand(1);
495       }
496     } else if (Inst->getOpcode() == Instruction::And) {
497       if (Value *LHS = GatherConstantSetNEs(Inst->getOperand(0), Values))
498         if (Value *RHS = GatherConstantSetNEs(Inst->getOperand(1), Values))
499           if (LHS == RHS)
500             return LHS;
501     }
502   }
503   return 0;
504 }
505
506 /// GatherValueComparisons - If the specified Cond is an 'and' or 'or' of a
507 /// bunch of comparisons of one value against constants, return the value and
508 /// the constants being compared.
509 static bool GatherValueComparisons(Instruction *Cond, Value *&CompVal,
510                                    std::vector<ConstantInt*> &Values) {
511   if (Cond->getOpcode() == Instruction::Or) {
512     CompVal = GatherConstantSetEQs(Cond, Values);
513
514     // Return true to indicate that the condition is true if the CompVal is
515     // equal to one of the constants.
516     return true;
517   } else if (Cond->getOpcode() == Instruction::And) {
518     CompVal = GatherConstantSetNEs(Cond, Values);
519
520     // Return false to indicate that the condition is false if the CompVal is
521     // equal to one of the constants.
522     return false;
523   }
524   return false;
525 }
526
527 static void EraseTerminatorInstAndDCECond(TerminatorInst *TI) {
528   Instruction* Cond = 0;
529   if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(TI)) {
530     Cond = dyn_cast<Instruction>(SI->getCondition());
531   } else if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(TI)) {
532     if (BI->isConditional())
533       Cond = dyn_cast<Instruction>(BI->getCondition());
534   }
535
536   TI->eraseFromParent();
537   if (Cond) RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(Cond);
538 }
539
540 /// isValueEqualityComparison - Return true if the specified terminator checks
541 /// to see if a value is equal to constant integer value.
542 static Value *isValueEqualityComparison(TerminatorInst *TI) {
543   if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(TI)) {
544     // Do not permit merging of large switch instructions into their
545     // predecessors unless there is only one predecessor.
546     if (SI->getNumSuccessors() * std::distance(pred_begin(SI->getParent()),
547                                                pred_end(SI->getParent())) > 128)
548       return 0;
549
550     return SI->getCondition();
551   }
552   if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(TI))
553     if (BI->isConditional() && BI->getCondition()->hasOneUse())
554       if (ICmpInst *ICI = dyn_cast<ICmpInst>(BI->getCondition()))
555         if ((ICI->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_EQ ||
556              ICI->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_NE) &&
557             isa<ConstantInt>(ICI->getOperand(1)))
558           return ICI->getOperand(0);
559   return 0;
560 }
561
562 /// GetValueEqualityComparisonCases - Given a value comparison instruction,
563 /// decode all of the 'cases' that it represents and return the 'default' block.
564 static BasicBlock *
565 GetValueEqualityComparisonCases(TerminatorInst *TI,
566                                 std::vector<std::pair<ConstantInt*,
567                                                       BasicBlock*> > &Cases) {
568   if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(TI)) {
569     Cases.reserve(SI->getNumCases());
570     for (unsigned i = 1, e = SI->getNumCases(); i != e; ++i)
571       Cases.push_back(std::make_pair(SI->getCaseValue(i), SI->getSuccessor(i)));
572     return SI->getDefaultDest();
573   }
574
575   BranchInst *BI = cast<BranchInst>(TI);
576   ICmpInst *ICI = cast<ICmpInst>(BI->getCondition());
577   Cases.push_back(std::make_pair(cast<ConstantInt>(ICI->getOperand(1)),
578                                  BI->getSuccessor(ICI->getPredicate() ==
579                                                   ICmpInst::ICMP_NE)));
580   return BI->getSuccessor(ICI->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_EQ);
581 }
582
583
584 /// EliminateBlockCases - Given a vector of bb/value pairs, remove any entries
585 /// in the list that match the specified block.
586 static void EliminateBlockCases(BasicBlock *BB,
587                std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > &Cases) {
588   for (unsigned i = 0, e = Cases.size(); i != e; ++i)
589     if (Cases[i].second == BB) {
590       Cases.erase(Cases.begin()+i);
591       --i; --e;
592     }
593 }
594
595 /// ValuesOverlap - Return true if there are any keys in C1 that exist in C2 as
596 /// well.
597 static bool
598 ValuesOverlap(std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > &C1,
599               std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > &C2) {
600   std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > *V1 = &C1, *V2 = &C2;
601
602   // Make V1 be smaller than V2.
603   if (V1->size() > V2->size())
604     std::swap(V1, V2);
605
606   if (V1->size() == 0) return false;
607   if (V1->size() == 1) {
608     // Just scan V2.
609     ConstantInt *TheVal = (*V1)[0].first;
610     for (unsigned i = 0, e = V2->size(); i != e; ++i)
611       if (TheVal == (*V2)[i].first)
612         return true;
613   }
614
615   // Otherwise, just sort both lists and compare element by element.
616   std::sort(V1->begin(), V1->end());
617   std::sort(V2->begin(), V2->end());
618   unsigned i1 = 0, i2 = 0, e1 = V1->size(), e2 = V2->size();
619   while (i1 != e1 && i2 != e2) {
620     if ((*V1)[i1].first == (*V2)[i2].first)
621       return true;
622     if ((*V1)[i1].first < (*V2)[i2].first)
623       ++i1;
624     else
625       ++i2;
626   }
627   return false;
628 }
629
630 /// SimplifyEqualityComparisonWithOnlyPredecessor - If TI is known to be a
631 /// terminator instruction and its block is known to only have a single
632 /// predecessor block, check to see if that predecessor is also a value
633 /// comparison with the same value, and if that comparison determines the
634 /// outcome of this comparison.  If so, simplify TI.  This does a very limited
635 /// form of jump threading.
636 static bool SimplifyEqualityComparisonWithOnlyPredecessor(TerminatorInst *TI,
637                                                           BasicBlock *Pred) {
638   Value *PredVal = isValueEqualityComparison(Pred->getTerminator());
639   if (!PredVal) return false;  // Not a value comparison in predecessor.
640
641   Value *ThisVal = isValueEqualityComparison(TI);
642   assert(ThisVal && "This isn't a value comparison!!");
643   if (ThisVal != PredVal) return false;  // Different predicates.
644
645   // Find out information about when control will move from Pred to TI's block.
646   std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > PredCases;
647   BasicBlock *PredDef = GetValueEqualityComparisonCases(Pred->getTerminator(),
648                                                         PredCases);
649   EliminateBlockCases(PredDef, PredCases);  // Remove default from cases.
650
651   // Find information about how control leaves this block.
652   std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > ThisCases;
653   BasicBlock *ThisDef = GetValueEqualityComparisonCases(TI, ThisCases);
654   EliminateBlockCases(ThisDef, ThisCases);  // Remove default from cases.
655
656   // If TI's block is the default block from Pred's comparison, potentially
657   // simplify TI based on this knowledge.
658   if (PredDef == TI->getParent()) {
659     // If we are here, we know that the value is none of those cases listed in
660     // PredCases.  If there are any cases in ThisCases that are in PredCases, we
661     // can simplify TI.
662     if (ValuesOverlap(PredCases, ThisCases)) {
663       if (isa<BranchInst>(TI)) {
664         // Okay, one of the successors of this condbr is dead.  Convert it to a
665         // uncond br.
666         assert(ThisCases.size() == 1 && "Branch can only have one case!");
667         // Insert the new branch.
668         Instruction *NI = BranchInst::Create(ThisDef, TI);
669
670         // Remove PHI node entries for the dead edge.
671         ThisCases[0].second->removePredecessor(TI->getParent());
672
673         DOUT << "Threading pred instr: " << *Pred->getTerminator()
674              << "Through successor TI: " << *TI << "Leaving: " << *NI << "\n";
675
676         EraseTerminatorInstAndDCECond(TI);
677         return true;
678
679       } else {
680         SwitchInst *SI = cast<SwitchInst>(TI);
681         // Okay, TI has cases that are statically dead, prune them away.
682         SmallPtrSet<Constant*, 16> DeadCases;
683         for (unsigned i = 0, e = PredCases.size(); i != e; ++i)
684           DeadCases.insert(PredCases[i].first);
685
686         DOUT << "Threading pred instr: " << *Pred->getTerminator()
687              << "Through successor TI: " << *TI;
688
689         for (unsigned i = SI->getNumCases()-1; i != 0; --i)
690           if (DeadCases.count(SI->getCaseValue(i))) {
691             SI->getSuccessor(i)->removePredecessor(TI->getParent());
692             SI->removeCase(i);
693           }
694
695         DOUT << "Leaving: " << *TI << "\n";
696         return true;
697       }
698     }
699
700   } else {
701     // Otherwise, TI's block must correspond to some matched value.  Find out
702     // which value (or set of values) this is.
703     ConstantInt *TIV = 0;
704     BasicBlock *TIBB = TI->getParent();
705     for (unsigned i = 0, e = PredCases.size(); i != e; ++i)
706       if (PredCases[i].second == TIBB) {
707         if (TIV == 0)
708           TIV = PredCases[i].first;
709         else
710           return false;  // Cannot handle multiple values coming to this block.
711       }
712     assert(TIV && "No edge from pred to succ?");
713
714     // Okay, we found the one constant that our value can be if we get into TI's
715     // BB.  Find out which successor will unconditionally be branched to.
716     BasicBlock *TheRealDest = 0;
717     for (unsigned i = 0, e = ThisCases.size(); i != e; ++i)
718       if (ThisCases[i].first == TIV) {
719         TheRealDest = ThisCases[i].second;
720         break;
721       }
722
723     // If not handled by any explicit cases, it is handled by the default case.
724     if (TheRealDest == 0) TheRealDest = ThisDef;
725
726     // Remove PHI node entries for dead edges.
727     BasicBlock *CheckEdge = TheRealDest;
728     for (succ_iterator SI = succ_begin(TIBB), e = succ_end(TIBB); SI != e; ++SI)
729       if (*SI != CheckEdge)
730         (*SI)->removePredecessor(TIBB);
731       else
732         CheckEdge = 0;
733
734     // Insert the new branch.
735     Instruction *NI = BranchInst::Create(TheRealDest, TI);
736
737     DOUT << "Threading pred instr: " << *Pred->getTerminator()
738          << "Through successor TI: " << *TI << "Leaving: " << *NI << "\n";
739
740     EraseTerminatorInstAndDCECond(TI);
741     return true;
742   }
743   return false;
744 }
745
746 namespace {
747   /// ConstantIntOrdering - This class implements a stable ordering of constant
748   /// integers that does not depend on their address.  This is important for
749   /// applications that sort ConstantInt's to ensure uniqueness.
750   struct ConstantIntOrdering {
751     bool operator()(const ConstantInt *LHS, const ConstantInt *RHS) const {
752       return LHS->getValue().ult(RHS->getValue());
753     }
754   };
755 }
756
757 /// FoldValueComparisonIntoPredecessors - The specified terminator is a value
758 /// equality comparison instruction (either a switch or a branch on "X == c").
759 /// See if any of the predecessors of the terminator block are value comparisons
760 /// on the same value.  If so, and if safe to do so, fold them together.
761 static bool FoldValueComparisonIntoPredecessors(TerminatorInst *TI) {
762   BasicBlock *BB = TI->getParent();
763   Value *CV = isValueEqualityComparison(TI);  // CondVal
764   assert(CV && "Not a comparison?");
765   bool Changed = false;
766
767   SmallVector<BasicBlock*, 16> Preds(pred_begin(BB), pred_end(BB));
768   while (!Preds.empty()) {
769     BasicBlock *Pred = Preds.pop_back_val();
770
771     // See if the predecessor is a comparison with the same value.
772     TerminatorInst *PTI = Pred->getTerminator();
773     Value *PCV = isValueEqualityComparison(PTI);  // PredCondVal
774
775     if (PCV == CV && SafeToMergeTerminators(TI, PTI)) {
776       // Figure out which 'cases' to copy from SI to PSI.
777       std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > BBCases;
778       BasicBlock *BBDefault = GetValueEqualityComparisonCases(TI, BBCases);
779
780       std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > PredCases;
781       BasicBlock *PredDefault = GetValueEqualityComparisonCases(PTI, PredCases);
782
783       // Based on whether the default edge from PTI goes to BB or not, fill in
784       // PredCases and PredDefault with the new switch cases we would like to
785       // build.
786       SmallVector<BasicBlock*, 8> NewSuccessors;
787
788       if (PredDefault == BB) {
789         // If this is the default destination from PTI, only the edges in TI
790         // that don't occur in PTI, or that branch to BB will be activated.
791         std::set<ConstantInt*, ConstantIntOrdering> PTIHandled;
792         for (unsigned i = 0, e = PredCases.size(); i != e; ++i)
793           if (PredCases[i].second != BB)
794             PTIHandled.insert(PredCases[i].first);
795           else {
796             // The default destination is BB, we don't need explicit targets.
797             std::swap(PredCases[i], PredCases.back());
798             PredCases.pop_back();
799             --i; --e;
800           }
801
802         // Reconstruct the new switch statement we will be building.
803         if (PredDefault != BBDefault) {
804           PredDefault->removePredecessor(Pred);
805           PredDefault = BBDefault;
806           NewSuccessors.push_back(BBDefault);
807         }
808         for (unsigned i = 0, e = BBCases.size(); i != e; ++i)
809           if (!PTIHandled.count(BBCases[i].first) &&
810               BBCases[i].second != BBDefault) {
811             PredCases.push_back(BBCases[i]);
812             NewSuccessors.push_back(BBCases[i].second);
813           }
814
815       } else {
816         // If this is not the default destination from PSI, only the edges
817         // in SI that occur in PSI with a destination of BB will be
818         // activated.
819         std::set<ConstantInt*, ConstantIntOrdering> PTIHandled;
820         for (unsigned i = 0, e = PredCases.size(); i != e; ++i)
821           if (PredCases[i].second == BB) {
822             PTIHandled.insert(PredCases[i].first);
823             std::swap(PredCases[i], PredCases.back());
824             PredCases.pop_back();
825             --i; --e;
826           }
827
828         // Okay, now we know which constants were sent to BB from the
829         // predecessor.  Figure out where they will all go now.
830         for (unsigned i = 0, e = BBCases.size(); i != e; ++i)
831           if (PTIHandled.count(BBCases[i].first)) {
832             // If this is one we are capable of getting...
833             PredCases.push_back(BBCases[i]);
834             NewSuccessors.push_back(BBCases[i].second);
835             PTIHandled.erase(BBCases[i].first);// This constant is taken care of
836           }
837
838         // If there are any constants vectored to BB that TI doesn't handle,
839         // they must go to the default destination of TI.
840         for (std::set<ConstantInt*, ConstantIntOrdering>::iterator I = 
841                                     PTIHandled.begin(),
842                E = PTIHandled.end(); I != E; ++I) {
843           PredCases.push_back(std::make_pair(*I, BBDefault));
844           NewSuccessors.push_back(BBDefault);
845         }
846       }
847
848       // Okay, at this point, we know which new successor Pred will get.  Make
849       // sure we update the number of entries in the PHI nodes for these
850       // successors.
851       for (unsigned i = 0, e = NewSuccessors.size(); i != e; ++i)
852         AddPredecessorToBlock(NewSuccessors[i], Pred, BB);
853
854       // Now that the successors are updated, create the new Switch instruction.
855       SwitchInst *NewSI = SwitchInst::Create(CV, PredDefault,
856                                              PredCases.size(), PTI);
857       for (unsigned i = 0, e = PredCases.size(); i != e; ++i)
858         NewSI->addCase(PredCases[i].first, PredCases[i].second);
859
860       EraseTerminatorInstAndDCECond(PTI);
861
862       // Okay, last check.  If BB is still a successor of PSI, then we must
863       // have an infinite loop case.  If so, add an infinitely looping block
864       // to handle the case to preserve the behavior of the code.
865       BasicBlock *InfLoopBlock = 0;
866       for (unsigned i = 0, e = NewSI->getNumSuccessors(); i != e; ++i)
867         if (NewSI->getSuccessor(i) == BB) {
868           if (InfLoopBlock == 0) {
869             // Insert it at the end of the function, because it's either code,
870             // or it won't matter if it's hot. :)
871             InfLoopBlock = BasicBlock::Create("infloop", BB->getParent());
872             BranchInst::Create(InfLoopBlock, InfLoopBlock);
873           }
874           NewSI->setSuccessor(i, InfLoopBlock);
875         }
876
877       Changed = true;
878     }
879   }
880   return Changed;
881 }
882
883 /// HoistThenElseCodeToIf - Given a conditional branch that goes to BB1 and
884 /// BB2, hoist any common code in the two blocks up into the branch block.  The
885 /// caller of this function guarantees that BI's block dominates BB1 and BB2.
886 static bool HoistThenElseCodeToIf(BranchInst *BI) {
887   // This does very trivial matching, with limited scanning, to find identical
888   // instructions in the two blocks.  In particular, we don't want to get into
889   // O(M*N) situations here where M and N are the sizes of BB1 and BB2.  As
890   // such, we currently just scan for obviously identical instructions in an
891   // identical order.
892   BasicBlock *BB1 = BI->getSuccessor(0);  // The true destination.
893   BasicBlock *BB2 = BI->getSuccessor(1);  // The false destination
894
895   BasicBlock::iterator BB1_Itr = BB1->begin();
896   BasicBlock::iterator BB2_Itr = BB2->begin();
897
898   Instruction *I1 = BB1_Itr++, *I2 = BB2_Itr++;
899   while (isa<DbgInfoIntrinsic>(I1))
900     I1 = BB1_Itr++;
901   while (isa<DbgInfoIntrinsic>(I2))
902     I2 = BB2_Itr++;
903   if (I1->getOpcode() != I2->getOpcode() || isa<PHINode>(I1) || 
904       isa<InvokeInst>(I1) || !I1->isIdenticalTo(I2))
905     return false;
906
907   // If we get here, we can hoist at least one instruction.
908   BasicBlock *BIParent = BI->getParent();
909
910   do {
911     // If we are hoisting the terminator instruction, don't move one (making a
912     // broken BB), instead clone it, and remove BI.
913     if (isa<TerminatorInst>(I1))
914       goto HoistTerminator;
915
916     // For a normal instruction, we just move one to right before the branch,
917     // then replace all uses of the other with the first.  Finally, we remove
918     // the now redundant second instruction.
919     BIParent->getInstList().splice(BI, BB1->getInstList(), I1);
920     if (!I2->use_empty())
921       I2->replaceAllUsesWith(I1);
922     BB2->getInstList().erase(I2);
923
924     I1 = BB1_Itr++;
925     while (isa<DbgInfoIntrinsic>(I1))
926       I1 = BB1_Itr++;
927     I2 = BB2_Itr++;
928     while (isa<DbgInfoIntrinsic>(I2))
929       I2 = BB2_Itr++;
930   } while (I1->getOpcode() == I2->getOpcode() && I1->isIdenticalTo(I2));
931
932   return true;
933
934 HoistTerminator:
935   // Okay, it is safe to hoist the terminator.
936   Instruction *NT = I1->clone();
937   BIParent->getInstList().insert(BI, NT);
938   if (NT->getType() != Type::VoidTy) {
939     I1->replaceAllUsesWith(NT);
940     I2->replaceAllUsesWith(NT);
941     NT->takeName(I1);
942   }
943
944   // Hoisting one of the terminators from our successor is a great thing.
945   // Unfortunately, the successors of the if/else blocks may have PHI nodes in
946   // them.  If they do, all PHI entries for BB1/BB2 must agree for all PHI
947   // nodes, so we insert select instruction to compute the final result.
948   std::map<std::pair<Value*,Value*>, SelectInst*> InsertedSelects;
949   for (succ_iterator SI = succ_begin(BB1), E = succ_end(BB1); SI != E; ++SI) {
950     PHINode *PN;
951     for (BasicBlock::iterator BBI = SI->begin();
952          (PN = dyn_cast<PHINode>(BBI)); ++BBI) {
953       Value *BB1V = PN->getIncomingValueForBlock(BB1);
954       Value *BB2V = PN->getIncomingValueForBlock(BB2);
955       if (BB1V != BB2V) {
956         // These values do not agree.  Insert a select instruction before NT
957         // that determines the right value.
958         SelectInst *&SI = InsertedSelects[std::make_pair(BB1V, BB2V)];
959         if (SI == 0)
960           SI = SelectInst::Create(BI->getCondition(), BB1V, BB2V,
961                                   BB1V->getName()+"."+BB2V->getName(), NT);
962         // Make the PHI node use the select for all incoming values for BB1/BB2
963         for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
964           if (PN->getIncomingBlock(i) == BB1 || PN->getIncomingBlock(i) == BB2)
965             PN->setIncomingValue(i, SI);
966       }
967     }
968   }
969
970   // Update any PHI nodes in our new successors.
971   for (succ_iterator SI = succ_begin(BB1), E = succ_end(BB1); SI != E; ++SI)
972     AddPredecessorToBlock(*SI, BIParent, BB1);
973
974   EraseTerminatorInstAndDCECond(BI);
975   return true;
976 }
977
978 /// SpeculativelyExecuteBB - Given a conditional branch that goes to BB1
979 /// and an BB2 and the only successor of BB1 is BB2, hoist simple code
980 /// (for now, restricted to a single instruction that's side effect free) from
981 /// the BB1 into the branch block to speculatively execute it.
982 static bool SpeculativelyExecuteBB(BranchInst *BI, BasicBlock *BB1) {
983   // Only speculatively execution a single instruction (not counting the
984   // terminator) for now.
985   Instruction *HInst = NULL;
986   Instruction *Term = BB1->getTerminator();
987   for (BasicBlock::iterator BBI = BB1->begin(), BBE = BB1->end();
988        BBI != BBE; ++BBI) {
989     Instruction *I = BBI;
990     // Skip debug info.
991     if (isa<DbgInfoIntrinsic>(I))   continue;
992     if (I == Term)  break;
993
994     if (!HInst)
995       HInst = I;
996     else
997       return false;
998   }
999   if (!HInst)
1000     return false;
1001
1002   // Be conservative for now. FP select instruction can often be expensive.
1003   Value *BrCond = BI->getCondition();
1004   if (isa<Instruction>(BrCond) &&
1005       cast<Instruction>(BrCond)->getOpcode() == Instruction::FCmp)
1006     return false;
1007
1008   // If BB1 is actually on the false edge of the conditional branch, remember
1009   // to swap the select operands later.
1010   bool Invert = false;
1011   if (BB1 != BI->getSuccessor(0)) {
1012     assert(BB1 == BI->getSuccessor(1) && "No edge from 'if' block?");
1013     Invert = true;
1014   }
1015
1016   // Turn
1017   // BB:
1018   //     %t1 = icmp
1019   //     br i1 %t1, label %BB1, label %BB2
1020   // BB1:
1021   //     %t3 = add %t2, c
1022   //     br label BB2
1023   // BB2:
1024   // =>
1025   // BB:
1026   //     %t1 = icmp
1027   //     %t4 = add %t2, c
1028   //     %t3 = select i1 %t1, %t2, %t3
1029   switch (HInst->getOpcode()) {
1030   default: return false;  // Not safe / profitable to hoist.
1031   case Instruction::Add:
1032   case Instruction::Sub:
1033     // FP arithmetic might trap. Not worth doing for vector ops.
1034     if (HInst->getType()->isFloatingPoint() 
1035         || isa<VectorType>(HInst->getType()))
1036       return false;
1037     break;
1038   case Instruction::And:
1039   case Instruction::Or:
1040   case Instruction::Xor:
1041   case Instruction::Shl:
1042   case Instruction::LShr:
1043   case Instruction::AShr:
1044     // Don't mess with vector operations.
1045     if (isa<VectorType>(HInst->getType()))
1046       return false;
1047     break;   // These are all cheap and non-trapping instructions.
1048   }
1049   
1050   // If the instruction is obviously dead, don't try to predicate it.
1051   if (HInst->use_empty()) {
1052     HInst->eraseFromParent();
1053     return true;
1054   }
1055
1056   // Can we speculatively execute the instruction? And what is the value 
1057   // if the condition is false? Consider the phi uses, if the incoming value
1058   // from the "if" block are all the same V, then V is the value of the
1059   // select if the condition is false.
1060   BasicBlock *BIParent = BI->getParent();
1061   SmallVector<PHINode*, 4> PHIUses;
1062   Value *FalseV = NULL;
1063   
1064   BasicBlock *BB2 = BB1->getTerminator()->getSuccessor(0);
1065   for (Value::use_iterator UI = HInst->use_begin(), E = HInst->use_end();
1066        UI != E; ++UI) {
1067     // Ignore any user that is not a PHI node in BB2.  These can only occur in
1068     // unreachable blocks, because they would not be dominated by the instr.
1069     PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(UI);
1070     if (!PN || PN->getParent() != BB2)
1071       return false;
1072     PHIUses.push_back(PN);
1073     
1074     Value *PHIV = PN->getIncomingValueForBlock(BIParent);
1075     if (!FalseV)
1076       FalseV = PHIV;
1077     else if (FalseV != PHIV)
1078       return false;  // Inconsistent value when condition is false.
1079   }
1080   
1081   assert(FalseV && "Must have at least one user, and it must be a PHI");
1082
1083   // Do not hoist the instruction if any of its operands are defined but not
1084   // used in this BB. The transformation will prevent the operand from
1085   // being sunk into the use block.
1086   for (User::op_iterator i = HInst->op_begin(), e = HInst->op_end(); 
1087        i != e; ++i) {
1088     Instruction *OpI = dyn_cast<Instruction>(*i);
1089     if (OpI && OpI->getParent() == BIParent &&
1090         !OpI->isUsedInBasicBlock(BIParent))
1091       return false;
1092   }
1093
1094   // If we get here, we can hoist the instruction. Try to place it
1095   // before the icmp instruction preceding the conditional branch.
1096   BasicBlock::iterator InsertPos = BI;
1097   if (InsertPos != BIParent->begin())
1098     --InsertPos;
1099   // Skip debug info between condition and branch.
1100   while (InsertPos != BIParent->begin() && isa<DbgInfoIntrinsic>(InsertPos))
1101     --InsertPos;
1102   if (InsertPos == BrCond && !isa<PHINode>(BrCond)) {
1103     SmallPtrSet<Instruction *, 4> BB1Insns;
1104     for(BasicBlock::iterator BB1I = BB1->begin(), BB1E = BB1->end(); 
1105         BB1I != BB1E; ++BB1I) 
1106       BB1Insns.insert(BB1I);
1107     for(Value::use_iterator UI = BrCond->use_begin(), UE = BrCond->use_end();
1108         UI != UE; ++UI) {
1109       Instruction *Use = cast<Instruction>(*UI);
1110       if (BB1Insns.count(Use)) {
1111         // If BrCond uses the instruction that place it just before
1112         // branch instruction.
1113         InsertPos = BI;
1114         break;
1115       }
1116     }
1117   } else
1118     InsertPos = BI;
1119   BIParent->getInstList().splice(InsertPos, BB1->getInstList(), HInst);
1120
1121   // Create a select whose true value is the speculatively executed value and
1122   // false value is the previously determined FalseV.
1123   SelectInst *SI;
1124   if (Invert)
1125     SI = SelectInst::Create(BrCond, FalseV, HInst,
1126                             FalseV->getName() + "." + HInst->getName(), BI);
1127   else
1128     SI = SelectInst::Create(BrCond, HInst, FalseV,
1129                             HInst->getName() + "." + FalseV->getName(), BI);
1130
1131   // Make the PHI node use the select for all incoming values for "then" and
1132   // "if" blocks.
1133   for (unsigned i = 0, e = PHIUses.size(); i != e; ++i) {
1134     PHINode *PN = PHIUses[i];
1135     for (unsigned j = 0, ee = PN->getNumIncomingValues(); j != ee; ++j)
1136       if (PN->getIncomingBlock(j) == BB1 ||
1137           PN->getIncomingBlock(j) == BIParent)
1138         PN->setIncomingValue(j, SI);
1139   }
1140
1141   ++NumSpeculations;
1142   return true;
1143 }
1144
1145 /// BlockIsSimpleEnoughToThreadThrough - Return true if we can thread a branch
1146 /// across this block.
1147 static bool BlockIsSimpleEnoughToThreadThrough(BasicBlock *BB) {
1148   BranchInst *BI = cast<BranchInst>(BB->getTerminator());
1149   unsigned Size = 0;
1150   
1151   for (BasicBlock::iterator BBI = BB->begin(); &*BBI != BI; ++BBI) {
1152     if (isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI))
1153       continue;
1154     if (Size > 10) return false;  // Don't clone large BB's.
1155     ++Size;
1156     
1157     // We can only support instructions that do not define values that are
1158     // live outside of the current basic block.
1159     for (Value::use_iterator UI = BBI->use_begin(), E = BBI->use_end();
1160          UI != E; ++UI) {
1161       Instruction *U = cast<Instruction>(*UI);
1162       if (U->getParent() != BB || isa<PHINode>(U)) return false;
1163     }
1164     
1165     // Looks ok, continue checking.
1166   }
1167
1168   return true;
1169 }
1170
1171 /// FoldCondBranchOnPHI - If we have a conditional branch on a PHI node value
1172 /// that is defined in the same block as the branch and if any PHI entries are
1173 /// constants, thread edges corresponding to that entry to be branches to their
1174 /// ultimate destination.
1175 static bool FoldCondBranchOnPHI(BranchInst *BI) {
1176   BasicBlock *BB = BI->getParent();
1177   PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BI->getCondition());
1178   // NOTE: we currently cannot transform this case if the PHI node is used
1179   // outside of the block.
1180   if (!PN || PN->getParent() != BB || !PN->hasOneUse())
1181     return false;
1182   
1183   // Degenerate case of a single entry PHI.
1184   if (PN->getNumIncomingValues() == 1) {
1185     FoldSingleEntryPHINodes(PN->getParent());
1186     return true;    
1187   }
1188
1189   // Now we know that this block has multiple preds and two succs.
1190   if (!BlockIsSimpleEnoughToThreadThrough(BB)) return false;
1191   
1192   // Okay, this is a simple enough basic block.  See if any phi values are
1193   // constants.
1194   for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
1195     ConstantInt *CB;
1196     if ((CB = dyn_cast<ConstantInt>(PN->getIncomingValue(i))) &&
1197         CB->getType() == Type::Int1Ty) {
1198       // Okay, we now know that all edges from PredBB should be revectored to
1199       // branch to RealDest.
1200       BasicBlock *PredBB = PN->getIncomingBlock(i);
1201       BasicBlock *RealDest = BI->getSuccessor(!CB->getZExtValue());
1202       
1203       if (RealDest == BB) continue;  // Skip self loops.
1204       
1205       // The dest block might have PHI nodes, other predecessors and other
1206       // difficult cases.  Instead of being smart about this, just insert a new
1207       // block that jumps to the destination block, effectively splitting
1208       // the edge we are about to create.
1209       BasicBlock *EdgeBB = BasicBlock::Create(RealDest->getName()+".critedge",
1210                                               RealDest->getParent(), RealDest);
1211       BranchInst::Create(RealDest, EdgeBB);
1212       PHINode *PN;
1213       for (BasicBlock::iterator BBI = RealDest->begin();
1214            (PN = dyn_cast<PHINode>(BBI)); ++BBI) {
1215         Value *V = PN->getIncomingValueForBlock(BB);
1216         PN->addIncoming(V, EdgeBB);
1217       }
1218
1219       // BB may have instructions that are being threaded over.  Clone these
1220       // instructions into EdgeBB.  We know that there will be no uses of the
1221       // cloned instructions outside of EdgeBB.
1222       BasicBlock::iterator InsertPt = EdgeBB->begin();
1223       std::map<Value*, Value*> TranslateMap;  // Track translated values.
1224       for (BasicBlock::iterator BBI = BB->begin(); &*BBI != BI; ++BBI) {
1225         if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BBI)) {
1226           TranslateMap[PN] = PN->getIncomingValueForBlock(PredBB);
1227         } else {
1228           // Clone the instruction.
1229           Instruction *N = BBI->clone();
1230           if (BBI->hasName()) N->setName(BBI->getName()+".c");
1231           
1232           // Update operands due to translation.
1233           for (User::op_iterator i = N->op_begin(), e = N->op_end();
1234                i != e; ++i) {
1235             std::map<Value*, Value*>::iterator PI =
1236               TranslateMap.find(*i);
1237             if (PI != TranslateMap.end())
1238               *i = PI->second;
1239           }
1240           
1241           // Check for trivial simplification.
1242           if (Constant *C = ConstantFoldInstruction(N)) {
1243             TranslateMap[BBI] = C;
1244             delete N;   // Constant folded away, don't need actual inst
1245           } else {
1246             // Insert the new instruction into its new home.
1247             EdgeBB->getInstList().insert(InsertPt, N);
1248             if (!BBI->use_empty())
1249               TranslateMap[BBI] = N;
1250           }
1251         }
1252       }
1253
1254       // Loop over all of the edges from PredBB to BB, changing them to branch
1255       // to EdgeBB instead.
1256       TerminatorInst *PredBBTI = PredBB->getTerminator();
1257       for (unsigned i = 0, e = PredBBTI->getNumSuccessors(); i != e; ++i)
1258         if (PredBBTI->getSuccessor(i) == BB) {
1259           BB->removePredecessor(PredBB);
1260           PredBBTI->setSuccessor(i, EdgeBB);
1261         }
1262       
1263       // Recurse, simplifying any other constants.
1264       return FoldCondBranchOnPHI(BI) | true;
1265     }
1266   }
1267
1268   return false;
1269 }
1270
1271 /// FoldTwoEntryPHINode - Given a BB that starts with the specified two-entry
1272 /// PHI node, see if we can eliminate it.
1273 static bool FoldTwoEntryPHINode(PHINode *PN) {
1274   // Ok, this is a two entry PHI node.  Check to see if this is a simple "if
1275   // statement", which has a very simple dominance structure.  Basically, we
1276   // are trying to find the condition that is being branched on, which
1277   // subsequently causes this merge to happen.  We really want control
1278   // dependence information for this check, but simplifycfg can't keep it up
1279   // to date, and this catches most of the cases we care about anyway.
1280   //
1281   BasicBlock *BB = PN->getParent();
1282   BasicBlock *IfTrue, *IfFalse;
1283   Value *IfCond = GetIfCondition(BB, IfTrue, IfFalse);
1284   if (!IfCond) return false;
1285   
1286   // Okay, we found that we can merge this two-entry phi node into a select.
1287   // Doing so would require us to fold *all* two entry phi nodes in this block.
1288   // At some point this becomes non-profitable (particularly if the target
1289   // doesn't support cmov's).  Only do this transformation if there are two or
1290   // fewer PHI nodes in this block.
1291   unsigned NumPhis = 0;
1292   for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(); isa<PHINode>(I); ++NumPhis, ++I)
1293     if (NumPhis > 2)
1294       return false;
1295   
1296   DOUT << "FOUND IF CONDITION!  " << *IfCond << "  T: "
1297        << IfTrue->getName() << "  F: " << IfFalse->getName() << "\n";
1298   
1299   // Loop over the PHI's seeing if we can promote them all to select
1300   // instructions.  While we are at it, keep track of the instructions
1301   // that need to be moved to the dominating block.
1302   std::set<Instruction*> AggressiveInsts;
1303   
1304   BasicBlock::iterator AfterPHIIt = BB->begin();
1305   while (isa<PHINode>(AfterPHIIt)) {
1306     PHINode *PN = cast<PHINode>(AfterPHIIt++);
1307     if (PN->getIncomingValue(0) == PN->getIncomingValue(1)) {
1308       if (PN->getIncomingValue(0) != PN)
1309         PN->replaceAllUsesWith(PN->getIncomingValue(0));
1310       else
1311         PN->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(PN->getType()));
1312     } else if (!DominatesMergePoint(PN->getIncomingValue(0), BB,
1313                                     &AggressiveInsts) ||
1314                !DominatesMergePoint(PN->getIncomingValue(1), BB,
1315                                     &AggressiveInsts)) {
1316       return false;
1317     }
1318   }
1319   
1320   // If we all PHI nodes are promotable, check to make sure that all
1321   // instructions in the predecessor blocks can be promoted as well.  If
1322   // not, we won't be able to get rid of the control flow, so it's not
1323   // worth promoting to select instructions.
1324   BasicBlock *DomBlock = 0, *IfBlock1 = 0, *IfBlock2 = 0;
1325   PN = cast<PHINode>(BB->begin());
1326   BasicBlock *Pred = PN->getIncomingBlock(0);
1327   if (cast<BranchInst>(Pred->getTerminator())->isUnconditional()) {
1328     IfBlock1 = Pred;
1329     DomBlock = *pred_begin(Pred);
1330     for (BasicBlock::iterator I = Pred->begin();
1331          !isa<TerminatorInst>(I); ++I)
1332       if (!AggressiveInsts.count(I) && !isa<DbgInfoIntrinsic>(I)) {
1333         // This is not an aggressive instruction that we can promote.
1334         // Because of this, we won't be able to get rid of the control
1335         // flow, so the xform is not worth it.
1336         return false;
1337       }
1338   }
1339     
1340   Pred = PN->getIncomingBlock(1);
1341   if (cast<BranchInst>(Pred->getTerminator())->isUnconditional()) {
1342     IfBlock2 = Pred;
1343     DomBlock = *pred_begin(Pred);
1344     for (BasicBlock::iterator I = Pred->begin();
1345          !isa<TerminatorInst>(I); ++I)
1346       if (!AggressiveInsts.count(I) && !isa<DbgInfoIntrinsic>(I)) {
1347         // This is not an aggressive instruction that we can promote.
1348         // Because of this, we won't be able to get rid of the control
1349         // flow, so the xform is not worth it.
1350         return false;
1351       }
1352   }
1353       
1354   // If we can still promote the PHI nodes after this gauntlet of tests,
1355   // do all of the PHI's now.
1356
1357   // Move all 'aggressive' instructions, which are defined in the
1358   // conditional parts of the if's up to the dominating block.
1359   if (IfBlock1) {
1360     DomBlock->getInstList().splice(DomBlock->getTerminator(),
1361                                    IfBlock1->getInstList(),
1362                                    IfBlock1->begin(),
1363                                    IfBlock1->getTerminator());
1364   }
1365   if (IfBlock2) {
1366     DomBlock->getInstList().splice(DomBlock->getTerminator(),
1367                                    IfBlock2->getInstList(),
1368                                    IfBlock2->begin(),
1369                                    IfBlock2->getTerminator());
1370   }
1371   
1372   while (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BB->begin())) {
1373     // Change the PHI node into a select instruction.
1374     Value *TrueVal =
1375       PN->getIncomingValue(PN->getIncomingBlock(0) == IfFalse);
1376     Value *FalseVal =
1377       PN->getIncomingValue(PN->getIncomingBlock(0) == IfTrue);
1378     
1379     Value *NV = SelectInst::Create(IfCond, TrueVal, FalseVal, "", AfterPHIIt);
1380     PN->replaceAllUsesWith(NV);
1381     NV->takeName(PN);
1382     
1383     BB->getInstList().erase(PN);
1384   }
1385   return true;
1386 }
1387
1388 /// isTerminatorFirstRelevantInsn - Return true if Term is very first 
1389 /// instruction ignoring Phi nodes and dbg intrinsics.
1390 static bool isTerminatorFirstRelevantInsn(BasicBlock *BB, Instruction *Term) {
1391   BasicBlock::iterator BBI = Term;
1392   while (BBI != BB->begin()) {
1393     --BBI;
1394     if (!isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI))
1395       break;
1396   }
1397
1398   if (isa<PHINode>(BBI) || &*BBI == Term || isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI))
1399     return true;
1400   return false;
1401 }
1402
1403 /// SimplifyCondBranchToTwoReturns - If we found a conditional branch that goes
1404 /// to two returning blocks, try to merge them together into one return,
1405 /// introducing a select if the return values disagree.
1406 static bool SimplifyCondBranchToTwoReturns(BranchInst *BI) {
1407   assert(BI->isConditional() && "Must be a conditional branch");
1408   BasicBlock *TrueSucc = BI->getSuccessor(0);
1409   BasicBlock *FalseSucc = BI->getSuccessor(1);
1410   ReturnInst *TrueRet = cast<ReturnInst>(TrueSucc->getTerminator());
1411   ReturnInst *FalseRet = cast<ReturnInst>(FalseSucc->getTerminator());
1412   
1413   // Check to ensure both blocks are empty (just a return) or optionally empty
1414   // with PHI nodes.  If there are other instructions, merging would cause extra
1415   // computation on one path or the other.
1416   if (!isTerminatorFirstRelevantInsn(TrueSucc, TrueRet))
1417     return false;
1418   if (!isTerminatorFirstRelevantInsn(FalseSucc, FalseRet))
1419     return false;
1420
1421   // Okay, we found a branch that is going to two return nodes.  If
1422   // there is no return value for this function, just change the
1423   // branch into a return.
1424   if (FalseRet->getNumOperands() == 0) {
1425     TrueSucc->removePredecessor(BI->getParent());
1426     FalseSucc->removePredecessor(BI->getParent());
1427     ReturnInst::Create(0, BI);
1428     EraseTerminatorInstAndDCECond(BI);
1429     return true;
1430   }
1431     
1432   // Otherwise, figure out what the true and false return values are
1433   // so we can insert a new select instruction.
1434   Value *TrueValue = TrueRet->getReturnValue();
1435   Value *FalseValue = FalseRet->getReturnValue();
1436   
1437   // Unwrap any PHI nodes in the return blocks.
1438   if (PHINode *TVPN = dyn_cast_or_null<PHINode>(TrueValue))
1439     if (TVPN->getParent() == TrueSucc)
1440       TrueValue = TVPN->getIncomingValueForBlock(BI->getParent());
1441   if (PHINode *FVPN = dyn_cast_or_null<PHINode>(FalseValue))
1442     if (FVPN->getParent() == FalseSucc)
1443       FalseValue = FVPN->getIncomingValueForBlock(BI->getParent());
1444   
1445   // In order for this transformation to be safe, we must be able to
1446   // unconditionally execute both operands to the return.  This is
1447   // normally the case, but we could have a potentially-trapping
1448   // constant expression that prevents this transformation from being
1449   // safe.
1450   if (ConstantExpr *TCV = dyn_cast_or_null<ConstantExpr>(TrueValue))
1451     if (TCV->canTrap())
1452       return false;
1453   if (ConstantExpr *FCV = dyn_cast_or_null<ConstantExpr>(FalseValue))
1454     if (FCV->canTrap())
1455       return false;
1456   
1457   // Okay, we collected all the mapped values and checked them for sanity, and
1458   // defined to really do this transformation.  First, update the CFG.
1459   TrueSucc->removePredecessor(BI->getParent());
1460   FalseSucc->removePredecessor(BI->getParent());
1461   
1462   // Insert select instructions where needed.
1463   Value *BrCond = BI->getCondition();
1464   if (TrueValue) {
1465     // Insert a select if the results differ.
1466     if (TrueValue == FalseValue || isa<UndefValue>(FalseValue)) {
1467     } else if (isa<UndefValue>(TrueValue)) {
1468       TrueValue = FalseValue;
1469     } else {
1470       TrueValue = SelectInst::Create(BrCond, TrueValue,
1471                                      FalseValue, "retval", BI);
1472     }
1473   }
1474
1475   Value *RI = !TrueValue ?
1476               ReturnInst::Create(BI) :
1477               ReturnInst::Create(TrueValue, BI);
1478       
1479   DOUT << "\nCHANGING BRANCH TO TWO RETURNS INTO SELECT:"
1480        << "\n  " << *BI << "NewRet = " << *RI
1481        << "TRUEBLOCK: " << *TrueSucc << "FALSEBLOCK: "<< *FalseSucc;
1482       
1483   EraseTerminatorInstAndDCECond(BI);
1484
1485   return true;
1486 }
1487
1488 /// FoldBranchToCommonDest - If this basic block is ONLY a setcc and a branch,
1489 /// and if a predecessor branches to us and one of our successors, fold the
1490 /// setcc into the predecessor and use logical operations to pick the right
1491 /// destination.
1492 static bool FoldBranchToCommonDest(BranchInst *BI) {
1493   BasicBlock *BB = BI->getParent();
1494   Instruction *Cond = dyn_cast<Instruction>(BI->getCondition());
1495   if (Cond == 0) return false;
1496
1497   
1498   // Only allow this if the condition is a simple instruction that can be
1499   // executed unconditionally.  It must be in the same block as the branch, and
1500   // must be at the front of the block.
1501   BasicBlock::iterator FrontIt = BB->front();
1502   // Ignore dbg intrinsics.
1503   while(isa<DbgInfoIntrinsic>(FrontIt))
1504     ++FrontIt;
1505   if ((!isa<CmpInst>(Cond) && !isa<BinaryOperator>(Cond)) ||
1506       Cond->getParent() != BB || &*FrontIt != Cond || !Cond->hasOneUse()) {
1507     return false;
1508   }
1509   
1510   // Make sure the instruction after the condition is the cond branch.
1511   BasicBlock::iterator CondIt = Cond; ++CondIt;
1512   // Ingore dbg intrinsics.
1513   while(isa<DbgInfoIntrinsic>(CondIt))
1514     ++CondIt;
1515   if (&*CondIt != BI) {
1516     assert (!isa<DbgInfoIntrinsic>(CondIt) && "Hey do not forget debug info!");
1517     return false;
1518   }
1519
1520   // Cond is known to be a compare or binary operator.  Check to make sure that
1521   // neither operand is a potentially-trapping constant expression.
1522   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Cond->getOperand(0)))
1523     if (CE->canTrap())
1524       return false;
1525   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Cond->getOperand(1)))
1526     if (CE->canTrap())
1527       return false;
1528   
1529   
1530   // Finally, don't infinitely unroll conditional loops.
1531   BasicBlock *TrueDest  = BI->getSuccessor(0);
1532   BasicBlock *FalseDest = BI->getSuccessor(1);
1533   if (TrueDest == BB || FalseDest == BB)
1534     return false;
1535   
1536   for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI) {
1537     BasicBlock *PredBlock = *PI;
1538     BranchInst *PBI = dyn_cast<BranchInst>(PredBlock->getTerminator());
1539     
1540     // Check that we have two conditional branches.  If there is a PHI node in
1541     // the common successor, verify that the same value flows in from both
1542     // blocks.
1543     if (PBI == 0 || PBI->isUnconditional() ||
1544         !SafeToMergeTerminators(BI, PBI))
1545       continue;
1546     
1547     Instruction::BinaryOps Opc;
1548     bool InvertPredCond = false;
1549
1550     if (PBI->getSuccessor(0) == TrueDest)
1551       Opc = Instruction::Or;
1552     else if (PBI->getSuccessor(1) == FalseDest)
1553       Opc = Instruction::And;
1554     else if (PBI->getSuccessor(0) == FalseDest)
1555       Opc = Instruction::And, InvertPredCond = true;
1556     else if (PBI->getSuccessor(1) == TrueDest)
1557       Opc = Instruction::Or, InvertPredCond = true;
1558     else
1559       continue;
1560
1561     DOUT << "FOLDING BRANCH TO COMMON DEST:\n" << *PBI << *BB;
1562     
1563     // If we need to invert the condition in the pred block to match, do so now.
1564     if (InvertPredCond) {
1565       Value *NewCond =
1566         BinaryOperator::CreateNot(PBI->getCondition(),
1567                                   PBI->getCondition()->getName()+".not", PBI);
1568       PBI->setCondition(NewCond);
1569       BasicBlock *OldTrue = PBI->getSuccessor(0);
1570       BasicBlock *OldFalse = PBI->getSuccessor(1);
1571       PBI->setSuccessor(0, OldFalse);
1572       PBI->setSuccessor(1, OldTrue);
1573     }
1574     
1575     // Clone Cond into the predecessor basic block, and or/and the
1576     // two conditions together.
1577     Instruction *New = Cond->clone();
1578     PredBlock->getInstList().insert(PBI, New);
1579     New->takeName(Cond);
1580     Cond->setName(New->getName()+".old");
1581     
1582     Value *NewCond = BinaryOperator::Create(Opc, PBI->getCondition(),
1583                                             New, "or.cond", PBI);
1584     PBI->setCondition(NewCond);
1585     if (PBI->getSuccessor(0) == BB) {
1586       AddPredecessorToBlock(TrueDest, PredBlock, BB);
1587       PBI->setSuccessor(0, TrueDest);
1588     }
1589     if (PBI->getSuccessor(1) == BB) {
1590       AddPredecessorToBlock(FalseDest, PredBlock, BB);
1591       PBI->setSuccessor(1, FalseDest);
1592     }
1593     return true;
1594   }
1595   return false;
1596 }
1597
1598 /// SimplifyCondBranchToCondBranch - If we have a conditional branch as a
1599 /// predecessor of another block, this function tries to simplify it.  We know
1600 /// that PBI and BI are both conditional branches, and BI is in one of the
1601 /// successor blocks of PBI - PBI branches to BI.
1602 static bool SimplifyCondBranchToCondBranch(BranchInst *PBI, BranchInst *BI) {
1603   assert(PBI->isConditional() && BI->isConditional());
1604   BasicBlock *BB = BI->getParent();
1605   
1606   // If this block ends with a branch instruction, and if there is a
1607   // predecessor that ends on a branch of the same condition, make 
1608   // this conditional branch redundant.
1609   if (PBI->getCondition() == BI->getCondition() &&
1610       PBI->getSuccessor(0) != PBI->getSuccessor(1)) {
1611     // Okay, the outcome of this conditional branch is statically
1612     // knowable.  If this block had a single pred, handle specially.
1613     if (BB->getSinglePredecessor()) {
1614       // Turn this into a branch on constant.
1615       bool CondIsTrue = PBI->getSuccessor(0) == BB;
1616       BI->setCondition(ConstantInt::get(Type::Int1Ty, CondIsTrue));
1617       return true;  // Nuke the branch on constant.
1618     }
1619     
1620     // Otherwise, if there are multiple predecessors, insert a PHI that merges
1621     // in the constant and simplify the block result.  Subsequent passes of
1622     // simplifycfg will thread the block.
1623     if (BlockIsSimpleEnoughToThreadThrough(BB)) {
1624       PHINode *NewPN = PHINode::Create(Type::Int1Ty,
1625                                        BI->getCondition()->getName() + ".pr",
1626                                        BB->begin());
1627       // Okay, we're going to insert the PHI node.  Since PBI is not the only
1628       // predecessor, compute the PHI'd conditional value for all of the preds.
1629       // Any predecessor where the condition is not computable we keep symbolic.
1630       for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI)
1631         if ((PBI = dyn_cast<BranchInst>((*PI)->getTerminator())) &&
1632             PBI != BI && PBI->isConditional() &&
1633             PBI->getCondition() == BI->getCondition() &&
1634             PBI->getSuccessor(0) != PBI->getSuccessor(1)) {
1635           bool CondIsTrue = PBI->getSuccessor(0) == BB;
1636           NewPN->addIncoming(ConstantInt::get(Type::Int1Ty, 
1637                                               CondIsTrue), *PI);
1638         } else {
1639           NewPN->addIncoming(BI->getCondition(), *PI);
1640         }
1641       
1642       BI->setCondition(NewPN);
1643       return true;
1644     }
1645   }
1646   
1647   // If this is a conditional branch in an empty block, and if any
1648   // predecessors is a conditional branch to one of our destinations,
1649   // fold the conditions into logical ops and one cond br.
1650   BasicBlock::iterator BBI = BB->begin();
1651   // Ignore dbg intrinsics.
1652   while (isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI))
1653     ++BBI;
1654   if (&*BBI != BI)
1655     return false;
1656
1657   
1658   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(BI->getCondition()))
1659     if (CE->canTrap())
1660       return false;
1661   
1662   int PBIOp, BIOp;
1663   if (PBI->getSuccessor(0) == BI->getSuccessor(0))
1664     PBIOp = BIOp = 0;
1665   else if (PBI->getSuccessor(0) == BI->getSuccessor(1))
1666     PBIOp = 0, BIOp = 1;
1667   else if (PBI->getSuccessor(1) == BI->getSuccessor(0))
1668     PBIOp = 1, BIOp = 0;
1669   else if (PBI->getSuccessor(1) == BI->getSuccessor(1))
1670     PBIOp = BIOp = 1;
1671   else
1672     return false;
1673     
1674   // Check to make sure that the other destination of this branch
1675   // isn't BB itself.  If so, this is an infinite loop that will
1676   // keep getting unwound.
1677   if (PBI->getSuccessor(PBIOp) == BB)
1678     return false;
1679     
1680   // Do not perform this transformation if it would require 
1681   // insertion of a large number of select instructions. For targets
1682   // without predication/cmovs, this is a big pessimization.
1683   BasicBlock *CommonDest = PBI->getSuccessor(PBIOp);
1684       
1685   unsigned NumPhis = 0;
1686   for (BasicBlock::iterator II = CommonDest->begin();
1687        isa<PHINode>(II); ++II, ++NumPhis)
1688     if (NumPhis > 2) // Disable this xform.
1689       return false;
1690     
1691   // Finally, if everything is ok, fold the branches to logical ops.
1692   BasicBlock *OtherDest  = BI->getSuccessor(BIOp ^ 1);
1693   
1694   DOUT << "FOLDING BRs:" << *PBI->getParent()
1695        << "AND: " << *BI->getParent();
1696   
1697   
1698   // If OtherDest *is* BB, then BB is a basic block with a single conditional
1699   // branch in it, where one edge (OtherDest) goes back to itself but the other
1700   // exits.  We don't *know* that the program avoids the infinite loop
1701   // (even though that seems likely).  If we do this xform naively, we'll end up
1702   // recursively unpeeling the loop.  Since we know that (after the xform is
1703   // done) that the block *is* infinite if reached, we just make it an obviously
1704   // infinite loop with no cond branch.
1705   if (OtherDest == BB) {
1706     // Insert it at the end of the function, because it's either code,
1707     // or it won't matter if it's hot. :)
1708     BasicBlock *InfLoopBlock = BasicBlock::Create("infloop", BB->getParent());
1709     BranchInst::Create(InfLoopBlock, InfLoopBlock);
1710     OtherDest = InfLoopBlock;
1711   }  
1712   
1713   DOUT << *PBI->getParent()->getParent();
1714   
1715   // BI may have other predecessors.  Because of this, we leave
1716   // it alone, but modify PBI.
1717   
1718   // Make sure we get to CommonDest on True&True directions.
1719   Value *PBICond = PBI->getCondition();
1720   if (PBIOp)
1721     PBICond = BinaryOperator::CreateNot(PBICond,
1722                                         PBICond->getName()+".not",
1723                                         PBI);
1724   Value *BICond = BI->getCondition();
1725   if (BIOp)
1726     BICond = BinaryOperator::CreateNot(BICond,
1727                                        BICond->getName()+".not",
1728                                        PBI);
1729   // Merge the conditions.
1730   Value *Cond = BinaryOperator::CreateOr(PBICond, BICond, "brmerge", PBI);
1731   
1732   // Modify PBI to branch on the new condition to the new dests.
1733   PBI->setCondition(Cond);
1734   PBI->setSuccessor(0, CommonDest);
1735   PBI->setSuccessor(1, OtherDest);
1736   
1737   // OtherDest may have phi nodes.  If so, add an entry from PBI's
1738   // block that are identical to the entries for BI's block.
1739   PHINode *PN;
1740   for (BasicBlock::iterator II = OtherDest->begin();
1741        (PN = dyn_cast<PHINode>(II)); ++II) {
1742     Value *V = PN->getIncomingValueForBlock(BB);
1743     PN->addIncoming(V, PBI->getParent());
1744   }
1745   
1746   // We know that the CommonDest already had an edge from PBI to
1747   // it.  If it has PHIs though, the PHIs may have different
1748   // entries for BB and PBI's BB.  If so, insert a select to make
1749   // them agree.
1750   for (BasicBlock::iterator II = CommonDest->begin();
1751        (PN = dyn_cast<PHINode>(II)); ++II) {
1752     Value *BIV = PN->getIncomingValueForBlock(BB);
1753     unsigned PBBIdx = PN->getBasicBlockIndex(PBI->getParent());
1754     Value *PBIV = PN->getIncomingValue(PBBIdx);
1755     if (BIV != PBIV) {
1756       // Insert a select in PBI to pick the right value.
1757       Value *NV = SelectInst::Create(PBICond, PBIV, BIV,
1758                                      PBIV->getName()+".mux", PBI);
1759       PN->setIncomingValue(PBBIdx, NV);
1760     }
1761   }
1762   
1763   DOUT << "INTO: " << *PBI->getParent();
1764   
1765   DOUT << *PBI->getParent()->getParent();
1766   
1767   // This basic block is probably dead.  We know it has at least
1768   // one fewer predecessor.
1769   return true;
1770 }
1771
1772
1773 /// SimplifyCFG - This function is used to do simplification of a CFG.  For
1774 /// example, it adjusts branches to branches to eliminate the extra hop, it
1775 /// eliminates unreachable basic blocks, and does other "peephole" optimization
1776 /// of the CFG.  It returns true if a modification was made.
1777 ///
1778 /// WARNING:  The entry node of a function may not be simplified.
1779 ///
1780 bool llvm::SimplifyCFG(BasicBlock *BB) {
1781   bool Changed = false;
1782   Function *M = BB->getParent();
1783
1784   assert(BB && BB->getParent() && "Block not embedded in function!");
1785   assert(BB->getTerminator() && "Degenerate basic block encountered!");
1786   assert(&BB->getParent()->getEntryBlock() != BB &&
1787          "Can't Simplify entry block!");
1788
1789   // Remove basic blocks that have no predecessors... or that just have themself
1790   // as a predecessor.  These are unreachable.
1791   if (pred_begin(BB) == pred_end(BB) || BB->getSinglePredecessor() == BB) {
1792     DOUT << "Removing BB: \n" << *BB;
1793     DeleteDeadBlock(BB);
1794     return true;
1795   }
1796
1797   // Check to see if we can constant propagate this terminator instruction
1798   // away...
1799   Changed |= ConstantFoldTerminator(BB);
1800
1801   // If there is a trivial two-entry PHI node in this basic block, and we can
1802   // eliminate it, do so now.
1803   if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BB->begin()))
1804     if (PN->getNumIncomingValues() == 2)
1805       Changed |= FoldTwoEntryPHINode(PN); 
1806
1807   // If this is a returning block with only PHI nodes in it, fold the return
1808   // instruction into any unconditional branch predecessors.
1809   //
1810   // If any predecessor is a conditional branch that just selects among
1811   // different return values, fold the replace the branch/return with a select
1812   // and return.
1813   if (ReturnInst *RI = dyn_cast<ReturnInst>(BB->getTerminator())) {
1814     if (isTerminatorFirstRelevantInsn(BB, BB->getTerminator())) {
1815       // Find predecessors that end with branches.
1816       SmallVector<BasicBlock*, 8> UncondBranchPreds;
1817       SmallVector<BranchInst*, 8> CondBranchPreds;
1818       for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI) {
1819         TerminatorInst *PTI = (*PI)->getTerminator();
1820         if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(PTI)) {
1821           if (BI->isUnconditional())
1822             UncondBranchPreds.push_back(*PI);
1823           else
1824             CondBranchPreds.push_back(BI);
1825         }
1826       }
1827
1828       // If we found some, do the transformation!
1829       if (!UncondBranchPreds.empty()) {
1830         while (!UncondBranchPreds.empty()) {
1831           BasicBlock *Pred = UncondBranchPreds.pop_back_val();
1832           DOUT << "FOLDING: " << *BB
1833                << "INTO UNCOND BRANCH PRED: " << *Pred;
1834           Instruction *UncondBranch = Pred->getTerminator();
1835           // Clone the return and add it to the end of the predecessor.
1836           Instruction *NewRet = RI->clone();
1837           Pred->getInstList().push_back(NewRet);
1838
1839           BasicBlock::iterator BBI = RI;
1840           if (BBI != BB->begin()) {
1841             // Move region end info into the predecessor.
1842             if (DbgRegionEndInst *DREI = dyn_cast<DbgRegionEndInst>(--BBI))
1843               DREI->moveBefore(NewRet);
1844           }
1845
1846           // If the return instruction returns a value, and if the value was a
1847           // PHI node in "BB", propagate the right value into the return.
1848           for (User::op_iterator i = NewRet->op_begin(), e = NewRet->op_end();
1849                i != e; ++i)
1850             if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(*i))
1851               if (PN->getParent() == BB)
1852                 *i = PN->getIncomingValueForBlock(Pred);
1853           
1854           // Update any PHI nodes in the returning block to realize that we no
1855           // longer branch to them.
1856           BB->removePredecessor(Pred);
1857           Pred->getInstList().erase(UncondBranch);
1858         }
1859
1860         // If we eliminated all predecessors of the block, delete the block now.
1861         if (pred_begin(BB) == pred_end(BB))
1862           // We know there are no successors, so just nuke the block.
1863           M->getBasicBlockList().erase(BB);
1864
1865         return true;
1866       }
1867
1868       // Check out all of the conditional branches going to this return
1869       // instruction.  If any of them just select between returns, change the
1870       // branch itself into a select/return pair.
1871       while (!CondBranchPreds.empty()) {
1872         BranchInst *BI = CondBranchPreds.pop_back_val();
1873
1874         // Check to see if the non-BB successor is also a return block.
1875         if (isa<ReturnInst>(BI->getSuccessor(0)->getTerminator()) &&
1876             isa<ReturnInst>(BI->getSuccessor(1)->getTerminator()) &&
1877             SimplifyCondBranchToTwoReturns(BI))
1878           return true;
1879       }
1880     }
1881   } else if (isa<UnwindInst>(BB->begin())) {
1882     // Check to see if the first instruction in this block is just an unwind.
1883     // If so, replace any invoke instructions which use this as an exception
1884     // destination with call instructions, and any unconditional branch
1885     // predecessor with an unwind.
1886     //
1887     SmallVector<BasicBlock*, 8> Preds(pred_begin(BB), pred_end(BB));
1888     while (!Preds.empty()) {
1889       BasicBlock *Pred = Preds.back();
1890       if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(Pred->getTerminator())) {
1891         if (BI->isUnconditional()) {
1892           Pred->getInstList().pop_back();  // nuke uncond branch
1893           new UnwindInst(Pred);            // Use unwind.
1894           Changed = true;
1895         }
1896       } else if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Pred->getTerminator()))
1897         if (II->getUnwindDest() == BB) {
1898           // Insert a new branch instruction before the invoke, because this
1899           // is now a fall through...
1900           BranchInst *BI = BranchInst::Create(II->getNormalDest(), II);
1901           Pred->getInstList().remove(II);   // Take out of symbol table
1902
1903           // Insert the call now...
1904           SmallVector<Value*,8> Args(II->op_begin()+3, II->op_end());
1905           CallInst *CI = CallInst::Create(II->getCalledValue(),
1906                                           Args.begin(), Args.end(),
1907                                           II->getName(), BI);
1908           CI->setCallingConv(II->getCallingConv());
1909           CI->setAttributes(II->getAttributes());
1910           // If the invoke produced a value, the Call now does instead
1911           II->replaceAllUsesWith(CI);
1912           delete II;
1913           Changed = true;
1914         }
1915
1916       Preds.pop_back();
1917     }
1918
1919     // If this block is now dead, remove it.
1920     if (pred_begin(BB) == pred_end(BB)) {
1921       // We know there are no successors, so just nuke the block.
1922       M->getBasicBlockList().erase(BB);
1923       return true;
1924     }
1925
1926   } else if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(BB->getTerminator())) {
1927     if (isValueEqualityComparison(SI)) {
1928       // If we only have one predecessor, and if it is a branch on this value,
1929       // see if that predecessor totally determines the outcome of this switch.
1930       if (BasicBlock *OnlyPred = BB->getSinglePredecessor())
1931         if (SimplifyEqualityComparisonWithOnlyPredecessor(SI, OnlyPred))
1932           return SimplifyCFG(BB) || 1;
1933
1934       // If the block only contains the switch, see if we can fold the block
1935       // away into any preds.
1936       BasicBlock::iterator BBI = BB->begin();
1937       // Ignore dbg intrinsics.
1938       while (isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI))
1939         ++BBI;
1940       if (SI == &*BBI)
1941         if (FoldValueComparisonIntoPredecessors(SI))
1942           return SimplifyCFG(BB) || 1;
1943     }
1944   } else if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(BB->getTerminator())) {
1945     if (BI->isUnconditional()) {
1946       BasicBlock::iterator BBI = BB->getFirstNonPHI();
1947
1948       BasicBlock *Succ = BI->getSuccessor(0);
1949       // Ignore dbg intrinsics.
1950       while (isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI))
1951         ++BBI;
1952       if (BBI->isTerminator() &&  // Terminator is the only non-phi instruction!
1953           Succ != BB)             // Don't hurt infinite loops!
1954         if (TryToSimplifyUncondBranchFromEmptyBlock(BB, Succ))
1955           return true;
1956       
1957     } else {  // Conditional branch
1958       if (isValueEqualityComparison(BI)) {
1959         // If we only have one predecessor, and if it is a branch on this value,
1960         // see if that predecessor totally determines the outcome of this
1961         // switch.
1962         if (BasicBlock *OnlyPred = BB->getSinglePredecessor())
1963           if (SimplifyEqualityComparisonWithOnlyPredecessor(BI, OnlyPred))
1964             return SimplifyCFG(BB) || 1;
1965
1966         // This block must be empty, except for the setcond inst, if it exists.
1967         // Ignore dbg intrinsics.
1968         BasicBlock::iterator I = BB->begin();
1969         // Ignore dbg intrinsics.
1970         while (isa<DbgInfoIntrinsic>(I))
1971           ++I;
1972         if (&*I == BI) {
1973           if (FoldValueComparisonIntoPredecessors(BI))
1974             return SimplifyCFG(BB) | true;
1975         } else if (&*I == cast<Instruction>(BI->getCondition())){
1976           ++I;
1977           // Ignore dbg intrinsics.
1978           while (isa<DbgInfoIntrinsic>(I))
1979             ++I;
1980           if(&*I == BI) {
1981             if (FoldValueComparisonIntoPredecessors(BI))
1982               return SimplifyCFG(BB) | true;
1983           }
1984         }
1985       }
1986
1987       // If this is a branch on a phi node in the current block, thread control
1988       // through this block if any PHI node entries are constants.
1989       if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BI->getCondition()))
1990         if (PN->getParent() == BI->getParent())
1991           if (FoldCondBranchOnPHI(BI))
1992             return SimplifyCFG(BB) | true;
1993
1994       // If this basic block is ONLY a setcc and a branch, and if a predecessor
1995       // branches to us and one of our successors, fold the setcc into the
1996       // predecessor and use logical operations to pick the right destination.
1997       if (FoldBranchToCommonDest(BI))
1998         return SimplifyCFG(BB) | 1;
1999
2000
2001       // Scan predecessor blocks for conditional branches.
2002       for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI)
2003         if (BranchInst *PBI = dyn_cast<BranchInst>((*PI)->getTerminator()))
2004           if (PBI != BI && PBI->isConditional())
2005             if (SimplifyCondBranchToCondBranch(PBI, BI))
2006               return SimplifyCFG(BB) | true;
2007     }
2008   } else if (isa<UnreachableInst>(BB->getTerminator())) {
2009     // If there are any instructions immediately before the unreachable that can
2010     // be removed, do so.
2011     Instruction *Unreachable = BB->getTerminator();
2012     while (Unreachable != BB->begin()) {
2013       BasicBlock::iterator BBI = Unreachable;
2014       --BBI;
2015       // Do not delete instructions that can have side effects, like calls
2016       // (which may never return) and volatile loads and stores.
2017       if (isa<CallInst>(BBI) && !isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI)) break;
2018
2019       if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(BBI))
2020         if (SI->isVolatile())
2021           break;
2022
2023       if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(BBI))
2024         if (LI->isVolatile())
2025           break;
2026
2027       // Delete this instruction
2028       BB->getInstList().erase(BBI);
2029       Changed = true;
2030     }
2031
2032     // If the unreachable instruction is the first in the block, take a gander
2033     // at all of the predecessors of this instruction, and simplify them.
2034     if (&BB->front() == Unreachable) {
2035       SmallVector<BasicBlock*, 8> Preds(pred_begin(BB), pred_end(BB));
2036       for (unsigned i = 0, e = Preds.size(); i != e; ++i) {
2037         TerminatorInst *TI = Preds[i]->getTerminator();
2038
2039         if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(TI)) {
2040           if (BI->isUnconditional()) {
2041             if (BI->getSuccessor(0) == BB) {
2042               new UnreachableInst(TI);
2043               TI->eraseFromParent();
2044               Changed = true;
2045             }
2046           } else {
2047             if (BI->getSuccessor(0) == BB) {
2048               BranchInst::Create(BI->getSuccessor(1), BI);
2049               EraseTerminatorInstAndDCECond(BI);
2050             } else if (BI->getSuccessor(1) == BB) {
2051               BranchInst::Create(BI->getSuccessor(0), BI);
2052               EraseTerminatorInstAndDCECond(BI);
2053               Changed = true;
2054             }
2055           }
2056         } else if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(TI)) {
2057           for (unsigned i = 1, e = SI->getNumCases(); i != e; ++i)
2058             if (SI->getSuccessor(i) == BB) {
2059               BB->removePredecessor(SI->getParent());
2060               SI->removeCase(i);
2061               --i; --e;
2062               Changed = true;
2063             }
2064           // If the default value is unreachable, figure out the most popular
2065           // destination and make it the default.
2066           if (SI->getSuccessor(0) == BB) {
2067             std::map<BasicBlock*, unsigned> Popularity;
2068             for (unsigned i = 1, e = SI->getNumCases(); i != e; ++i)
2069               Popularity[SI->getSuccessor(i)]++;
2070
2071             // Find the most popular block.
2072             unsigned MaxPop = 0;
2073             BasicBlock *MaxBlock = 0;
2074             for (std::map<BasicBlock*, unsigned>::iterator
2075                    I = Popularity.begin(), E = Popularity.end(); I != E; ++I) {
2076               if (I->second > MaxPop) {
2077                 MaxPop = I->second;
2078                 MaxBlock = I->first;
2079               }
2080             }
2081             if (MaxBlock) {
2082               // Make this the new default, allowing us to delete any explicit
2083               // edges to it.
2084               SI->setSuccessor(0, MaxBlock);
2085               Changed = true;
2086
2087               // If MaxBlock has phinodes in it, remove MaxPop-1 entries from
2088               // it.
2089               if (isa<PHINode>(MaxBlock->begin()))
2090                 for (unsigned i = 0; i != MaxPop-1; ++i)
2091                   MaxBlock->removePredecessor(SI->getParent());
2092
2093               for (unsigned i = 1, e = SI->getNumCases(); i != e; ++i)
2094                 if (SI->getSuccessor(i) == MaxBlock) {
2095                   SI->removeCase(i);
2096                   --i; --e;
2097                 }
2098             }
2099           }
2100         } else if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(TI)) {
2101           if (II->getUnwindDest() == BB) {
2102             // Convert the invoke to a call instruction.  This would be a good
2103             // place to note that the call does not throw though.
2104             BranchInst *BI = BranchInst::Create(II->getNormalDest(), II);
2105             II->removeFromParent();   // Take out of symbol table
2106
2107             // Insert the call now...
2108             SmallVector<Value*, 8> Args(II->op_begin()+3, II->op_end());
2109             CallInst *CI = CallInst::Create(II->getCalledValue(),
2110                                             Args.begin(), Args.end(),
2111                                             II->getName(), BI);
2112             CI->setCallingConv(II->getCallingConv());
2113             CI->setAttributes(II->getAttributes());
2114             // If the invoke produced a value, the Call does now instead.
2115             II->replaceAllUsesWith(CI);
2116             delete II;
2117             Changed = true;
2118           }
2119         }
2120       }
2121
2122       // If this block is now dead, remove it.
2123       if (pred_begin(BB) == pred_end(BB)) {
2124         // We know there are no successors, so just nuke the block.
2125         M->getBasicBlockList().erase(BB);
2126         return true;
2127       }
2128     }
2129   }
2130
2131   // Merge basic blocks into their predecessor if there is only one distinct
2132   // pred, and if there is only one distinct successor of the predecessor, and
2133   // if there are no PHI nodes.
2134   //
2135   if (MergeBlockIntoPredecessor(BB))
2136     return true;
2137
2138   // Otherwise, if this block only has a single predecessor, and if that block
2139   // is a conditional branch, see if we can hoist any code from this block up
2140   // into our predecessor.
2141   pred_iterator PI(pred_begin(BB)), PE(pred_end(BB));
2142   BasicBlock *OnlyPred = *PI++;
2143   for (; PI != PE; ++PI)  // Search all predecessors, see if they are all same
2144     if (*PI != OnlyPred) {
2145       OnlyPred = 0;       // There are multiple different predecessors...
2146       break;
2147     }
2148   
2149   if (OnlyPred)
2150     if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(OnlyPred->getTerminator()))
2151       if (BI->isConditional()) {
2152         // Get the other block.
2153         BasicBlock *OtherBB = BI->getSuccessor(BI->getSuccessor(0) == BB);
2154         PI = pred_begin(OtherBB);
2155         ++PI;
2156         
2157         if (PI == pred_end(OtherBB)) {
2158           // We have a conditional branch to two blocks that are only reachable
2159           // from the condbr.  We know that the condbr dominates the two blocks,
2160           // so see if there is any identical code in the "then" and "else"
2161           // blocks.  If so, we can hoist it up to the branching block.
2162           Changed |= HoistThenElseCodeToIf(BI);
2163         } else {
2164           BasicBlock* OnlySucc = NULL;
2165           for (succ_iterator SI = succ_begin(BB), SE = succ_end(BB);
2166                SI != SE; ++SI) {
2167             if (!OnlySucc)
2168               OnlySucc = *SI;
2169             else if (*SI != OnlySucc) {
2170               OnlySucc = 0;     // There are multiple distinct successors!
2171               break;
2172             }
2173           }
2174
2175           if (OnlySucc == OtherBB) {
2176             // If BB's only successor is the other successor of the predecessor,
2177             // i.e. a triangle, see if we can hoist any code from this block up
2178             // to the "if" block.
2179             Changed |= SpeculativelyExecuteBB(BI, BB);
2180           }
2181         }
2182       }
2183
2184   for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI)
2185     if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>((*PI)->getTerminator()))
2186       // Change br (X == 0 | X == 1), T, F into a switch instruction.
2187       if (BI->isConditional() && isa<Instruction>(BI->getCondition())) {
2188         Instruction *Cond = cast<Instruction>(BI->getCondition());
2189         // If this is a bunch of seteq's or'd together, or if it's a bunch of
2190         // 'setne's and'ed together, collect them.
2191         Value *CompVal = 0;
2192         std::vector<ConstantInt*> Values;
2193         bool TrueWhenEqual = GatherValueComparisons(Cond, CompVal, Values);
2194         if (CompVal && CompVal->getType()->isInteger()) {
2195           // There might be duplicate constants in the list, which the switch
2196           // instruction can't handle, remove them now.
2197           std::sort(Values.begin(), Values.end(), ConstantIntOrdering());
2198           Values.erase(std::unique(Values.begin(), Values.end()), Values.end());
2199
2200           // Figure out which block is which destination.
2201           BasicBlock *DefaultBB = BI->getSuccessor(1);
2202           BasicBlock *EdgeBB    = BI->getSuccessor(0);
2203           if (!TrueWhenEqual) std::swap(DefaultBB, EdgeBB);
2204
2205           // Create the new switch instruction now.
2206           SwitchInst *New = SwitchInst::Create(CompVal, DefaultBB,
2207                                                Values.size(), BI);
2208
2209           // Add all of the 'cases' to the switch instruction.
2210           for (unsigned i = 0, e = Values.size(); i != e; ++i)
2211             New->addCase(Values[i], EdgeBB);
2212
2213           // We added edges from PI to the EdgeBB.  As such, if there were any
2214           // PHI nodes in EdgeBB, they need entries to be added corresponding to
2215           // the number of edges added.
2216           for (BasicBlock::iterator BBI = EdgeBB->begin();
2217                isa<PHINode>(BBI); ++BBI) {
2218             PHINode *PN = cast<PHINode>(BBI);
2219             Value *InVal = PN->getIncomingValueForBlock(*PI);
2220             for (unsigned i = 0, e = Values.size()-1; i != e; ++i)
2221               PN->addIncoming(InVal, *PI);
2222           }
2223
2224           // Erase the old branch instruction.
2225           EraseTerminatorInstAndDCECond(BI);
2226           return true;
2227         }
2228       }
2229
2230   return Changed;
2231 }