"LLVMContext* " --> "LLVMContext *"
[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/LLVMContext.h"
20 #include "llvm/Type.h"
21 #include "llvm/DerivedTypes.h"
22 #include "llvm/GlobalVariable.h"
23 #include "llvm/Support/CFG.h"
24 #include "llvm/Support/Debug.h"
25 #include "llvm/Analysis/ConstantFolding.h"
26 #include "llvm/Transforms/Utils/BasicBlockUtils.h"
27 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
28 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
29 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
30 #include <algorithm>
31 #include <functional>
32 #include <set>
33 #include <map>
34 using namespace llvm;
35
36 STATISTIC(NumSpeculations, "Number of speculative executed instructions");
37
38 /// SafeToMergeTerminators - Return true if it is safe to merge these two
39 /// terminator instructions together.
40 ///
41 static bool SafeToMergeTerminators(TerminatorInst *SI1, TerminatorInst *SI2) {
42   if (SI1 == SI2) return false;  // Can't merge with self!
43   
44   // It is not safe to merge these two switch instructions if they have a common
45   // successor, and if that successor has a PHI node, and if *that* PHI node has
46   // conflicting incoming values from the two switch blocks.
47   BasicBlock *SI1BB = SI1->getParent();
48   BasicBlock *SI2BB = SI2->getParent();
49   SmallPtrSet<BasicBlock*, 16> SI1Succs(succ_begin(SI1BB), succ_end(SI1BB));
50   
51   for (succ_iterator I = succ_begin(SI2BB), E = succ_end(SI2BB); I != E; ++I)
52     if (SI1Succs.count(*I))
53       for (BasicBlock::iterator BBI = (*I)->begin();
54            isa<PHINode>(BBI); ++BBI) {
55         PHINode *PN = cast<PHINode>(BBI);
56         if (PN->getIncomingValueForBlock(SI1BB) !=
57             PN->getIncomingValueForBlock(SI2BB))
58           return false;
59       }
60         
61   return true;
62 }
63
64 /// AddPredecessorToBlock - Update PHI nodes in Succ to indicate that there will
65 /// now be entries in it from the 'NewPred' block.  The values that will be
66 /// flowing into the PHI nodes will be the same as those coming in from
67 /// ExistPred, an existing predecessor of Succ.
68 static void AddPredecessorToBlock(BasicBlock *Succ, BasicBlock *NewPred,
69                                   BasicBlock *ExistPred) {
70   assert(std::find(succ_begin(ExistPred), succ_end(ExistPred), Succ) !=
71          succ_end(ExistPred) && "ExistPred is not a predecessor of Succ!");
72   if (!isa<PHINode>(Succ->begin())) return; // Quick exit if nothing to do
73   
74   PHINode *PN;
75   for (BasicBlock::iterator I = Succ->begin();
76        (PN = dyn_cast<PHINode>(I)); ++I)
77     PN->addIncoming(PN->getIncomingValueForBlock(ExistPred), NewPred);
78 }
79
80 /// CanPropagatePredecessorsForPHIs - Return true if we can fold BB, an
81 /// almost-empty BB ending in an unconditional branch to Succ, into succ.
82 ///
83 /// Assumption: Succ is the single successor for BB.
84 ///
85 static bool CanPropagatePredecessorsForPHIs(BasicBlock *BB, BasicBlock *Succ) {
86   assert(*succ_begin(BB) == Succ && "Succ is not successor of BB!");
87
88   DOUT << "Looking to fold " << BB->getNameStart() << " into " 
89        << Succ->getNameStart() << "\n";
90   // Shortcut, if there is only a single predecessor it must be BB and merging
91   // is always safe
92   if (Succ->getSinglePredecessor()) return true;
93
94   typedef SmallPtrSet<Instruction*, 16> InstrSet;
95   InstrSet BBPHIs;
96
97   // Make a list of all phi nodes in BB
98   BasicBlock::iterator BBI = BB->begin();
99   while (isa<PHINode>(*BBI)) BBPHIs.insert(BBI++);
100
101   // Make a list of the predecessors of BB
102   typedef SmallPtrSet<BasicBlock*, 16> BlockSet;
103   BlockSet BBPreds(pred_begin(BB), pred_end(BB));
104
105   // Use that list to make another list of common predecessors of BB and Succ
106   BlockSet CommonPreds;
107   for (pred_iterator PI = pred_begin(Succ), PE = pred_end(Succ);
108         PI != PE; ++PI)
109     if (BBPreds.count(*PI))
110       CommonPreds.insert(*PI);
111
112   // Shortcut, if there are no common predecessors, merging is always safe
113   if (CommonPreds.empty())
114     return true;
115   
116   // Look at all the phi nodes in Succ, to see if they present a conflict when
117   // merging these blocks
118   for (BasicBlock::iterator I = Succ->begin(); isa<PHINode>(I); ++I) {
119     PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
120
121     // If the incoming value from BB is again a PHINode in
122     // BB which has the same incoming value for *PI as PN does, we can
123     // merge the phi nodes and then the blocks can still be merged
124     PHINode *BBPN = dyn_cast<PHINode>(PN->getIncomingValueForBlock(BB));
125     if (BBPN && BBPN->getParent() == BB) {
126       for (BlockSet::iterator PI = CommonPreds.begin(), PE = CommonPreds.end();
127             PI != PE; PI++) {
128         if (BBPN->getIncomingValueForBlock(*PI) 
129               != PN->getIncomingValueForBlock(*PI)) {
130           DOUT << "Can't fold, phi node " << *PN->getNameStart() << " in " 
131                << Succ->getNameStart() << " is conflicting with " 
132                << BBPN->getNameStart() << " with regard to common predecessor "
133                << (*PI)->getNameStart() << "\n";
134           return false;
135         }
136       }
137       // Remove this phinode from the list of phis in BB, since it has been
138       // handled.
139       BBPHIs.erase(BBPN);
140     } else {
141       Value* Val = PN->getIncomingValueForBlock(BB);
142       for (BlockSet::iterator PI = CommonPreds.begin(), PE = CommonPreds.end();
143             PI != PE; PI++) {
144         // See if the incoming value for the common predecessor is equal to the
145         // one for BB, in which case this phi node will not prevent the merging
146         // of the block.
147         if (Val != PN->getIncomingValueForBlock(*PI)) {
148           DOUT << "Can't fold, phi node " << *PN->getNameStart() << " in " 
149           << Succ->getNameStart() << " is conflicting with regard to common "
150           << "predecessor " << (*PI)->getNameStart() << "\n";
151           return false;
152         }
153       }
154     }
155   }
156
157   // If there are any other phi nodes in BB that don't have a phi node in Succ
158   // to merge with, they must be moved to Succ completely. However, for any
159   // predecessors of Succ, branches will be added to the phi node that just
160   // point to itself. So, for any common predecessors, this must not cause
161   // conflicts.
162   for (InstrSet::iterator I = BBPHIs.begin(), E = BBPHIs.end();
163         I != E; I++) {
164     PHINode *PN = cast<PHINode>(*I);
165     for (BlockSet::iterator PI = CommonPreds.begin(), PE = CommonPreds.end();
166           PI != PE; PI++)
167       if (PN->getIncomingValueForBlock(*PI) != PN) {
168         DOUT << "Can't fold, phi node " << *PN->getNameStart() << " in " 
169              << BB->getNameStart() << " is conflicting with regard to common "
170              << "predecessor " << (*PI)->getNameStart() << "\n";
171         return false;
172       }
173   }
174
175   return true;
176 }
177
178 /// TryToSimplifyUncondBranchFromEmptyBlock - BB contains an unconditional
179 /// branch to Succ, and contains no instructions other than PHI nodes and the
180 /// branch.  If possible, eliminate BB.
181 static bool TryToSimplifyUncondBranchFromEmptyBlock(BasicBlock *BB,
182                                                     BasicBlock *Succ) {
183   // Check to see if merging these blocks would cause conflicts for any of the
184   // phi nodes in BB or Succ. If not, we can safely merge.
185   if (!CanPropagatePredecessorsForPHIs(BB, Succ)) return false;
186   
187   DOUT << "Killing Trivial BB: \n" << *BB;
188   
189   if (isa<PHINode>(Succ->begin())) {
190     // If there is more than one pred of succ, and there are PHI nodes in
191     // the successor, then we need to add incoming edges for the PHI nodes
192     //
193     const SmallVector<BasicBlock*, 16> BBPreds(pred_begin(BB), pred_end(BB));
194     
195     // Loop over all of the PHI nodes in the successor of BB.
196     for (BasicBlock::iterator I = Succ->begin(); isa<PHINode>(I); ++I) {
197       PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
198       Value *OldVal = PN->removeIncomingValue(BB, false);
199       assert(OldVal && "No entry in PHI for Pred BB!");
200       
201       // If this incoming value is one of the PHI nodes in BB, the new entries
202       // in the PHI node are the entries from the old PHI.
203       if (isa<PHINode>(OldVal) && cast<PHINode>(OldVal)->getParent() == BB) {
204         PHINode *OldValPN = cast<PHINode>(OldVal);
205         for (unsigned i = 0, e = OldValPN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
206           // Note that, since we are merging phi nodes and BB and Succ might
207           // have common predecessors, we could end up with a phi node with
208           // identical incoming branches. This will be cleaned up later (and
209           // will trigger asserts if we try to clean it up now, without also
210           // simplifying the corresponding conditional branch).
211           PN->addIncoming(OldValPN->getIncomingValue(i),
212                           OldValPN->getIncomingBlock(i));
213       } else {
214         // Add an incoming value for each of the new incoming values.
215         for (unsigned i = 0, e = BBPreds.size(); i != e; ++i)
216           PN->addIncoming(OldVal, BBPreds[i]);
217       }
218     }
219   }
220   
221   if (isa<PHINode>(&BB->front())) {
222     SmallVector<BasicBlock*, 16>
223     OldSuccPreds(pred_begin(Succ), pred_end(Succ));
224     
225     // Move all PHI nodes in BB to Succ if they are alive, otherwise
226     // delete them.
227     while (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(&BB->front())) {
228       if (PN->use_empty()) {
229         // Just remove the dead phi.  This happens if Succ's PHIs were the only
230         // users of the PHI nodes.
231         PN->eraseFromParent();
232         continue;
233       }
234     
235       // The instruction is alive, so this means that BB must dominate all
236       // predecessors of Succ (Since all uses of the PN are after its
237       // definition, so in Succ or a block dominated by Succ. If a predecessor
238       // of Succ would not be dominated by BB, PN would violate the def before
239       // use SSA demand). Therefore, we can simply move the phi node to the
240       // next block.
241       Succ->getInstList().splice(Succ->begin(),
242                                  BB->getInstList(), BB->begin());
243       
244       // We need to add new entries for the PHI node to account for
245       // predecessors of Succ that the PHI node does not take into
246       // account.  At this point, since we know that BB dominated succ and all
247       // of its predecessors, this means that we should any newly added
248       // incoming edges should use the PHI node itself as the value for these
249       // edges, because they are loop back edges.
250       for (unsigned i = 0, e = OldSuccPreds.size(); i != e; ++i)
251         if (OldSuccPreds[i] != BB)
252           PN->addIncoming(PN, OldSuccPreds[i]);
253     }
254   }
255     
256   // Everything that jumped to BB now goes to Succ.
257   BB->replaceAllUsesWith(Succ);
258   if (!Succ->hasName()) Succ->takeName(BB);
259   BB->eraseFromParent();              // Delete the old basic block.
260   return true;
261 }
262
263 /// GetIfCondition - Given a basic block (BB) with two predecessors (and
264 /// presumably PHI nodes in it), check to see if the merge at this block is due
265 /// to an "if condition".  If so, return the boolean condition that determines
266 /// which entry into BB will be taken.  Also, return by references the block
267 /// that will be entered from if the condition is true, and the block that will
268 /// be entered if the condition is false.
269 ///
270 ///
271 static Value *GetIfCondition(BasicBlock *BB,
272                              BasicBlock *&IfTrue, BasicBlock *&IfFalse) {
273   assert(std::distance(pred_begin(BB), pred_end(BB)) == 2 &&
274          "Function can only handle blocks with 2 predecessors!");
275   BasicBlock *Pred1 = *pred_begin(BB);
276   BasicBlock *Pred2 = *++pred_begin(BB);
277
278   // We can only handle branches.  Other control flow will be lowered to
279   // branches if possible anyway.
280   if (!isa<BranchInst>(Pred1->getTerminator()) ||
281       !isa<BranchInst>(Pred2->getTerminator()))
282     return 0;
283   BranchInst *Pred1Br = cast<BranchInst>(Pred1->getTerminator());
284   BranchInst *Pred2Br = cast<BranchInst>(Pred2->getTerminator());
285
286   // Eliminate code duplication by ensuring that Pred1Br is conditional if
287   // either are.
288   if (Pred2Br->isConditional()) {
289     // If both branches are conditional, we don't have an "if statement".  In
290     // reality, we could transform this case, but since the condition will be
291     // required anyway, we stand no chance of eliminating it, so the xform is
292     // probably not profitable.
293     if (Pred1Br->isConditional())
294       return 0;
295
296     std::swap(Pred1, Pred2);
297     std::swap(Pred1Br, Pred2Br);
298   }
299
300   if (Pred1Br->isConditional()) {
301     // If we found a conditional branch predecessor, make sure that it branches
302     // to BB and Pred2Br.  If it doesn't, this isn't an "if statement".
303     if (Pred1Br->getSuccessor(0) == BB &&
304         Pred1Br->getSuccessor(1) == Pred2) {
305       IfTrue = Pred1;
306       IfFalse = Pred2;
307     } else if (Pred1Br->getSuccessor(0) == Pred2 &&
308                Pred1Br->getSuccessor(1) == BB) {
309       IfTrue = Pred2;
310       IfFalse = Pred1;
311     } else {
312       // We know that one arm of the conditional goes to BB, so the other must
313       // go somewhere unrelated, and this must not be an "if statement".
314       return 0;
315     }
316
317     // The only thing we have to watch out for here is to make sure that Pred2
318     // doesn't have incoming edges from other blocks.  If it does, the condition
319     // doesn't dominate BB.
320     if (++pred_begin(Pred2) != pred_end(Pred2))
321       return 0;
322
323     return Pred1Br->getCondition();
324   }
325
326   // Ok, if we got here, both predecessors end with an unconditional branch to
327   // BB.  Don't panic!  If both blocks only have a single (identical)
328   // predecessor, and THAT is a conditional branch, then we're all ok!
329   if (pred_begin(Pred1) == pred_end(Pred1) ||
330       ++pred_begin(Pred1) != pred_end(Pred1) ||
331       pred_begin(Pred2) == pred_end(Pred2) ||
332       ++pred_begin(Pred2) != pred_end(Pred2) ||
333       *pred_begin(Pred1) != *pred_begin(Pred2))
334     return 0;
335
336   // Otherwise, if this is a conditional branch, then we can use it!
337   BasicBlock *CommonPred = *pred_begin(Pred1);
338   if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(CommonPred->getTerminator())) {
339     assert(BI->isConditional() && "Two successors but not conditional?");
340     if (BI->getSuccessor(0) == Pred1) {
341       IfTrue = Pred1;
342       IfFalse = Pred2;
343     } else {
344       IfTrue = Pred2;
345       IfFalse = Pred1;
346     }
347     return BI->getCondition();
348   }
349   return 0;
350 }
351
352 /// DominatesMergePoint - If we have a merge point of an "if condition" as
353 /// accepted above, return true if the specified value dominates the block.  We
354 /// don't handle the true generality of domination here, just a special case
355 /// which works well enough for us.
356 ///
357 /// If AggressiveInsts is non-null, and if V does not dominate BB, we check to
358 /// see if V (which must be an instruction) is cheap to compute and is
359 /// non-trapping.  If both are true, the instruction is inserted into the set
360 /// and true is returned.
361 static bool DominatesMergePoint(Value *V, BasicBlock *BB,
362                                 std::set<Instruction*> *AggressiveInsts) {
363   Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
364   if (!I) {
365     // Non-instructions all dominate instructions, but not all constantexprs
366     // can be executed unconditionally.
367     if (ConstantExpr *C = dyn_cast<ConstantExpr>(V))
368       if (C->canTrap())
369         return false;
370     return true;
371   }
372   BasicBlock *PBB = I->getParent();
373
374   // We don't want to allow weird loops that might have the "if condition" in
375   // the bottom of this block.
376   if (PBB == BB) return false;
377
378   // If this instruction is defined in a block that contains an unconditional
379   // branch to BB, then it must be in the 'conditional' part of the "if
380   // statement".
381   if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(PBB->getTerminator()))
382     if (BI->isUnconditional() && BI->getSuccessor(0) == BB) {
383       if (!AggressiveInsts) return false;
384       // Okay, it looks like the instruction IS in the "condition".  Check to
385       // see if its a cheap instruction to unconditionally compute, and if it
386       // only uses stuff defined outside of the condition.  If so, hoist it out.
387       switch (I->getOpcode()) {
388       default: return false;  // Cannot hoist this out safely.
389       case Instruction::Load: {
390         // We can hoist loads that are non-volatile and obviously cannot trap.
391         if (cast<LoadInst>(I)->isVolatile())
392           return false;
393         // FIXME: A computation of a constant can trap!
394         if (!isa<AllocaInst>(I->getOperand(0)) &&
395             !isa<Constant>(I->getOperand(0)))
396           return false;
397         // External weak globals may have address 0, so we can't load them.
398         Value *V2 = I->getOperand(0)->getUnderlyingObject();
399         if (V2) {
400           GlobalVariable* GV = dyn_cast<GlobalVariable>(V2);
401           if (GV && GV->hasExternalWeakLinkage())
402             return false;
403         }
404         // Finally, we have to check to make sure there are no instructions
405         // before the load in its basic block, as we are going to hoist the loop
406         // out to its predecessor.
407         BasicBlock::iterator IP = PBB->begin();
408         while (isa<DbgInfoIntrinsic>(IP))
409           IP++;
410         if (IP != BasicBlock::iterator(I))
411           return false;
412         break;
413       }
414       case Instruction::Add:
415       case Instruction::Sub:
416       case Instruction::And:
417       case Instruction::Or:
418       case Instruction::Xor:
419       case Instruction::Shl:
420       case Instruction::LShr:
421       case Instruction::AShr:
422       case Instruction::ICmp:
423         break;   // These are all cheap and non-trapping instructions.
424       }
425
426       // Okay, we can only really hoist these out if their operands are not
427       // defined in the conditional region.
428       for (User::op_iterator i = I->op_begin(), e = I->op_end(); i != e; ++i)
429         if (!DominatesMergePoint(*i, BB, 0))
430           return false;
431       // Okay, it's safe to do this!  Remember this instruction.
432       AggressiveInsts->insert(I);
433     }
434
435   return true;
436 }
437
438 /// GatherConstantSetEQs - Given a potentially 'or'd together collection of
439 /// icmp_eq instructions that compare a value against a constant, return the
440 /// value being compared, and stick the constant into the Values vector.
441 static Value *GatherConstantSetEQs(Value *V, std::vector<ConstantInt*> &Values){
442   if (Instruction *Inst = dyn_cast<Instruction>(V)) {
443     if (Inst->getOpcode() == Instruction::ICmp &&
444         cast<ICmpInst>(Inst)->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_EQ) {
445       if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(Inst->getOperand(1))) {
446         Values.push_back(C);
447         return Inst->getOperand(0);
448       } else if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(Inst->getOperand(0))) {
449         Values.push_back(C);
450         return Inst->getOperand(1);
451       }
452     } else if (Inst->getOpcode() == Instruction::Or) {
453       if (Value *LHS = GatherConstantSetEQs(Inst->getOperand(0), Values))
454         if (Value *RHS = GatherConstantSetEQs(Inst->getOperand(1), Values))
455           if (LHS == RHS)
456             return LHS;
457     }
458   }
459   return 0;
460 }
461
462 /// GatherConstantSetNEs - Given a potentially 'and'd together collection of
463 /// setne instructions that compare a value against a constant, return the value
464 /// being compared, and stick the constant into the Values vector.
465 static Value *GatherConstantSetNEs(Value *V, std::vector<ConstantInt*> &Values){
466   if (Instruction *Inst = dyn_cast<Instruction>(V)) {
467     if (Inst->getOpcode() == Instruction::ICmp &&
468                cast<ICmpInst>(Inst)->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_NE) {
469       if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(Inst->getOperand(1))) {
470         Values.push_back(C);
471         return Inst->getOperand(0);
472       } else if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(Inst->getOperand(0))) {
473         Values.push_back(C);
474         return Inst->getOperand(1);
475       }
476     } else if (Inst->getOpcode() == Instruction::And) {
477       if (Value *LHS = GatherConstantSetNEs(Inst->getOperand(0), Values))
478         if (Value *RHS = GatherConstantSetNEs(Inst->getOperand(1), Values))
479           if (LHS == RHS)
480             return LHS;
481     }
482   }
483   return 0;
484 }
485
486 /// GatherValueComparisons - If the specified Cond is an 'and' or 'or' of a
487 /// bunch of comparisons of one value against constants, return the value and
488 /// the constants being compared.
489 static bool GatherValueComparisons(Instruction *Cond, Value *&CompVal,
490                                    std::vector<ConstantInt*> &Values) {
491   if (Cond->getOpcode() == Instruction::Or) {
492     CompVal = GatherConstantSetEQs(Cond, Values);
493
494     // Return true to indicate that the condition is true if the CompVal is
495     // equal to one of the constants.
496     return true;
497   } else if (Cond->getOpcode() == Instruction::And) {
498     CompVal = GatherConstantSetNEs(Cond, Values);
499
500     // Return false to indicate that the condition is false if the CompVal is
501     // equal to one of the constants.
502     return false;
503   }
504   return false;
505 }
506
507 static void EraseTerminatorInstAndDCECond(TerminatorInst *TI) {
508   Instruction* Cond = 0;
509   if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(TI)) {
510     Cond = dyn_cast<Instruction>(SI->getCondition());
511   } else if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(TI)) {
512     if (BI->isConditional())
513       Cond = dyn_cast<Instruction>(BI->getCondition());
514   }
515
516   TI->eraseFromParent();
517   if (Cond) RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(Cond);
518 }
519
520 /// isValueEqualityComparison - Return true if the specified terminator checks
521 /// to see if a value is equal to constant integer value.
522 static Value *isValueEqualityComparison(TerminatorInst *TI) {
523   if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(TI)) {
524     // Do not permit merging of large switch instructions into their
525     // predecessors unless there is only one predecessor.
526     if (SI->getNumSuccessors() * std::distance(pred_begin(SI->getParent()),
527                                                pred_end(SI->getParent())) > 128)
528       return 0;
529
530     return SI->getCondition();
531   }
532   if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(TI))
533     if (BI->isConditional() && BI->getCondition()->hasOneUse())
534       if (ICmpInst *ICI = dyn_cast<ICmpInst>(BI->getCondition()))
535         if ((ICI->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_EQ ||
536              ICI->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_NE) &&
537             isa<ConstantInt>(ICI->getOperand(1)))
538           return ICI->getOperand(0);
539   return 0;
540 }
541
542 /// GetValueEqualityComparisonCases - Given a value comparison instruction,
543 /// decode all of the 'cases' that it represents and return the 'default' block.
544 static BasicBlock *
545 GetValueEqualityComparisonCases(TerminatorInst *TI,
546                                 std::vector<std::pair<ConstantInt*,
547                                                       BasicBlock*> > &Cases) {
548   if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(TI)) {
549     Cases.reserve(SI->getNumCases());
550     for (unsigned i = 1, e = SI->getNumCases(); i != e; ++i)
551       Cases.push_back(std::make_pair(SI->getCaseValue(i), SI->getSuccessor(i)));
552     return SI->getDefaultDest();
553   }
554
555   BranchInst *BI = cast<BranchInst>(TI);
556   ICmpInst *ICI = cast<ICmpInst>(BI->getCondition());
557   Cases.push_back(std::make_pair(cast<ConstantInt>(ICI->getOperand(1)),
558                                  BI->getSuccessor(ICI->getPredicate() ==
559                                                   ICmpInst::ICMP_NE)));
560   return BI->getSuccessor(ICI->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_EQ);
561 }
562
563
564 /// EliminateBlockCases - Given a vector of bb/value pairs, remove any entries
565 /// in the list that match the specified block.
566 static void EliminateBlockCases(BasicBlock *BB,
567                std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > &Cases) {
568   for (unsigned i = 0, e = Cases.size(); i != e; ++i)
569     if (Cases[i].second == BB) {
570       Cases.erase(Cases.begin()+i);
571       --i; --e;
572     }
573 }
574
575 /// ValuesOverlap - Return true if there are any keys in C1 that exist in C2 as
576 /// well.
577 static bool
578 ValuesOverlap(std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > &C1,
579               std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > &C2) {
580   std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > *V1 = &C1, *V2 = &C2;
581
582   // Make V1 be smaller than V2.
583   if (V1->size() > V2->size())
584     std::swap(V1, V2);
585
586   if (V1->size() == 0) return false;
587   if (V1->size() == 1) {
588     // Just scan V2.
589     ConstantInt *TheVal = (*V1)[0].first;
590     for (unsigned i = 0, e = V2->size(); i != e; ++i)
591       if (TheVal == (*V2)[i].first)
592         return true;
593   }
594
595   // Otherwise, just sort both lists and compare element by element.
596   std::sort(V1->begin(), V1->end());
597   std::sort(V2->begin(), V2->end());
598   unsigned i1 = 0, i2 = 0, e1 = V1->size(), e2 = V2->size();
599   while (i1 != e1 && i2 != e2) {
600     if ((*V1)[i1].first == (*V2)[i2].first)
601       return true;
602     if ((*V1)[i1].first < (*V2)[i2].first)
603       ++i1;
604     else
605       ++i2;
606   }
607   return false;
608 }
609
610 /// SimplifyEqualityComparisonWithOnlyPredecessor - If TI is known to be a
611 /// terminator instruction and its block is known to only have a single
612 /// predecessor block, check to see if that predecessor is also a value
613 /// comparison with the same value, and if that comparison determines the
614 /// outcome of this comparison.  If so, simplify TI.  This does a very limited
615 /// form of jump threading.
616 static bool SimplifyEqualityComparisonWithOnlyPredecessor(TerminatorInst *TI,
617                                                           BasicBlock *Pred) {
618   Value *PredVal = isValueEqualityComparison(Pred->getTerminator());
619   if (!PredVal) return false;  // Not a value comparison in predecessor.
620
621   Value *ThisVal = isValueEqualityComparison(TI);
622   assert(ThisVal && "This isn't a value comparison!!");
623   if (ThisVal != PredVal) return false;  // Different predicates.
624
625   // Find out information about when control will move from Pred to TI's block.
626   std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > PredCases;
627   BasicBlock *PredDef = GetValueEqualityComparisonCases(Pred->getTerminator(),
628                                                         PredCases);
629   EliminateBlockCases(PredDef, PredCases);  // Remove default from cases.
630
631   // Find information about how control leaves this block.
632   std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > ThisCases;
633   BasicBlock *ThisDef = GetValueEqualityComparisonCases(TI, ThisCases);
634   EliminateBlockCases(ThisDef, ThisCases);  // Remove default from cases.
635
636   // If TI's block is the default block from Pred's comparison, potentially
637   // simplify TI based on this knowledge.
638   if (PredDef == TI->getParent()) {
639     // If we are here, we know that the value is none of those cases listed in
640     // PredCases.  If there are any cases in ThisCases that are in PredCases, we
641     // can simplify TI.
642     if (ValuesOverlap(PredCases, ThisCases)) {
643       if (isa<BranchInst>(TI)) {
644         // Okay, one of the successors of this condbr is dead.  Convert it to a
645         // uncond br.
646         assert(ThisCases.size() == 1 && "Branch can only have one case!");
647         // Insert the new branch.
648         Instruction *NI = BranchInst::Create(ThisDef, TI);
649
650         // Remove PHI node entries for the dead edge.
651         ThisCases[0].second->removePredecessor(TI->getParent());
652
653         DOUT << "Threading pred instr: " << *Pred->getTerminator()
654              << "Through successor TI: " << *TI << "Leaving: " << *NI << "\n";
655
656         EraseTerminatorInstAndDCECond(TI);
657         return true;
658
659       } else {
660         SwitchInst *SI = cast<SwitchInst>(TI);
661         // Okay, TI has cases that are statically dead, prune them away.
662         SmallPtrSet<Constant*, 16> DeadCases;
663         for (unsigned i = 0, e = PredCases.size(); i != e; ++i)
664           DeadCases.insert(PredCases[i].first);
665
666         DOUT << "Threading pred instr: " << *Pred->getTerminator()
667              << "Through successor TI: " << *TI;
668
669         for (unsigned i = SI->getNumCases()-1; i != 0; --i)
670           if (DeadCases.count(SI->getCaseValue(i))) {
671             SI->getSuccessor(i)->removePredecessor(TI->getParent());
672             SI->removeCase(i);
673           }
674
675         DOUT << "Leaving: " << *TI << "\n";
676         return true;
677       }
678     }
679
680   } else {
681     // Otherwise, TI's block must correspond to some matched value.  Find out
682     // which value (or set of values) this is.
683     ConstantInt *TIV = 0;
684     BasicBlock *TIBB = TI->getParent();
685     for (unsigned i = 0, e = PredCases.size(); i != e; ++i)
686       if (PredCases[i].second == TIBB) {
687         if (TIV == 0)
688           TIV = PredCases[i].first;
689         else
690           return false;  // Cannot handle multiple values coming to this block.
691       }
692     assert(TIV && "No edge from pred to succ?");
693
694     // Okay, we found the one constant that our value can be if we get into TI's
695     // BB.  Find out which successor will unconditionally be branched to.
696     BasicBlock *TheRealDest = 0;
697     for (unsigned i = 0, e = ThisCases.size(); i != e; ++i)
698       if (ThisCases[i].first == TIV) {
699         TheRealDest = ThisCases[i].second;
700         break;
701       }
702
703     // If not handled by any explicit cases, it is handled by the default case.
704     if (TheRealDest == 0) TheRealDest = ThisDef;
705
706     // Remove PHI node entries for dead edges.
707     BasicBlock *CheckEdge = TheRealDest;
708     for (succ_iterator SI = succ_begin(TIBB), e = succ_end(TIBB); SI != e; ++SI)
709       if (*SI != CheckEdge)
710         (*SI)->removePredecessor(TIBB);
711       else
712         CheckEdge = 0;
713
714     // Insert the new branch.
715     Instruction *NI = BranchInst::Create(TheRealDest, TI);
716
717     DOUT << "Threading pred instr: " << *Pred->getTerminator()
718          << "Through successor TI: " << *TI << "Leaving: " << *NI << "\n";
719
720     EraseTerminatorInstAndDCECond(TI);
721     return true;
722   }
723   return false;
724 }
725
726 namespace {
727   /// ConstantIntOrdering - This class implements a stable ordering of constant
728   /// integers that does not depend on their address.  This is important for
729   /// applications that sort ConstantInt's to ensure uniqueness.
730   struct ConstantIntOrdering {
731     bool operator()(const ConstantInt *LHS, const ConstantInt *RHS) const {
732       return LHS->getValue().ult(RHS->getValue());
733     }
734   };
735 }
736
737 /// FoldValueComparisonIntoPredecessors - The specified terminator is a value
738 /// equality comparison instruction (either a switch or a branch on "X == c").
739 /// See if any of the predecessors of the terminator block are value comparisons
740 /// on the same value.  If so, and if safe to do so, fold them together.
741 static bool FoldValueComparisonIntoPredecessors(TerminatorInst *TI) {
742   BasicBlock *BB = TI->getParent();
743   Value *CV = isValueEqualityComparison(TI);  // CondVal
744   assert(CV && "Not a comparison?");
745   bool Changed = false;
746
747   SmallVector<BasicBlock*, 16> Preds(pred_begin(BB), pred_end(BB));
748   while (!Preds.empty()) {
749     BasicBlock *Pred = Preds.pop_back_val();
750
751     // See if the predecessor is a comparison with the same value.
752     TerminatorInst *PTI = Pred->getTerminator();
753     Value *PCV = isValueEqualityComparison(PTI);  // PredCondVal
754
755     if (PCV == CV && SafeToMergeTerminators(TI, PTI)) {
756       // Figure out which 'cases' to copy from SI to PSI.
757       std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > BBCases;
758       BasicBlock *BBDefault = GetValueEqualityComparisonCases(TI, BBCases);
759
760       std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > PredCases;
761       BasicBlock *PredDefault = GetValueEqualityComparisonCases(PTI, PredCases);
762
763       // Based on whether the default edge from PTI goes to BB or not, fill in
764       // PredCases and PredDefault with the new switch cases we would like to
765       // build.
766       SmallVector<BasicBlock*, 8> NewSuccessors;
767
768       if (PredDefault == BB) {
769         // If this is the default destination from PTI, only the edges in TI
770         // that don't occur in PTI, or that branch to BB will be activated.
771         std::set<ConstantInt*, ConstantIntOrdering> PTIHandled;
772         for (unsigned i = 0, e = PredCases.size(); i != e; ++i)
773           if (PredCases[i].second != BB)
774             PTIHandled.insert(PredCases[i].first);
775           else {
776             // The default destination is BB, we don't need explicit targets.
777             std::swap(PredCases[i], PredCases.back());
778             PredCases.pop_back();
779             --i; --e;
780           }
781
782         // Reconstruct the new switch statement we will be building.
783         if (PredDefault != BBDefault) {
784           PredDefault->removePredecessor(Pred);
785           PredDefault = BBDefault;
786           NewSuccessors.push_back(BBDefault);
787         }
788         for (unsigned i = 0, e = BBCases.size(); i != e; ++i)
789           if (!PTIHandled.count(BBCases[i].first) &&
790               BBCases[i].second != BBDefault) {
791             PredCases.push_back(BBCases[i]);
792             NewSuccessors.push_back(BBCases[i].second);
793           }
794
795       } else {
796         // If this is not the default destination from PSI, only the edges
797         // in SI that occur in PSI with a destination of BB will be
798         // activated.
799         std::set<ConstantInt*, ConstantIntOrdering> PTIHandled;
800         for (unsigned i = 0, e = PredCases.size(); i != e; ++i)
801           if (PredCases[i].second == BB) {
802             PTIHandled.insert(PredCases[i].first);
803             std::swap(PredCases[i], PredCases.back());
804             PredCases.pop_back();
805             --i; --e;
806           }
807
808         // Okay, now we know which constants were sent to BB from the
809         // predecessor.  Figure out where they will all go now.
810         for (unsigned i = 0, e = BBCases.size(); i != e; ++i)
811           if (PTIHandled.count(BBCases[i].first)) {
812             // If this is one we are capable of getting...
813             PredCases.push_back(BBCases[i]);
814             NewSuccessors.push_back(BBCases[i].second);
815             PTIHandled.erase(BBCases[i].first);// This constant is taken care of
816           }
817
818         // If there are any constants vectored to BB that TI doesn't handle,
819         // they must go to the default destination of TI.
820         for (std::set<ConstantInt*, ConstantIntOrdering>::iterator I = 
821                                     PTIHandled.begin(),
822                E = PTIHandled.end(); I != E; ++I) {
823           PredCases.push_back(std::make_pair(*I, BBDefault));
824           NewSuccessors.push_back(BBDefault);
825         }
826       }
827
828       // Okay, at this point, we know which new successor Pred will get.  Make
829       // sure we update the number of entries in the PHI nodes for these
830       // successors.
831       for (unsigned i = 0, e = NewSuccessors.size(); i != e; ++i)
832         AddPredecessorToBlock(NewSuccessors[i], Pred, BB);
833
834       // Now that the successors are updated, create the new Switch instruction.
835       SwitchInst *NewSI = SwitchInst::Create(CV, PredDefault,
836                                              PredCases.size(), PTI);
837       for (unsigned i = 0, e = PredCases.size(); i != e; ++i)
838         NewSI->addCase(PredCases[i].first, PredCases[i].second);
839
840       EraseTerminatorInstAndDCECond(PTI);
841
842       // Okay, last check.  If BB is still a successor of PSI, then we must
843       // have an infinite loop case.  If so, add an infinitely looping block
844       // to handle the case to preserve the behavior of the code.
845       BasicBlock *InfLoopBlock = 0;
846       for (unsigned i = 0, e = NewSI->getNumSuccessors(); i != e; ++i)
847         if (NewSI->getSuccessor(i) == BB) {
848           if (InfLoopBlock == 0) {
849             // Insert it at the end of the function, because it's either code,
850             // or it won't matter if it's hot. :)
851             InfLoopBlock = BasicBlock::Create("infloop", BB->getParent());
852             BranchInst::Create(InfLoopBlock, InfLoopBlock);
853           }
854           NewSI->setSuccessor(i, InfLoopBlock);
855         }
856
857       Changed = true;
858     }
859   }
860   return Changed;
861 }
862
863 // isSafeToHoistInvoke - If we would need to insert a select that uses the
864 // value of this invoke (comments in HoistThenElseCodeToIf explain why we
865 // would need to do this), we can't hoist the invoke, as there is nowhere
866 // to put the select in this case.
867 static bool isSafeToHoistInvoke(BasicBlock *BB1, BasicBlock *BB2,
868                                 Instruction *I1, Instruction *I2) {
869   for (succ_iterator SI = succ_begin(BB1), E = succ_end(BB1); SI != E; ++SI) {
870     PHINode *PN;
871     for (BasicBlock::iterator BBI = SI->begin();
872          (PN = dyn_cast<PHINode>(BBI)); ++BBI) {
873       Value *BB1V = PN->getIncomingValueForBlock(BB1);
874       Value *BB2V = PN->getIncomingValueForBlock(BB2);
875       if (BB1V != BB2V && (BB1V==I1 || BB2V==I2)) {
876         return false;
877       }
878     }
879   }
880   return true;
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       !I1->isIdenticalTo(I2) ||
905       (isa<InvokeInst>(I1) && !isSafeToHoistInvoke(BB1, BB2, I1, I2)))
906     return false;
907
908   // If we get here, we can hoist at least one instruction.
909   BasicBlock *BIParent = BI->getParent();
910
911   do {
912     // If we are hoisting the terminator instruction, don't move one (making a
913     // broken BB), instead clone it, and remove BI.
914     if (isa<TerminatorInst>(I1))
915       goto HoistTerminator;
916
917     // For a normal instruction, we just move one to right before the branch,
918     // then replace all uses of the other with the first.  Finally, we remove
919     // the now redundant second instruction.
920     BIParent->getInstList().splice(BI, BB1->getInstList(), I1);
921     if (!I2->use_empty())
922       I2->replaceAllUsesWith(I1);
923     BB2->getInstList().erase(I2);
924
925     I1 = BB1_Itr++;
926     while (isa<DbgInfoIntrinsic>(I1))
927       I1 = BB1_Itr++;
928     I2 = BB2_Itr++;
929     while (isa<DbgInfoIntrinsic>(I2))
930       I2 = BB2_Itr++;
931   } while (I1->getOpcode() == I2->getOpcode() && I1->isIdenticalTo(I2));
932
933   return true;
934
935 HoistTerminator:
936   // It may not be possible to hoist an invoke.
937   if (isa<InvokeInst>(I1) && !isSafeToHoistInvoke(BB1, BB2, I1, I2))
938     return true;
939
940   // Okay, it is safe to hoist the terminator.
941   Instruction *NT = I1->clone();
942   BIParent->getInstList().insert(BI, NT);
943   if (NT->getType() != Type::VoidTy) {
944     I1->replaceAllUsesWith(NT);
945     I2->replaceAllUsesWith(NT);
946     NT->takeName(I1);
947   }
948
949   // Hoisting one of the terminators from our successor is a great thing.
950   // Unfortunately, the successors of the if/else blocks may have PHI nodes in
951   // them.  If they do, all PHI entries for BB1/BB2 must agree for all PHI
952   // nodes, so we insert select instruction to compute the final result.
953   std::map<std::pair<Value*,Value*>, SelectInst*> InsertedSelects;
954   for (succ_iterator SI = succ_begin(BB1), E = succ_end(BB1); SI != E; ++SI) {
955     PHINode *PN;
956     for (BasicBlock::iterator BBI = SI->begin();
957          (PN = dyn_cast<PHINode>(BBI)); ++BBI) {
958       Value *BB1V = PN->getIncomingValueForBlock(BB1);
959       Value *BB2V = PN->getIncomingValueForBlock(BB2);
960       if (BB1V != BB2V) {
961         // These values do not agree.  Insert a select instruction before NT
962         // that determines the right value.
963         SelectInst *&SI = InsertedSelects[std::make_pair(BB1V, BB2V)];
964         if (SI == 0)
965           SI = SelectInst::Create(BI->getCondition(), BB1V, BB2V,
966                                   BB1V->getName()+"."+BB2V->getName(), NT);
967         // Make the PHI node use the select for all incoming values for BB1/BB2
968         for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
969           if (PN->getIncomingBlock(i) == BB1 || PN->getIncomingBlock(i) == BB2)
970             PN->setIncomingValue(i, SI);
971       }
972     }
973   }
974
975   // Update any PHI nodes in our new successors.
976   for (succ_iterator SI = succ_begin(BB1), E = succ_end(BB1); SI != E; ++SI)
977     AddPredecessorToBlock(*SI, BIParent, BB1);
978
979   EraseTerminatorInstAndDCECond(BI);
980   return true;
981 }
982
983 /// SpeculativelyExecuteBB - Given a conditional branch that goes to BB1
984 /// and an BB2 and the only successor of BB1 is BB2, hoist simple code
985 /// (for now, restricted to a single instruction that's side effect free) from
986 /// the BB1 into the branch block to speculatively execute it.
987 static bool SpeculativelyExecuteBB(BranchInst *BI, BasicBlock *BB1) {
988   // Only speculatively execution a single instruction (not counting the
989   // terminator) for now.
990   Instruction *HInst = NULL;
991   Instruction *Term = BB1->getTerminator();
992   for (BasicBlock::iterator BBI = BB1->begin(), BBE = BB1->end();
993        BBI != BBE; ++BBI) {
994     Instruction *I = BBI;
995     // Skip debug info.
996     if (isa<DbgInfoIntrinsic>(I))   continue;
997     if (I == Term)  break;
998
999     if (!HInst)
1000       HInst = I;
1001     else
1002       return false;
1003   }
1004   if (!HInst)
1005     return false;
1006
1007   // Be conservative for now. FP select instruction can often be expensive.
1008   Value *BrCond = BI->getCondition();
1009   if (isa<Instruction>(BrCond) &&
1010       cast<Instruction>(BrCond)->getOpcode() == Instruction::FCmp)
1011     return false;
1012
1013   // If BB1 is actually on the false edge of the conditional branch, remember
1014   // to swap the select operands later.
1015   bool Invert = false;
1016   if (BB1 != BI->getSuccessor(0)) {
1017     assert(BB1 == BI->getSuccessor(1) && "No edge from 'if' block?");
1018     Invert = true;
1019   }
1020
1021   // Turn
1022   // BB:
1023   //     %t1 = icmp
1024   //     br i1 %t1, label %BB1, label %BB2
1025   // BB1:
1026   //     %t3 = add %t2, c
1027   //     br label BB2
1028   // BB2:
1029   // =>
1030   // BB:
1031   //     %t1 = icmp
1032   //     %t4 = add %t2, c
1033   //     %t3 = select i1 %t1, %t2, %t3
1034   switch (HInst->getOpcode()) {
1035   default: return false;  // Not safe / profitable to hoist.
1036   case Instruction::Add:
1037   case Instruction::Sub:
1038     // Not worth doing for vector ops.
1039     if (isa<VectorType>(HInst->getType()))
1040       return false;
1041     break;
1042   case Instruction::And:
1043   case Instruction::Or:
1044   case Instruction::Xor:
1045   case Instruction::Shl:
1046   case Instruction::LShr:
1047   case Instruction::AShr:
1048     // Don't mess with vector operations.
1049     if (isa<VectorType>(HInst->getType()))
1050       return false;
1051     break;   // These are all cheap and non-trapping instructions.
1052   }
1053   
1054   // If the instruction is obviously dead, don't try to predicate it.
1055   if (HInst->use_empty()) {
1056     HInst->eraseFromParent();
1057     return true;
1058   }
1059
1060   // Can we speculatively execute the instruction? And what is the value 
1061   // if the condition is false? Consider the phi uses, if the incoming value
1062   // from the "if" block are all the same V, then V is the value of the
1063   // select if the condition is false.
1064   BasicBlock *BIParent = BI->getParent();
1065   SmallVector<PHINode*, 4> PHIUses;
1066   Value *FalseV = NULL;
1067   
1068   BasicBlock *BB2 = BB1->getTerminator()->getSuccessor(0);
1069   for (Value::use_iterator UI = HInst->use_begin(), E = HInst->use_end();
1070        UI != E; ++UI) {
1071     // Ignore any user that is not a PHI node in BB2.  These can only occur in
1072     // unreachable blocks, because they would not be dominated by the instr.
1073     PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(UI);
1074     if (!PN || PN->getParent() != BB2)
1075       return false;
1076     PHIUses.push_back(PN);
1077     
1078     Value *PHIV = PN->getIncomingValueForBlock(BIParent);
1079     if (!FalseV)
1080       FalseV = PHIV;
1081     else if (FalseV != PHIV)
1082       return false;  // Inconsistent value when condition is false.
1083   }
1084   
1085   assert(FalseV && "Must have at least one user, and it must be a PHI");
1086
1087   // Do not hoist the instruction if any of its operands are defined but not
1088   // used in this BB. The transformation will prevent the operand from
1089   // being sunk into the use block.
1090   for (User::op_iterator i = HInst->op_begin(), e = HInst->op_end(); 
1091        i != e; ++i) {
1092     Instruction *OpI = dyn_cast<Instruction>(*i);
1093     if (OpI && OpI->getParent() == BIParent &&
1094         !OpI->isUsedInBasicBlock(BIParent))
1095       return false;
1096   }
1097
1098   // If we get here, we can hoist the instruction. Try to place it
1099   // before the icmp instruction preceding the conditional branch.
1100   BasicBlock::iterator InsertPos = BI;
1101   if (InsertPos != BIParent->begin())
1102     --InsertPos;
1103   // Skip debug info between condition and branch.
1104   while (InsertPos != BIParent->begin() && isa<DbgInfoIntrinsic>(InsertPos))
1105     --InsertPos;
1106   if (InsertPos == BrCond && !isa<PHINode>(BrCond)) {
1107     SmallPtrSet<Instruction *, 4> BB1Insns;
1108     for(BasicBlock::iterator BB1I = BB1->begin(), BB1E = BB1->end(); 
1109         BB1I != BB1E; ++BB1I) 
1110       BB1Insns.insert(BB1I);
1111     for(Value::use_iterator UI = BrCond->use_begin(), UE = BrCond->use_end();
1112         UI != UE; ++UI) {
1113       Instruction *Use = cast<Instruction>(*UI);
1114       if (BB1Insns.count(Use)) {
1115         // If BrCond uses the instruction that place it just before
1116         // branch instruction.
1117         InsertPos = BI;
1118         break;
1119       }
1120     }
1121   } else
1122     InsertPos = BI;
1123   BIParent->getInstList().splice(InsertPos, BB1->getInstList(), HInst);
1124
1125   // Create a select whose true value is the speculatively executed value and
1126   // false value is the previously determined FalseV.
1127   SelectInst *SI;
1128   if (Invert)
1129     SI = SelectInst::Create(BrCond, FalseV, HInst,
1130                             FalseV->getName() + "." + HInst->getName(), BI);
1131   else
1132     SI = SelectInst::Create(BrCond, HInst, FalseV,
1133                             HInst->getName() + "." + FalseV->getName(), BI);
1134
1135   // Make the PHI node use the select for all incoming values for "then" and
1136   // "if" blocks.
1137   for (unsigned i = 0, e = PHIUses.size(); i != e; ++i) {
1138     PHINode *PN = PHIUses[i];
1139     for (unsigned j = 0, ee = PN->getNumIncomingValues(); j != ee; ++j)
1140       if (PN->getIncomingBlock(j) == BB1 ||
1141           PN->getIncomingBlock(j) == BIParent)
1142         PN->setIncomingValue(j, SI);
1143   }
1144
1145   ++NumSpeculations;
1146   return true;
1147 }
1148
1149 /// BlockIsSimpleEnoughToThreadThrough - Return true if we can thread a branch
1150 /// across this block.
1151 static bool BlockIsSimpleEnoughToThreadThrough(BasicBlock *BB) {
1152   BranchInst *BI = cast<BranchInst>(BB->getTerminator());
1153   unsigned Size = 0;
1154   
1155   for (BasicBlock::iterator BBI = BB->begin(); &*BBI != BI; ++BBI) {
1156     if (isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI))
1157       continue;
1158     if (Size > 10) return false;  // Don't clone large BB's.
1159     ++Size;
1160     
1161     // We can only support instructions that do not define values that are
1162     // live outside of the current basic block.
1163     for (Value::use_iterator UI = BBI->use_begin(), E = BBI->use_end();
1164          UI != E; ++UI) {
1165       Instruction *U = cast<Instruction>(*UI);
1166       if (U->getParent() != BB || isa<PHINode>(U)) return false;
1167     }
1168     
1169     // Looks ok, continue checking.
1170   }
1171
1172   return true;
1173 }
1174
1175 /// FoldCondBranchOnPHI - If we have a conditional branch on a PHI node value
1176 /// that is defined in the same block as the branch and if any PHI entries are
1177 /// constants, thread edges corresponding to that entry to be branches to their
1178 /// ultimate destination.
1179 static bool FoldCondBranchOnPHI(BranchInst *BI) {
1180   BasicBlock *BB = BI->getParent();
1181   LLVMContext *Context = BB->getContext();
1182   PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BI->getCondition());
1183   // NOTE: we currently cannot transform this case if the PHI node is used
1184   // outside of the block.
1185   if (!PN || PN->getParent() != BB || !PN->hasOneUse())
1186     return false;
1187   
1188   // Degenerate case of a single entry PHI.
1189   if (PN->getNumIncomingValues() == 1) {
1190     FoldSingleEntryPHINodes(PN->getParent());
1191     return true;    
1192   }
1193
1194   // Now we know that this block has multiple preds and two succs.
1195   if (!BlockIsSimpleEnoughToThreadThrough(BB)) return false;
1196   
1197   // Okay, this is a simple enough basic block.  See if any phi values are
1198   // constants.
1199   for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
1200     ConstantInt *CB;
1201     if ((CB = dyn_cast<ConstantInt>(PN->getIncomingValue(i))) &&
1202         CB->getType() == Type::Int1Ty) {
1203       // Okay, we now know that all edges from PredBB should be revectored to
1204       // branch to RealDest.
1205       BasicBlock *PredBB = PN->getIncomingBlock(i);
1206       BasicBlock *RealDest = BI->getSuccessor(!CB->getZExtValue());
1207       
1208       if (RealDest == BB) continue;  // Skip self loops.
1209       
1210       // The dest block might have PHI nodes, other predecessors and other
1211       // difficult cases.  Instead of being smart about this, just insert a new
1212       // block that jumps to the destination block, effectively splitting
1213       // the edge we are about to create.
1214       BasicBlock *EdgeBB = BasicBlock::Create(RealDest->getName()+".critedge",
1215                                               RealDest->getParent(), RealDest);
1216       BranchInst::Create(RealDest, EdgeBB);
1217       PHINode *PN;
1218       for (BasicBlock::iterator BBI = RealDest->begin();
1219            (PN = dyn_cast<PHINode>(BBI)); ++BBI) {
1220         Value *V = PN->getIncomingValueForBlock(BB);
1221         PN->addIncoming(V, EdgeBB);
1222       }
1223
1224       // BB may have instructions that are being threaded over.  Clone these
1225       // instructions into EdgeBB.  We know that there will be no uses of the
1226       // cloned instructions outside of EdgeBB.
1227       BasicBlock::iterator InsertPt = EdgeBB->begin();
1228       std::map<Value*, Value*> TranslateMap;  // Track translated values.
1229       for (BasicBlock::iterator BBI = BB->begin(); &*BBI != BI; ++BBI) {
1230         if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BBI)) {
1231           TranslateMap[PN] = PN->getIncomingValueForBlock(PredBB);
1232         } else {
1233           // Clone the instruction.
1234           Instruction *N = BBI->clone();
1235           if (BBI->hasName()) N->setName(BBI->getName()+".c");
1236           
1237           // Update operands due to translation.
1238           for (User::op_iterator i = N->op_begin(), e = N->op_end();
1239                i != e; ++i) {
1240             std::map<Value*, Value*>::iterator PI =
1241               TranslateMap.find(*i);
1242             if (PI != TranslateMap.end())
1243               *i = PI->second;
1244           }
1245           
1246           // Check for trivial simplification.
1247           if (Constant *C = ConstantFoldInstruction(N, Context)) {
1248             TranslateMap[BBI] = C;
1249             delete N;   // Constant folded away, don't need actual inst
1250           } else {
1251             // Insert the new instruction into its new home.
1252             EdgeBB->getInstList().insert(InsertPt, N);
1253             if (!BBI->use_empty())
1254               TranslateMap[BBI] = N;
1255           }
1256         }
1257       }
1258
1259       // Loop over all of the edges from PredBB to BB, changing them to branch
1260       // to EdgeBB instead.
1261       TerminatorInst *PredBBTI = PredBB->getTerminator();
1262       for (unsigned i = 0, e = PredBBTI->getNumSuccessors(); i != e; ++i)
1263         if (PredBBTI->getSuccessor(i) == BB) {
1264           BB->removePredecessor(PredBB);
1265           PredBBTI->setSuccessor(i, EdgeBB);
1266         }
1267       
1268       // Recurse, simplifying any other constants.
1269       return FoldCondBranchOnPHI(BI) | true;
1270     }
1271   }
1272
1273   return false;
1274 }
1275
1276 /// FoldTwoEntryPHINode - Given a BB that starts with the specified two-entry
1277 /// PHI node, see if we can eliminate it.
1278 static bool FoldTwoEntryPHINode(PHINode *PN) {
1279   LLVMContext *Context = PN->getParent()->getContext();
1280   
1281   // Ok, this is a two entry PHI node.  Check to see if this is a simple "if
1282   // statement", which has a very simple dominance structure.  Basically, we
1283   // are trying to find the condition that is being branched on, which
1284   // subsequently causes this merge to happen.  We really want control
1285   // dependence information for this check, but simplifycfg can't keep it up
1286   // to date, and this catches most of the cases we care about anyway.
1287   //
1288   BasicBlock *BB = PN->getParent();
1289   BasicBlock *IfTrue, *IfFalse;
1290   Value *IfCond = GetIfCondition(BB, IfTrue, IfFalse);
1291   if (!IfCond) return false;
1292   
1293   // Okay, we found that we can merge this two-entry phi node into a select.
1294   // Doing so would require us to fold *all* two entry phi nodes in this block.
1295   // At some point this becomes non-profitable (particularly if the target
1296   // doesn't support cmov's).  Only do this transformation if there are two or
1297   // fewer PHI nodes in this block.
1298   unsigned NumPhis = 0;
1299   for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(); isa<PHINode>(I); ++NumPhis, ++I)
1300     if (NumPhis > 2)
1301       return false;
1302   
1303   DOUT << "FOUND IF CONDITION!  " << *IfCond << "  T: "
1304        << IfTrue->getName() << "  F: " << IfFalse->getName() << "\n";
1305   
1306   // Loop over the PHI's seeing if we can promote them all to select
1307   // instructions.  While we are at it, keep track of the instructions
1308   // that need to be moved to the dominating block.
1309   std::set<Instruction*> AggressiveInsts;
1310   
1311   BasicBlock::iterator AfterPHIIt = BB->begin();
1312   while (isa<PHINode>(AfterPHIIt)) {
1313     PHINode *PN = cast<PHINode>(AfterPHIIt++);
1314     if (PN->getIncomingValue(0) == PN->getIncomingValue(1)) {
1315       if (PN->getIncomingValue(0) != PN)
1316         PN->replaceAllUsesWith(PN->getIncomingValue(0));
1317       else
1318         PN->replaceAllUsesWith(Context->getUndef(PN->getType()));
1319     } else if (!DominatesMergePoint(PN->getIncomingValue(0), BB,
1320                                     &AggressiveInsts) ||
1321                !DominatesMergePoint(PN->getIncomingValue(1), BB,
1322                                     &AggressiveInsts)) {
1323       return false;
1324     }
1325   }
1326   
1327   // If we all PHI nodes are promotable, check to make sure that all
1328   // instructions in the predecessor blocks can be promoted as well.  If
1329   // not, we won't be able to get rid of the control flow, so it's not
1330   // worth promoting to select instructions.
1331   BasicBlock *DomBlock = 0, *IfBlock1 = 0, *IfBlock2 = 0;
1332   PN = cast<PHINode>(BB->begin());
1333   BasicBlock *Pred = PN->getIncomingBlock(0);
1334   if (cast<BranchInst>(Pred->getTerminator())->isUnconditional()) {
1335     IfBlock1 = Pred;
1336     DomBlock = *pred_begin(Pred);
1337     for (BasicBlock::iterator I = Pred->begin();
1338          !isa<TerminatorInst>(I); ++I)
1339       if (!AggressiveInsts.count(I) && !isa<DbgInfoIntrinsic>(I)) {
1340         // This is not an aggressive instruction that we can promote.
1341         // Because of this, we won't be able to get rid of the control
1342         // flow, so the xform is not worth it.
1343         return false;
1344       }
1345   }
1346     
1347   Pred = PN->getIncomingBlock(1);
1348   if (cast<BranchInst>(Pred->getTerminator())->isUnconditional()) {
1349     IfBlock2 = Pred;
1350     DomBlock = *pred_begin(Pred);
1351     for (BasicBlock::iterator I = Pred->begin();
1352          !isa<TerminatorInst>(I); ++I)
1353       if (!AggressiveInsts.count(I) && !isa<DbgInfoIntrinsic>(I)) {
1354         // This is not an aggressive instruction that we can promote.
1355         // Because of this, we won't be able to get rid of the control
1356         // flow, so the xform is not worth it.
1357         return false;
1358       }
1359   }
1360       
1361   // If we can still promote the PHI nodes after this gauntlet of tests,
1362   // do all of the PHI's now.
1363
1364   // Move all 'aggressive' instructions, which are defined in the
1365   // conditional parts of the if's up to the dominating block.
1366   if (IfBlock1) {
1367     DomBlock->getInstList().splice(DomBlock->getTerminator(),
1368                                    IfBlock1->getInstList(),
1369                                    IfBlock1->begin(),
1370                                    IfBlock1->getTerminator());
1371   }
1372   if (IfBlock2) {
1373     DomBlock->getInstList().splice(DomBlock->getTerminator(),
1374                                    IfBlock2->getInstList(),
1375                                    IfBlock2->begin(),
1376                                    IfBlock2->getTerminator());
1377   }
1378   
1379   while (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BB->begin())) {
1380     // Change the PHI node into a select instruction.
1381     Value *TrueVal =
1382       PN->getIncomingValue(PN->getIncomingBlock(0) == IfFalse);
1383     Value *FalseVal =
1384       PN->getIncomingValue(PN->getIncomingBlock(0) == IfTrue);
1385     
1386     Value *NV = SelectInst::Create(IfCond, TrueVal, FalseVal, "", AfterPHIIt);
1387     PN->replaceAllUsesWith(NV);
1388     NV->takeName(PN);
1389     
1390     BB->getInstList().erase(PN);
1391   }
1392   return true;
1393 }
1394
1395 /// isTerminatorFirstRelevantInsn - Return true if Term is very first 
1396 /// instruction ignoring Phi nodes and dbg intrinsics.
1397 static bool isTerminatorFirstRelevantInsn(BasicBlock *BB, Instruction *Term) {
1398   BasicBlock::iterator BBI = Term;
1399   while (BBI != BB->begin()) {
1400     --BBI;
1401     if (!isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI))
1402       break;
1403   }
1404
1405   if (isa<PHINode>(BBI) || &*BBI == Term || isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI))
1406     return true;
1407   return false;
1408 }
1409
1410 /// SimplifyCondBranchToTwoReturns - If we found a conditional branch that goes
1411 /// to two returning blocks, try to merge them together into one return,
1412 /// introducing a select if the return values disagree.
1413 static bool SimplifyCondBranchToTwoReturns(BranchInst *BI) {
1414   assert(BI->isConditional() && "Must be a conditional branch");
1415   BasicBlock *TrueSucc = BI->getSuccessor(0);
1416   BasicBlock *FalseSucc = BI->getSuccessor(1);
1417   ReturnInst *TrueRet = cast<ReturnInst>(TrueSucc->getTerminator());
1418   ReturnInst *FalseRet = cast<ReturnInst>(FalseSucc->getTerminator());
1419   
1420   // Check to ensure both blocks are empty (just a return) or optionally empty
1421   // with PHI nodes.  If there are other instructions, merging would cause extra
1422   // computation on one path or the other.
1423   if (!isTerminatorFirstRelevantInsn(TrueSucc, TrueRet))
1424     return false;
1425   if (!isTerminatorFirstRelevantInsn(FalseSucc, FalseRet))
1426     return false;
1427
1428   // Okay, we found a branch that is going to two return nodes.  If
1429   // there is no return value for this function, just change the
1430   // branch into a return.
1431   if (FalseRet->getNumOperands() == 0) {
1432     TrueSucc->removePredecessor(BI->getParent());
1433     FalseSucc->removePredecessor(BI->getParent());
1434     ReturnInst::Create(0, BI);
1435     EraseTerminatorInstAndDCECond(BI);
1436     return true;
1437   }
1438     
1439   // Otherwise, figure out what the true and false return values are
1440   // so we can insert a new select instruction.
1441   Value *TrueValue = TrueRet->getReturnValue();
1442   Value *FalseValue = FalseRet->getReturnValue();
1443   
1444   // Unwrap any PHI nodes in the return blocks.
1445   if (PHINode *TVPN = dyn_cast_or_null<PHINode>(TrueValue))
1446     if (TVPN->getParent() == TrueSucc)
1447       TrueValue = TVPN->getIncomingValueForBlock(BI->getParent());
1448   if (PHINode *FVPN = dyn_cast_or_null<PHINode>(FalseValue))
1449     if (FVPN->getParent() == FalseSucc)
1450       FalseValue = FVPN->getIncomingValueForBlock(BI->getParent());
1451   
1452   // In order for this transformation to be safe, we must be able to
1453   // unconditionally execute both operands to the return.  This is
1454   // normally the case, but we could have a potentially-trapping
1455   // constant expression that prevents this transformation from being
1456   // safe.
1457   if (ConstantExpr *TCV = dyn_cast_or_null<ConstantExpr>(TrueValue))
1458     if (TCV->canTrap())
1459       return false;
1460   if (ConstantExpr *FCV = dyn_cast_or_null<ConstantExpr>(FalseValue))
1461     if (FCV->canTrap())
1462       return false;
1463   
1464   // Okay, we collected all the mapped values and checked them for sanity, and
1465   // defined to really do this transformation.  First, update the CFG.
1466   TrueSucc->removePredecessor(BI->getParent());
1467   FalseSucc->removePredecessor(BI->getParent());
1468   
1469   // Insert select instructions where needed.
1470   Value *BrCond = BI->getCondition();
1471   if (TrueValue) {
1472     // Insert a select if the results differ.
1473     if (TrueValue == FalseValue || isa<UndefValue>(FalseValue)) {
1474     } else if (isa<UndefValue>(TrueValue)) {
1475       TrueValue = FalseValue;
1476     } else {
1477       TrueValue = SelectInst::Create(BrCond, TrueValue,
1478                                      FalseValue, "retval", BI);
1479     }
1480   }
1481
1482   Value *RI = !TrueValue ?
1483               ReturnInst::Create(BI) :
1484               ReturnInst::Create(TrueValue, BI);
1485       
1486   DOUT << "\nCHANGING BRANCH TO TWO RETURNS INTO SELECT:"
1487        << "\n  " << *BI << "NewRet = " << *RI
1488        << "TRUEBLOCK: " << *TrueSucc << "FALSEBLOCK: "<< *FalseSucc;
1489       
1490   EraseTerminatorInstAndDCECond(BI);
1491
1492   return true;
1493 }
1494
1495 /// FoldBranchToCommonDest - If this basic block is ONLY a setcc and a branch,
1496 /// and if a predecessor branches to us and one of our successors, fold the
1497 /// setcc into the predecessor and use logical operations to pick the right
1498 /// destination.
1499 bool llvm::FoldBranchToCommonDest(BranchInst *BI) {
1500   BasicBlock *BB = BI->getParent();
1501   Instruction *Cond = dyn_cast<Instruction>(BI->getCondition());
1502   if (Cond == 0) return false;
1503
1504   
1505   // Only allow this if the condition is a simple instruction that can be
1506   // executed unconditionally.  It must be in the same block as the branch, and
1507   // must be at the front of the block.
1508   BasicBlock::iterator FrontIt = BB->front();
1509   // Ignore dbg intrinsics.
1510   while(isa<DbgInfoIntrinsic>(FrontIt))
1511     ++FrontIt;
1512   if ((!isa<CmpInst>(Cond) && !isa<BinaryOperator>(Cond)) ||
1513       Cond->getParent() != BB || &*FrontIt != Cond || !Cond->hasOneUse()) {
1514     return false;
1515   }
1516   
1517   // Make sure the instruction after the condition is the cond branch.
1518   BasicBlock::iterator CondIt = Cond; ++CondIt;
1519   // Ingore dbg intrinsics.
1520   while(isa<DbgInfoIntrinsic>(CondIt))
1521     ++CondIt;
1522   if (&*CondIt != BI) {
1523     assert (!isa<DbgInfoIntrinsic>(CondIt) && "Hey do not forget debug info!");
1524     return false;
1525   }
1526
1527   // Cond is known to be a compare or binary operator.  Check to make sure that
1528   // neither operand is a potentially-trapping constant expression.
1529   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Cond->getOperand(0)))
1530     if (CE->canTrap())
1531       return false;
1532   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Cond->getOperand(1)))
1533     if (CE->canTrap())
1534       return false;
1535   
1536   
1537   // Finally, don't infinitely unroll conditional loops.
1538   BasicBlock *TrueDest  = BI->getSuccessor(0);
1539   BasicBlock *FalseDest = BI->getSuccessor(1);
1540   if (TrueDest == BB || FalseDest == BB)
1541     return false;
1542   
1543   for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI) {
1544     BasicBlock *PredBlock = *PI;
1545     BranchInst *PBI = dyn_cast<BranchInst>(PredBlock->getTerminator());
1546     
1547     // Check that we have two conditional branches.  If there is a PHI node in
1548     // the common successor, verify that the same value flows in from both
1549     // blocks.
1550     if (PBI == 0 || PBI->isUnconditional() ||
1551         !SafeToMergeTerminators(BI, PBI))
1552       continue;
1553     
1554     Instruction::BinaryOps Opc;
1555     bool InvertPredCond = false;
1556
1557     if (PBI->getSuccessor(0) == TrueDest)
1558       Opc = Instruction::Or;
1559     else if (PBI->getSuccessor(1) == FalseDest)
1560       Opc = Instruction::And;
1561     else if (PBI->getSuccessor(0) == FalseDest)
1562       Opc = Instruction::And, InvertPredCond = true;
1563     else if (PBI->getSuccessor(1) == TrueDest)
1564       Opc = Instruction::Or, InvertPredCond = true;
1565     else
1566       continue;
1567
1568     DOUT << "FOLDING BRANCH TO COMMON DEST:\n" << *PBI << *BB;
1569     
1570     // If we need to invert the condition in the pred block to match, do so now.
1571     if (InvertPredCond) {
1572       Value *NewCond =
1573         BinaryOperator::CreateNot(PBI->getCondition(),
1574                                   PBI->getCondition()->getName()+".not", PBI);
1575       PBI->setCondition(NewCond);
1576       BasicBlock *OldTrue = PBI->getSuccessor(0);
1577       BasicBlock *OldFalse = PBI->getSuccessor(1);
1578       PBI->setSuccessor(0, OldFalse);
1579       PBI->setSuccessor(1, OldTrue);
1580     }
1581     
1582     // Clone Cond into the predecessor basic block, and or/and the
1583     // two conditions together.
1584     Instruction *New = Cond->clone();
1585     PredBlock->getInstList().insert(PBI, New);
1586     New->takeName(Cond);
1587     Cond->setName(New->getName()+".old");
1588     
1589     Value *NewCond = BinaryOperator::Create(Opc, PBI->getCondition(),
1590                                             New, "or.cond", PBI);
1591     PBI->setCondition(NewCond);
1592     if (PBI->getSuccessor(0) == BB) {
1593       AddPredecessorToBlock(TrueDest, PredBlock, BB);
1594       PBI->setSuccessor(0, TrueDest);
1595     }
1596     if (PBI->getSuccessor(1) == BB) {
1597       AddPredecessorToBlock(FalseDest, PredBlock, BB);
1598       PBI->setSuccessor(1, FalseDest);
1599     }
1600     return true;
1601   }
1602   return false;
1603 }
1604
1605 /// SimplifyCondBranchToCondBranch - If we have a conditional branch as a
1606 /// predecessor of another block, this function tries to simplify it.  We know
1607 /// that PBI and BI are both conditional branches, and BI is in one of the
1608 /// successor blocks of PBI - PBI branches to BI.
1609 static bool SimplifyCondBranchToCondBranch(BranchInst *PBI, BranchInst *BI) {
1610   assert(PBI->isConditional() && BI->isConditional());
1611   BasicBlock *BB = BI->getParent();
1612   LLVMContext *Context = BB->getContext();
1613   
1614   // If this block ends with a branch instruction, and if there is a
1615   // predecessor that ends on a branch of the same condition, make 
1616   // this conditional branch redundant.
1617   if (PBI->getCondition() == BI->getCondition() &&
1618       PBI->getSuccessor(0) != PBI->getSuccessor(1)) {
1619     // Okay, the outcome of this conditional branch is statically
1620     // knowable.  If this block had a single pred, handle specially.
1621     if (BB->getSinglePredecessor()) {
1622       // Turn this into a branch on constant.
1623       bool CondIsTrue = PBI->getSuccessor(0) == BB;
1624       BI->setCondition(Context->getConstantInt(Type::Int1Ty, CondIsTrue));
1625       return true;  // Nuke the branch on constant.
1626     }
1627     
1628     // Otherwise, if there are multiple predecessors, insert a PHI that merges
1629     // in the constant and simplify the block result.  Subsequent passes of
1630     // simplifycfg will thread the block.
1631     if (BlockIsSimpleEnoughToThreadThrough(BB)) {
1632       PHINode *NewPN = PHINode::Create(Type::Int1Ty,
1633                                        BI->getCondition()->getName() + ".pr",
1634                                        BB->begin());
1635       // Okay, we're going to insert the PHI node.  Since PBI is not the only
1636       // predecessor, compute the PHI'd conditional value for all of the preds.
1637       // Any predecessor where the condition is not computable we keep symbolic.
1638       for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI)
1639         if ((PBI = dyn_cast<BranchInst>((*PI)->getTerminator())) &&
1640             PBI != BI && PBI->isConditional() &&
1641             PBI->getCondition() == BI->getCondition() &&
1642             PBI->getSuccessor(0) != PBI->getSuccessor(1)) {
1643           bool CondIsTrue = PBI->getSuccessor(0) == BB;
1644           NewPN->addIncoming(Context->getConstantInt(Type::Int1Ty, 
1645                                               CondIsTrue), *PI);
1646         } else {
1647           NewPN->addIncoming(BI->getCondition(), *PI);
1648         }
1649       
1650       BI->setCondition(NewPN);
1651       return true;
1652     }
1653   }
1654   
1655   // If this is a conditional branch in an empty block, and if any
1656   // predecessors is a conditional branch to one of our destinations,
1657   // fold the conditions into logical ops and one cond br.
1658   BasicBlock::iterator BBI = BB->begin();
1659   // Ignore dbg intrinsics.
1660   while (isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI))
1661     ++BBI;
1662   if (&*BBI != BI)
1663     return false;
1664
1665   
1666   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(BI->getCondition()))
1667     if (CE->canTrap())
1668       return false;
1669   
1670   int PBIOp, BIOp;
1671   if (PBI->getSuccessor(0) == BI->getSuccessor(0))
1672     PBIOp = BIOp = 0;
1673   else if (PBI->getSuccessor(0) == BI->getSuccessor(1))
1674     PBIOp = 0, BIOp = 1;
1675   else if (PBI->getSuccessor(1) == BI->getSuccessor(0))
1676     PBIOp = 1, BIOp = 0;
1677   else if (PBI->getSuccessor(1) == BI->getSuccessor(1))
1678     PBIOp = BIOp = 1;
1679   else
1680     return false;
1681     
1682   // Check to make sure that the other destination of this branch
1683   // isn't BB itself.  If so, this is an infinite loop that will
1684   // keep getting unwound.
1685   if (PBI->getSuccessor(PBIOp) == BB)
1686     return false;
1687     
1688   // Do not perform this transformation if it would require 
1689   // insertion of a large number of select instructions. For targets
1690   // without predication/cmovs, this is a big pessimization.
1691   BasicBlock *CommonDest = PBI->getSuccessor(PBIOp);
1692       
1693   unsigned NumPhis = 0;
1694   for (BasicBlock::iterator II = CommonDest->begin();
1695        isa<PHINode>(II); ++II, ++NumPhis)
1696     if (NumPhis > 2) // Disable this xform.
1697       return false;
1698     
1699   // Finally, if everything is ok, fold the branches to logical ops.
1700   BasicBlock *OtherDest  = BI->getSuccessor(BIOp ^ 1);
1701   
1702   DOUT << "FOLDING BRs:" << *PBI->getParent()
1703        << "AND: " << *BI->getParent();
1704   
1705   
1706   // If OtherDest *is* BB, then BB is a basic block with a single conditional
1707   // branch in it, where one edge (OtherDest) goes back to itself but the other
1708   // exits.  We don't *know* that the program avoids the infinite loop
1709   // (even though that seems likely).  If we do this xform naively, we'll end up
1710   // recursively unpeeling the loop.  Since we know that (after the xform is
1711   // done) that the block *is* infinite if reached, we just make it an obviously
1712   // infinite loop with no cond branch.
1713   if (OtherDest == BB) {
1714     // Insert it at the end of the function, because it's either code,
1715     // or it won't matter if it's hot. :)
1716     BasicBlock *InfLoopBlock = BasicBlock::Create("infloop", BB->getParent());
1717     BranchInst::Create(InfLoopBlock, InfLoopBlock);
1718     OtherDest = InfLoopBlock;
1719   }  
1720   
1721   DOUT << *PBI->getParent()->getParent();
1722   
1723   // BI may have other predecessors.  Because of this, we leave
1724   // it alone, but modify PBI.
1725   
1726   // Make sure we get to CommonDest on True&True directions.
1727   Value *PBICond = PBI->getCondition();
1728   if (PBIOp)
1729     PBICond = BinaryOperator::CreateNot(PBICond,
1730                                         PBICond->getName()+".not",
1731                                         PBI);
1732   Value *BICond = BI->getCondition();
1733   if (BIOp)
1734     BICond = BinaryOperator::CreateNot(BICond,
1735                                        BICond->getName()+".not",
1736                                        PBI);
1737   // Merge the conditions.
1738   Value *Cond = BinaryOperator::CreateOr(PBICond, BICond, "brmerge", PBI);
1739   
1740   // Modify PBI to branch on the new condition to the new dests.
1741   PBI->setCondition(Cond);
1742   PBI->setSuccessor(0, CommonDest);
1743   PBI->setSuccessor(1, OtherDest);
1744   
1745   // OtherDest may have phi nodes.  If so, add an entry from PBI's
1746   // block that are identical to the entries for BI's block.
1747   PHINode *PN;
1748   for (BasicBlock::iterator II = OtherDest->begin();
1749        (PN = dyn_cast<PHINode>(II)); ++II) {
1750     Value *V = PN->getIncomingValueForBlock(BB);
1751     PN->addIncoming(V, PBI->getParent());
1752   }
1753   
1754   // We know that the CommonDest already had an edge from PBI to
1755   // it.  If it has PHIs though, the PHIs may have different
1756   // entries for BB and PBI's BB.  If so, insert a select to make
1757   // them agree.
1758   for (BasicBlock::iterator II = CommonDest->begin();
1759        (PN = dyn_cast<PHINode>(II)); ++II) {
1760     Value *BIV = PN->getIncomingValueForBlock(BB);
1761     unsigned PBBIdx = PN->getBasicBlockIndex(PBI->getParent());
1762     Value *PBIV = PN->getIncomingValue(PBBIdx);
1763     if (BIV != PBIV) {
1764       // Insert a select in PBI to pick the right value.
1765       Value *NV = SelectInst::Create(PBICond, PBIV, BIV,
1766                                      PBIV->getName()+".mux", PBI);
1767       PN->setIncomingValue(PBBIdx, NV);
1768     }
1769   }
1770   
1771   DOUT << "INTO: " << *PBI->getParent();
1772   
1773   DOUT << *PBI->getParent()->getParent();
1774   
1775   // This basic block is probably dead.  We know it has at least
1776   // one fewer predecessor.
1777   return true;
1778 }
1779
1780
1781 /// SimplifyCFG - This function is used to do simplification of a CFG.  For
1782 /// example, it adjusts branches to branches to eliminate the extra hop, it
1783 /// eliminates unreachable basic blocks, and does other "peephole" optimization
1784 /// of the CFG.  It returns true if a modification was made.
1785 ///
1786 /// WARNING:  The entry node of a function may not be simplified.
1787 ///
1788 bool llvm::SimplifyCFG(BasicBlock *BB) {
1789   bool Changed = false;
1790   Function *M = BB->getParent();
1791
1792   assert(BB && BB->getParent() && "Block not embedded in function!");
1793   assert(BB->getTerminator() && "Degenerate basic block encountered!");
1794   assert(&BB->getParent()->getEntryBlock() != BB &&
1795          "Can't Simplify entry block!");
1796
1797   // Remove basic blocks that have no predecessors... or that just have themself
1798   // as a predecessor.  These are unreachable.
1799   if (pred_begin(BB) == pred_end(BB) || BB->getSinglePredecessor() == BB) {
1800     DOUT << "Removing BB: \n" << *BB;
1801     DeleteDeadBlock(BB);
1802     return true;
1803   }
1804
1805   // Check to see if we can constant propagate this terminator instruction
1806   // away...
1807   Changed |= ConstantFoldTerminator(BB);
1808
1809   // If there is a trivial two-entry PHI node in this basic block, and we can
1810   // eliminate it, do so now.
1811   if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BB->begin()))
1812     if (PN->getNumIncomingValues() == 2)
1813       Changed |= FoldTwoEntryPHINode(PN); 
1814
1815   // If this is a returning block with only PHI nodes in it, fold the return
1816   // instruction into any unconditional branch predecessors.
1817   //
1818   // If any predecessor is a conditional branch that just selects among
1819   // different return values, fold the replace the branch/return with a select
1820   // and return.
1821   if (ReturnInst *RI = dyn_cast<ReturnInst>(BB->getTerminator())) {
1822     if (isTerminatorFirstRelevantInsn(BB, BB->getTerminator())) {
1823       // Find predecessors that end with branches.
1824       SmallVector<BasicBlock*, 8> UncondBranchPreds;
1825       SmallVector<BranchInst*, 8> CondBranchPreds;
1826       for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI) {
1827         TerminatorInst *PTI = (*PI)->getTerminator();
1828         if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(PTI)) {
1829           if (BI->isUnconditional())
1830             UncondBranchPreds.push_back(*PI);
1831           else
1832             CondBranchPreds.push_back(BI);
1833         }
1834       }
1835
1836       // If we found some, do the transformation!
1837       if (!UncondBranchPreds.empty()) {
1838         while (!UncondBranchPreds.empty()) {
1839           BasicBlock *Pred = UncondBranchPreds.pop_back_val();
1840           DOUT << "FOLDING: " << *BB
1841                << "INTO UNCOND BRANCH PRED: " << *Pred;
1842           Instruction *UncondBranch = Pred->getTerminator();
1843           // Clone the return and add it to the end of the predecessor.
1844           Instruction *NewRet = RI->clone();
1845           Pred->getInstList().push_back(NewRet);
1846
1847           BasicBlock::iterator BBI = RI;
1848           if (BBI != BB->begin()) {
1849             // Move region end info into the predecessor.
1850             if (DbgRegionEndInst *DREI = dyn_cast<DbgRegionEndInst>(--BBI))
1851               DREI->moveBefore(NewRet);
1852           }
1853
1854           // If the return instruction returns a value, and if the value was a
1855           // PHI node in "BB", propagate the right value into the return.
1856           for (User::op_iterator i = NewRet->op_begin(), e = NewRet->op_end();
1857                i != e; ++i)
1858             if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(*i))
1859               if (PN->getParent() == BB)
1860                 *i = PN->getIncomingValueForBlock(Pred);
1861           
1862           // Update any PHI nodes in the returning block to realize that we no
1863           // longer branch to them.
1864           BB->removePredecessor(Pred);
1865           Pred->getInstList().erase(UncondBranch);
1866         }
1867
1868         // If we eliminated all predecessors of the block, delete the block now.
1869         if (pred_begin(BB) == pred_end(BB))
1870           // We know there are no successors, so just nuke the block.
1871           M->getBasicBlockList().erase(BB);
1872
1873         return true;
1874       }
1875
1876       // Check out all of the conditional branches going to this return
1877       // instruction.  If any of them just select between returns, change the
1878       // branch itself into a select/return pair.
1879       while (!CondBranchPreds.empty()) {
1880         BranchInst *BI = CondBranchPreds.pop_back_val();
1881
1882         // Check to see if the non-BB successor is also a return block.
1883         if (isa<ReturnInst>(BI->getSuccessor(0)->getTerminator()) &&
1884             isa<ReturnInst>(BI->getSuccessor(1)->getTerminator()) &&
1885             SimplifyCondBranchToTwoReturns(BI))
1886           return true;
1887       }
1888     }
1889   } else if (isa<UnwindInst>(BB->begin())) {
1890     // Check to see if the first instruction in this block is just an unwind.
1891     // If so, replace any invoke instructions which use this as an exception
1892     // destination with call instructions, and any unconditional branch
1893     // predecessor with an unwind.
1894     //
1895     SmallVector<BasicBlock*, 8> Preds(pred_begin(BB), pred_end(BB));
1896     while (!Preds.empty()) {
1897       BasicBlock *Pred = Preds.back();
1898       if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(Pred->getTerminator())) {
1899         if (BI->isUnconditional()) {
1900           Pred->getInstList().pop_back();  // nuke uncond branch
1901           new UnwindInst(Pred);            // Use unwind.
1902           Changed = true;
1903         }
1904       } else if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Pred->getTerminator()))
1905         if (II->getUnwindDest() == BB) {
1906           // Insert a new branch instruction before the invoke, because this
1907           // is now a fall through...
1908           BranchInst *BI = BranchInst::Create(II->getNormalDest(), II);
1909           Pred->getInstList().remove(II);   // Take out of symbol table
1910
1911           // Insert the call now...
1912           SmallVector<Value*,8> Args(II->op_begin()+3, II->op_end());
1913           CallInst *CI = CallInst::Create(II->getCalledValue(),
1914                                           Args.begin(), Args.end(),
1915                                           II->getName(), BI);
1916           CI->setCallingConv(II->getCallingConv());
1917           CI->setAttributes(II->getAttributes());
1918           // If the invoke produced a value, the Call now does instead
1919           II->replaceAllUsesWith(CI);
1920           delete II;
1921           Changed = true;
1922         }
1923
1924       Preds.pop_back();
1925     }
1926
1927     // If this block is now dead, remove it.
1928     if (pred_begin(BB) == pred_end(BB)) {
1929       // We know there are no successors, so just nuke the block.
1930       M->getBasicBlockList().erase(BB);
1931       return true;
1932     }
1933
1934   } else if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(BB->getTerminator())) {
1935     if (isValueEqualityComparison(SI)) {
1936       // If we only have one predecessor, and if it is a branch on this value,
1937       // see if that predecessor totally determines the outcome of this switch.
1938       if (BasicBlock *OnlyPred = BB->getSinglePredecessor())
1939         if (SimplifyEqualityComparisonWithOnlyPredecessor(SI, OnlyPred))
1940           return SimplifyCFG(BB) || 1;
1941
1942       // If the block only contains the switch, see if we can fold the block
1943       // away into any preds.
1944       BasicBlock::iterator BBI = BB->begin();
1945       // Ignore dbg intrinsics.
1946       while (isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI))
1947         ++BBI;
1948       if (SI == &*BBI)
1949         if (FoldValueComparisonIntoPredecessors(SI))
1950           return SimplifyCFG(BB) || 1;
1951     }
1952   } else if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(BB->getTerminator())) {
1953     if (BI->isUnconditional()) {
1954       BasicBlock::iterator BBI = BB->getFirstNonPHI();
1955
1956       BasicBlock *Succ = BI->getSuccessor(0);
1957       // Ignore dbg intrinsics.
1958       while (isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI))
1959         ++BBI;
1960       if (BBI->isTerminator() &&  // Terminator is the only non-phi instruction!
1961           Succ != BB)             // Don't hurt infinite loops!
1962         if (TryToSimplifyUncondBranchFromEmptyBlock(BB, Succ))
1963           return true;
1964       
1965     } else {  // Conditional branch
1966       if (isValueEqualityComparison(BI)) {
1967         // If we only have one predecessor, and if it is a branch on this value,
1968         // see if that predecessor totally determines the outcome of this
1969         // switch.
1970         if (BasicBlock *OnlyPred = BB->getSinglePredecessor())
1971           if (SimplifyEqualityComparisonWithOnlyPredecessor(BI, OnlyPred))
1972             return SimplifyCFG(BB) || 1;
1973
1974         // This block must be empty, except for the setcond inst, if it exists.
1975         // Ignore dbg intrinsics.
1976         BasicBlock::iterator I = BB->begin();
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         } else if (&*I == cast<Instruction>(BI->getCondition())){
1984           ++I;
1985           // Ignore dbg intrinsics.
1986           while (isa<DbgInfoIntrinsic>(I))
1987             ++I;
1988           if(&*I == BI) {
1989             if (FoldValueComparisonIntoPredecessors(BI))
1990               return SimplifyCFG(BB) | true;
1991           }
1992         }
1993       }
1994
1995       // If this is a branch on a phi node in the current block, thread control
1996       // through this block if any PHI node entries are constants.
1997       if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BI->getCondition()))
1998         if (PN->getParent() == BI->getParent())
1999           if (FoldCondBranchOnPHI(BI))
2000             return SimplifyCFG(BB) | true;
2001
2002       // If this basic block is ONLY a setcc and a branch, and if a predecessor
2003       // branches to us and one of our successors, fold the setcc into the
2004       // predecessor and use logical operations to pick the right destination.
2005       if (FoldBranchToCommonDest(BI))
2006         return SimplifyCFG(BB) | 1;
2007
2008
2009       // Scan predecessor blocks for conditional branches.
2010       for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI)
2011         if (BranchInst *PBI = dyn_cast<BranchInst>((*PI)->getTerminator()))
2012           if (PBI != BI && PBI->isConditional())
2013             if (SimplifyCondBranchToCondBranch(PBI, BI))
2014               return SimplifyCFG(BB) | true;
2015     }
2016   } else if (isa<UnreachableInst>(BB->getTerminator())) {
2017     // If there are any instructions immediately before the unreachable that can
2018     // be removed, do so.
2019     Instruction *Unreachable = BB->getTerminator();
2020     while (Unreachable != BB->begin()) {
2021       BasicBlock::iterator BBI = Unreachable;
2022       --BBI;
2023       // Do not delete instructions that can have side effects, like calls
2024       // (which may never return) and volatile loads and stores.
2025       if (isa<CallInst>(BBI) && !isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI)) break;
2026
2027       if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(BBI))
2028         if (SI->isVolatile())
2029           break;
2030
2031       if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(BBI))
2032         if (LI->isVolatile())
2033           break;
2034
2035       // Delete this instruction
2036       BB->getInstList().erase(BBI);
2037       Changed = true;
2038     }
2039
2040     // If the unreachable instruction is the first in the block, take a gander
2041     // at all of the predecessors of this instruction, and simplify them.
2042     if (&BB->front() == Unreachable) {
2043       SmallVector<BasicBlock*, 8> Preds(pred_begin(BB), pred_end(BB));
2044       for (unsigned i = 0, e = Preds.size(); i != e; ++i) {
2045         TerminatorInst *TI = Preds[i]->getTerminator();
2046
2047         if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(TI)) {
2048           if (BI->isUnconditional()) {
2049             if (BI->getSuccessor(0) == BB) {
2050               new UnreachableInst(TI);
2051               TI->eraseFromParent();
2052               Changed = true;
2053             }
2054           } else {
2055             if (BI->getSuccessor(0) == BB) {
2056               BranchInst::Create(BI->getSuccessor(1), BI);
2057               EraseTerminatorInstAndDCECond(BI);
2058             } else if (BI->getSuccessor(1) == BB) {
2059               BranchInst::Create(BI->getSuccessor(0), BI);
2060               EraseTerminatorInstAndDCECond(BI);
2061               Changed = true;
2062             }
2063           }
2064         } else if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(TI)) {
2065           for (unsigned i = 1, e = SI->getNumCases(); i != e; ++i)
2066             if (SI->getSuccessor(i) == BB) {
2067               BB->removePredecessor(SI->getParent());
2068               SI->removeCase(i);
2069               --i; --e;
2070               Changed = true;
2071             }
2072           // If the default value is unreachable, figure out the most popular
2073           // destination and make it the default.
2074           if (SI->getSuccessor(0) == BB) {
2075             std::map<BasicBlock*, unsigned> Popularity;
2076             for (unsigned i = 1, e = SI->getNumCases(); i != e; ++i)
2077               Popularity[SI->getSuccessor(i)]++;
2078
2079             // Find the most popular block.
2080             unsigned MaxPop = 0;
2081             BasicBlock *MaxBlock = 0;
2082             for (std::map<BasicBlock*, unsigned>::iterator
2083                    I = Popularity.begin(), E = Popularity.end(); I != E; ++I) {
2084               if (I->second > MaxPop) {
2085                 MaxPop = I->second;
2086                 MaxBlock = I->first;
2087               }
2088             }
2089             if (MaxBlock) {
2090               // Make this the new default, allowing us to delete any explicit
2091               // edges to it.
2092               SI->setSuccessor(0, MaxBlock);
2093               Changed = true;
2094
2095               // If MaxBlock has phinodes in it, remove MaxPop-1 entries from
2096               // it.
2097               if (isa<PHINode>(MaxBlock->begin()))
2098                 for (unsigned i = 0; i != MaxPop-1; ++i)
2099                   MaxBlock->removePredecessor(SI->getParent());
2100
2101               for (unsigned i = 1, e = SI->getNumCases(); i != e; ++i)
2102                 if (SI->getSuccessor(i) == MaxBlock) {
2103                   SI->removeCase(i);
2104                   --i; --e;
2105                 }
2106             }
2107           }
2108         } else if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(TI)) {
2109           if (II->getUnwindDest() == BB) {
2110             // Convert the invoke to a call instruction.  This would be a good
2111             // place to note that the call does not throw though.
2112             BranchInst *BI = BranchInst::Create(II->getNormalDest(), II);
2113             II->removeFromParent();   // Take out of symbol table
2114
2115             // Insert the call now...
2116             SmallVector<Value*, 8> Args(II->op_begin()+3, II->op_end());
2117             CallInst *CI = CallInst::Create(II->getCalledValue(),
2118                                             Args.begin(), Args.end(),
2119                                             II->getName(), BI);
2120             CI->setCallingConv(II->getCallingConv());
2121             CI->setAttributes(II->getAttributes());
2122             // If the invoke produced a value, the Call does now instead.
2123             II->replaceAllUsesWith(CI);
2124             delete II;
2125             Changed = true;
2126           }
2127         }
2128       }
2129
2130       // If this block is now dead, remove it.
2131       if (pred_begin(BB) == pred_end(BB)) {
2132         // We know there are no successors, so just nuke the block.
2133         M->getBasicBlockList().erase(BB);
2134         return true;
2135       }
2136     }
2137   }
2138
2139   // Merge basic blocks into their predecessor if there is only one distinct
2140   // pred, and if there is only one distinct successor of the predecessor, and
2141   // if there are no PHI nodes.
2142   //
2143   if (MergeBlockIntoPredecessor(BB))
2144     return true;
2145
2146   // Otherwise, if this block only has a single predecessor, and if that block
2147   // is a conditional branch, see if we can hoist any code from this block up
2148   // into our predecessor.
2149   pred_iterator PI(pred_begin(BB)), PE(pred_end(BB));
2150   BasicBlock *OnlyPred = *PI++;
2151   for (; PI != PE; ++PI)  // Search all predecessors, see if they are all same
2152     if (*PI != OnlyPred) {
2153       OnlyPred = 0;       // There are multiple different predecessors...
2154       break;
2155     }
2156   
2157   if (OnlyPred)
2158     if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(OnlyPred->getTerminator()))
2159       if (BI->isConditional()) {
2160         // Get the other block.
2161         BasicBlock *OtherBB = BI->getSuccessor(BI->getSuccessor(0) == BB);
2162         PI = pred_begin(OtherBB);
2163         ++PI;
2164         
2165         if (PI == pred_end(OtherBB)) {
2166           // We have a conditional branch to two blocks that are only reachable
2167           // from the condbr.  We know that the condbr dominates the two blocks,
2168           // so see if there is any identical code in the "then" and "else"
2169           // blocks.  If so, we can hoist it up to the branching block.
2170           Changed |= HoistThenElseCodeToIf(BI);
2171         } else {
2172           BasicBlock* OnlySucc = NULL;
2173           for (succ_iterator SI = succ_begin(BB), SE = succ_end(BB);
2174                SI != SE; ++SI) {
2175             if (!OnlySucc)
2176               OnlySucc = *SI;
2177             else if (*SI != OnlySucc) {
2178               OnlySucc = 0;     // There are multiple distinct successors!
2179               break;
2180             }
2181           }
2182
2183           if (OnlySucc == OtherBB) {
2184             // If BB's only successor is the other successor of the predecessor,
2185             // i.e. a triangle, see if we can hoist any code from this block up
2186             // to the "if" block.
2187             Changed |= SpeculativelyExecuteBB(BI, BB);
2188           }
2189         }
2190       }
2191
2192   for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI)
2193     if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>((*PI)->getTerminator()))
2194       // Change br (X == 0 | X == 1), T, F into a switch instruction.
2195       if (BI->isConditional() && isa<Instruction>(BI->getCondition())) {
2196         Instruction *Cond = cast<Instruction>(BI->getCondition());
2197         // If this is a bunch of seteq's or'd together, or if it's a bunch of
2198         // 'setne's and'ed together, collect them.
2199         Value *CompVal = 0;
2200         std::vector<ConstantInt*> Values;
2201         bool TrueWhenEqual = GatherValueComparisons(Cond, CompVal, Values);
2202         if (CompVal && CompVal->getType()->isInteger()) {
2203           // There might be duplicate constants in the list, which the switch
2204           // instruction can't handle, remove them now.
2205           std::sort(Values.begin(), Values.end(), ConstantIntOrdering());
2206           Values.erase(std::unique(Values.begin(), Values.end()), Values.end());
2207
2208           // Figure out which block is which destination.
2209           BasicBlock *DefaultBB = BI->getSuccessor(1);
2210           BasicBlock *EdgeBB    = BI->getSuccessor(0);
2211           if (!TrueWhenEqual) std::swap(DefaultBB, EdgeBB);
2212
2213           // Create the new switch instruction now.
2214           SwitchInst *New = SwitchInst::Create(CompVal, DefaultBB,
2215                                                Values.size(), BI);
2216
2217           // Add all of the 'cases' to the switch instruction.
2218           for (unsigned i = 0, e = Values.size(); i != e; ++i)
2219             New->addCase(Values[i], EdgeBB);
2220
2221           // We added edges from PI to the EdgeBB.  As such, if there were any
2222           // PHI nodes in EdgeBB, they need entries to be added corresponding to
2223           // the number of edges added.
2224           for (BasicBlock::iterator BBI = EdgeBB->begin();
2225                isa<PHINode>(BBI); ++BBI) {
2226             PHINode *PN = cast<PHINode>(BBI);
2227             Value *InVal = PN->getIncomingValueForBlock(*PI);
2228             for (unsigned i = 0, e = Values.size()-1; i != e; ++i)
2229               PN->addIncoming(InVal, *PI);
2230           }
2231
2232           // Erase the old branch instruction.
2233           EraseTerminatorInstAndDCECond(BI);
2234           return true;
2235         }
2236       }
2237
2238   return Changed;
2239 }