remove dead variables
[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 was developed by the LLVM research group and is distributed under
6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // 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/Type.h"
19 #include "llvm/Support/CFG.h"
20 #include "llvm/Support/Debug.h"
21 #include "llvm/Transforms/Utils/BasicBlockUtils.h"
22 #include <algorithm>
23 #include <functional>
24 #include <set>
25 #include <map>
26 #include <iostream>
27 using namespace llvm;
28
29 /// SafeToMergeTerminators - Return true if it is safe to merge these two
30 /// terminator instructions together.
31 ///
32 static bool SafeToMergeTerminators(TerminatorInst *SI1, TerminatorInst *SI2) {
33   if (SI1 == SI2) return false;  // Can't merge with self!
34   
35   // It is not safe to merge these two switch instructions if they have a common
36   // successor, and if that successor has a PHI node, and if *that* PHI node has
37   // conflicting incoming values from the two switch blocks.
38   BasicBlock *SI1BB = SI1->getParent();
39   BasicBlock *SI2BB = SI2->getParent();
40   std::set<BasicBlock*> SI1Succs(succ_begin(SI1BB), succ_end(SI1BB));
41   
42   for (succ_iterator I = succ_begin(SI2BB), E = succ_end(SI2BB); I != E; ++I)
43     if (SI1Succs.count(*I))
44       for (BasicBlock::iterator BBI = (*I)->begin();
45            isa<PHINode>(BBI); ++BBI) {
46         PHINode *PN = cast<PHINode>(BBI);
47         if (PN->getIncomingValueForBlock(SI1BB) !=
48             PN->getIncomingValueForBlock(SI2BB))
49           return false;
50       }
51         
52   return true;
53 }
54
55 /// AddPredecessorToBlock - Update PHI nodes in Succ to indicate that there will
56 /// now be entries in it from the 'NewPred' block.  The values that will be
57 /// flowing into the PHI nodes will be the same as those coming in from
58 /// ExistPred, an existing predecessor of Succ.
59 static void AddPredecessorToBlock(BasicBlock *Succ, BasicBlock *NewPred,
60                                   BasicBlock *ExistPred) {
61   assert(std::find(succ_begin(ExistPred), succ_end(ExistPred), Succ) !=
62          succ_end(ExistPred) && "ExistPred is not a predecessor of Succ!");
63   if (!isa<PHINode>(Succ->begin())) return; // Quick exit if nothing to do
64   
65   for (BasicBlock::iterator I = Succ->begin(); isa<PHINode>(I); ++I) {
66     PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
67     Value *V = PN->getIncomingValueForBlock(ExistPred);
68     PN->addIncoming(V, NewPred);
69   }
70 }
71
72 // CanPropagatePredecessorsForPHIs - Return true if we can fold BB, an
73 // almost-empty BB ending in an unconditional branch to Succ, into succ.
74 //
75 // Assumption: Succ is the single successor for BB.
76 //
77 static bool CanPropagatePredecessorsForPHIs(BasicBlock *BB, BasicBlock *Succ) {
78   assert(*succ_begin(BB) == Succ && "Succ is not successor of BB!");
79
80   // Check to see if one of the predecessors of BB is already a predecessor of
81   // Succ.  If so, we cannot do the transformation if there are any PHI nodes
82   // with incompatible values coming in from the two edges!
83   //
84   if (isa<PHINode>(Succ->front())) {
85     std::set<BasicBlock*> BBPreds(pred_begin(BB), pred_end(BB));
86     for (pred_iterator PI = pred_begin(Succ), PE = pred_end(Succ);
87          PI != PE; ++PI)
88       if (std::find(BBPreds.begin(), BBPreds.end(), *PI) != BBPreds.end()) {
89         // Loop over all of the PHI nodes checking to see if there are
90         // incompatible values coming in.
91         for (BasicBlock::iterator I = Succ->begin(); isa<PHINode>(I); ++I) {
92           PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
93           // Loop up the entries in the PHI node for BB and for *PI if the
94           // values coming in are non-equal, we cannot merge these two blocks
95           // (instead we should insert a conditional move or something, then
96           // merge the blocks).
97           if (PN->getIncomingValueForBlock(BB) !=
98               PN->getIncomingValueForBlock(*PI))
99             return false;  // Values are not equal...
100         }
101       }
102   }
103     
104   // Finally, if BB has PHI nodes that are used by things other than the PHIs in
105   // Succ and Succ has predecessors that are not Succ and not Pred, we cannot
106   // fold these blocks, as we don't know whether BB dominates Succ or not to
107   // update the PHI nodes correctly.
108   if (!isa<PHINode>(BB->begin()) || Succ->getSinglePredecessor()) return true;
109
110   // If the predecessors of Succ are only BB and Succ itself, we can handle this.
111   bool IsSafe = true;
112   for (pred_iterator PI = pred_begin(Succ), E = pred_end(Succ); PI != E; ++PI)
113     if (*PI != Succ && *PI != BB) {
114       IsSafe = false;
115       break;
116     }
117   if (IsSafe) return true;
118   
119   // If the PHI nodes in BB are only used by instructions in Succ, we are ok if
120   // BB and Succ have no common predecessors.
121   for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(); isa<PHINode>(I) && IsSafe; ++I) {
122     PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
123     for (Value::use_iterator UI = PN->use_begin(), E = PN->use_end(); UI != E;
124          ++UI)
125       if (cast<Instruction>(*UI)->getParent() != Succ)
126         return false;
127   }
128   
129   // Scan the predecessor sets of BB and Succ, making sure there are no common
130   // predecessors.  Common predecessors would cause us to build a phi node with
131   // differing incoming values, which is not legal.
132   std::set<BasicBlock*> BBPreds(pred_begin(BB), pred_end(BB));
133   for (pred_iterator PI = pred_begin(Succ), E = pred_end(Succ); PI != E; ++PI)
134     if (BBPreds.count(*PI))
135       return false;
136     
137   return true;
138 }
139
140 /// TryToSimplifyUncondBranchFromEmptyBlock - BB contains an unconditional
141 /// branch to Succ, and contains no instructions other than PHI nodes and the
142 /// branch.  If possible, eliminate BB.
143 static bool TryToSimplifyUncondBranchFromEmptyBlock(BasicBlock *BB,
144                                                     BasicBlock *Succ) {
145   // If our successor has PHI nodes, then we need to update them to include
146   // entries for BB's predecessors, not for BB itself.  Be careful though,
147   // if this transformation fails (returns true) then we cannot do this
148   // transformation!
149   //
150   if (!CanPropagatePredecessorsForPHIs(BB, Succ)) return false;
151   
152   DEBUG(std::cerr << "Killing Trivial BB: \n" << *BB);
153   
154   if (isa<PHINode>(Succ->begin())) {
155     // If there is more than one pred of succ, and there are PHI nodes in
156     // the successor, then we need to add incoming edges for the PHI nodes
157     //
158     const std::vector<BasicBlock*> BBPreds(pred_begin(BB), pred_end(BB));
159     
160     // Loop over all of the PHI nodes in the successor of BB.
161     for (BasicBlock::iterator I = Succ->begin(); isa<PHINode>(I); ++I) {
162       PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
163       Value *OldVal = PN->removeIncomingValue(BB, false);
164       assert(OldVal && "No entry in PHI for Pred BB!");
165       
166       // If this incoming value is one of the PHI nodes in BB, the new entries
167       // in the PHI node are the entries from the old PHI.
168       if (isa<PHINode>(OldVal) && cast<PHINode>(OldVal)->getParent() == BB) {
169         PHINode *OldValPN = cast<PHINode>(OldVal);
170         for (unsigned i = 0, e = OldValPN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
171           PN->addIncoming(OldValPN->getIncomingValue(i),
172                           OldValPN->getIncomingBlock(i));
173       } else {
174         for (std::vector<BasicBlock*>::const_iterator PredI = BBPreds.begin(),
175              End = BBPreds.end(); PredI != End; ++PredI) {
176           // Add an incoming value for each of the new incoming values...
177           PN->addIncoming(OldVal, *PredI);
178         }
179       }
180     }
181   }
182   
183   if (isa<PHINode>(&BB->front())) {
184     std::vector<BasicBlock*>
185     OldSuccPreds(pred_begin(Succ), pred_end(Succ));
186     
187     // Move all PHI nodes in BB to Succ if they are alive, otherwise
188     // delete them.
189     while (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(&BB->front()))
190       if (PN->use_empty()) {
191         // Just remove the dead phi.  This happens if Succ's PHIs were the only
192         // users of the PHI nodes.
193         PN->eraseFromParent();
194       } else {
195         // The instruction is alive, so this means that Succ must have
196         // *ONLY* had BB as a predecessor, and the PHI node is still valid
197         // now.  Simply move it into Succ, because we know that BB
198         // strictly dominated Succ.
199         Succ->getInstList().splice(Succ->begin(),
200                                    BB->getInstList(), BB->begin());
201         
202         // We need to add new entries for the PHI node to account for
203         // predecessors of Succ that the PHI node does not take into
204         // account.  At this point, since we know that BB dominated succ,
205         // this means that we should any newly added incoming edges should
206         // use the PHI node as the value for these edges, because they are
207         // loop back edges.
208         for (unsigned i = 0, e = OldSuccPreds.size(); i != e; ++i)
209           if (OldSuccPreds[i] != BB)
210             PN->addIncoming(PN, OldSuccPreds[i]);
211       }
212   }
213     
214   // Everything that jumped to BB now goes to Succ.
215   std::string OldName = BB->getName();
216   BB->replaceAllUsesWith(Succ);
217   BB->eraseFromParent();              // Delete the old basic block.
218   
219   if (!OldName.empty() && !Succ->hasName())  // Transfer name if we can
220     Succ->setName(OldName);
221   return true;
222 }
223
224 /// GetIfCondition - Given a basic block (BB) with two predecessors (and
225 /// presumably PHI nodes in it), check to see if the merge at this block is due
226 /// to an "if condition".  If so, return the boolean condition that determines
227 /// which entry into BB will be taken.  Also, return by references the block
228 /// that will be entered from if the condition is true, and the block that will
229 /// be entered if the condition is false.
230 ///
231 ///
232 static Value *GetIfCondition(BasicBlock *BB,
233                              BasicBlock *&IfTrue, BasicBlock *&IfFalse) {
234   assert(std::distance(pred_begin(BB), pred_end(BB)) == 2 &&
235          "Function can only handle blocks with 2 predecessors!");
236   BasicBlock *Pred1 = *pred_begin(BB);
237   BasicBlock *Pred2 = *++pred_begin(BB);
238
239   // We can only handle branches.  Other control flow will be lowered to
240   // branches if possible anyway.
241   if (!isa<BranchInst>(Pred1->getTerminator()) ||
242       !isa<BranchInst>(Pred2->getTerminator()))
243     return 0;
244   BranchInst *Pred1Br = cast<BranchInst>(Pred1->getTerminator());
245   BranchInst *Pred2Br = cast<BranchInst>(Pred2->getTerminator());
246
247   // Eliminate code duplication by ensuring that Pred1Br is conditional if
248   // either are.
249   if (Pred2Br->isConditional()) {
250     // If both branches are conditional, we don't have an "if statement".  In
251     // reality, we could transform this case, but since the condition will be
252     // required anyway, we stand no chance of eliminating it, so the xform is
253     // probably not profitable.
254     if (Pred1Br->isConditional())
255       return 0;
256
257     std::swap(Pred1, Pred2);
258     std::swap(Pred1Br, Pred2Br);
259   }
260
261   if (Pred1Br->isConditional()) {
262     // If we found a conditional branch predecessor, make sure that it branches
263     // to BB and Pred2Br.  If it doesn't, this isn't an "if statement".
264     if (Pred1Br->getSuccessor(0) == BB &&
265         Pred1Br->getSuccessor(1) == Pred2) {
266       IfTrue = Pred1;
267       IfFalse = Pred2;
268     } else if (Pred1Br->getSuccessor(0) == Pred2 &&
269                Pred1Br->getSuccessor(1) == BB) {
270       IfTrue = Pred2;
271       IfFalse = Pred1;
272     } else {
273       // We know that one arm of the conditional goes to BB, so the other must
274       // go somewhere unrelated, and this must not be an "if statement".
275       return 0;
276     }
277
278     // The only thing we have to watch out for here is to make sure that Pred2
279     // doesn't have incoming edges from other blocks.  If it does, the condition
280     // doesn't dominate BB.
281     if (++pred_begin(Pred2) != pred_end(Pred2))
282       return 0;
283
284     return Pred1Br->getCondition();
285   }
286
287   // Ok, if we got here, both predecessors end with an unconditional branch to
288   // BB.  Don't panic!  If both blocks only have a single (identical)
289   // predecessor, and THAT is a conditional branch, then we're all ok!
290   if (pred_begin(Pred1) == pred_end(Pred1) ||
291       ++pred_begin(Pred1) != pred_end(Pred1) ||
292       pred_begin(Pred2) == pred_end(Pred2) ||
293       ++pred_begin(Pred2) != pred_end(Pred2) ||
294       *pred_begin(Pred1) != *pred_begin(Pred2))
295     return 0;
296
297   // Otherwise, if this is a conditional branch, then we can use it!
298   BasicBlock *CommonPred = *pred_begin(Pred1);
299   if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(CommonPred->getTerminator())) {
300     assert(BI->isConditional() && "Two successors but not conditional?");
301     if (BI->getSuccessor(0) == Pred1) {
302       IfTrue = Pred1;
303       IfFalse = Pred2;
304     } else {
305       IfTrue = Pred2;
306       IfFalse = Pred1;
307     }
308     return BI->getCondition();
309   }
310   return 0;
311 }
312
313
314 // If we have a merge point of an "if condition" as accepted above, return true
315 // if the specified value dominates the block.  We don't handle the true
316 // generality of domination here, just a special case which works well enough
317 // for us.
318 //
319 // If AggressiveInsts is non-null, and if V does not dominate BB, we check to
320 // see if V (which must be an instruction) is cheap to compute and is
321 // non-trapping.  If both are true, the instruction is inserted into the set and
322 // true is returned.
323 static bool DominatesMergePoint(Value *V, BasicBlock *BB,
324                                 std::set<Instruction*> *AggressiveInsts) {
325   Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
326   if (!I) return true;    // Non-instructions all dominate instructions.
327   BasicBlock *PBB = I->getParent();
328
329   // We don't want to allow weird loops that might have the "if condition" in
330   // the bottom of this block.
331   if (PBB == BB) return false;
332
333   // If this instruction is defined in a block that contains an unconditional
334   // branch to BB, then it must be in the 'conditional' part of the "if
335   // statement".
336   if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(PBB->getTerminator()))
337     if (BI->isUnconditional() && BI->getSuccessor(0) == BB) {
338       if (!AggressiveInsts) return false;
339       // Okay, it looks like the instruction IS in the "condition".  Check to
340       // see if its a cheap instruction to unconditionally compute, and if it
341       // only uses stuff defined outside of the condition.  If so, hoist it out.
342       switch (I->getOpcode()) {
343       default: return false;  // Cannot hoist this out safely.
344       case Instruction::Load:
345         // We can hoist loads that are non-volatile and obviously cannot trap.
346         if (cast<LoadInst>(I)->isVolatile())
347           return false;
348         if (!isa<AllocaInst>(I->getOperand(0)) &&
349             !isa<Constant>(I->getOperand(0)))
350           return false;
351
352         // Finally, we have to check to make sure there are no instructions
353         // before the load in its basic block, as we are going to hoist the loop
354         // out to its predecessor.
355         if (PBB->begin() != BasicBlock::iterator(I))
356           return false;
357         break;
358       case Instruction::Add:
359       case Instruction::Sub:
360       case Instruction::And:
361       case Instruction::Or:
362       case Instruction::Xor:
363       case Instruction::Shl:
364       case Instruction::Shr:
365       case Instruction::SetEQ:
366       case Instruction::SetNE:
367       case Instruction::SetLT:
368       case Instruction::SetGT:
369       case Instruction::SetLE:
370       case Instruction::SetGE:
371         break;   // These are all cheap and non-trapping instructions.
372       }
373
374       // Okay, we can only really hoist these out if their operands are not
375       // defined in the conditional region.
376       for (unsigned i = 0, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i)
377         if (!DominatesMergePoint(I->getOperand(i), BB, 0))
378           return false;
379       // Okay, it's safe to do this!  Remember this instruction.
380       AggressiveInsts->insert(I);
381     }
382
383   return true;
384 }
385
386 // GatherConstantSetEQs - Given a potentially 'or'd together collection of seteq
387 // instructions that compare a value against a constant, return the value being
388 // compared, and stick the constant into the Values vector.
389 static Value *GatherConstantSetEQs(Value *V, std::vector<ConstantInt*> &Values){
390   if (Instruction *Inst = dyn_cast<Instruction>(V))
391     if (Inst->getOpcode() == Instruction::SetEQ) {
392       if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(Inst->getOperand(1))) {
393         Values.push_back(C);
394         return Inst->getOperand(0);
395       } else if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(Inst->getOperand(0))) {
396         Values.push_back(C);
397         return Inst->getOperand(1);
398       }
399     } else if (Inst->getOpcode() == Instruction::Or) {
400       if (Value *LHS = GatherConstantSetEQs(Inst->getOperand(0), Values))
401         if (Value *RHS = GatherConstantSetEQs(Inst->getOperand(1), Values))
402           if (LHS == RHS)
403             return LHS;
404     }
405   return 0;
406 }
407
408 // GatherConstantSetNEs - Given a potentially 'and'd together collection of
409 // setne instructions that compare a value against a constant, return the value
410 // being compared, and stick the constant into the Values vector.
411 static Value *GatherConstantSetNEs(Value *V, std::vector<ConstantInt*> &Values){
412   if (Instruction *Inst = dyn_cast<Instruction>(V))
413     if (Inst->getOpcode() == Instruction::SetNE) {
414       if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(Inst->getOperand(1))) {
415         Values.push_back(C);
416         return Inst->getOperand(0);
417       } else if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(Inst->getOperand(0))) {
418         Values.push_back(C);
419         return Inst->getOperand(1);
420       }
421     } else if (Inst->getOpcode() == Instruction::Cast) {
422       // Cast of X to bool is really a comparison against zero.
423       assert(Inst->getType() == Type::BoolTy && "Can only handle bool values!");
424       Values.push_back(ConstantInt::get(Inst->getOperand(0)->getType(), 0));
425       return Inst->getOperand(0);
426     } else if (Inst->getOpcode() == Instruction::And) {
427       if (Value *LHS = GatherConstantSetNEs(Inst->getOperand(0), Values))
428         if (Value *RHS = GatherConstantSetNEs(Inst->getOperand(1), Values))
429           if (LHS == RHS)
430             return LHS;
431     }
432   return 0;
433 }
434
435
436
437 /// GatherValueComparisons - If the specified Cond is an 'and' or 'or' of a
438 /// bunch of comparisons of one value against constants, return the value and
439 /// the constants being compared.
440 static bool GatherValueComparisons(Instruction *Cond, Value *&CompVal,
441                                    std::vector<ConstantInt*> &Values) {
442   if (Cond->getOpcode() == Instruction::Or) {
443     CompVal = GatherConstantSetEQs(Cond, Values);
444
445     // Return true to indicate that the condition is true if the CompVal is
446     // equal to one of the constants.
447     return true;
448   } else if (Cond->getOpcode() == Instruction::And) {
449     CompVal = GatherConstantSetNEs(Cond, Values);
450
451     // Return false to indicate that the condition is false if the CompVal is
452     // equal to one of the constants.
453     return false;
454   }
455   return false;
456 }
457
458 /// ErasePossiblyDeadInstructionTree - If the specified instruction is dead and
459 /// has no side effects, nuke it.  If it uses any instructions that become dead
460 /// because the instruction is now gone, nuke them too.
461 static void ErasePossiblyDeadInstructionTree(Instruction *I) {
462   if (isInstructionTriviallyDead(I)) {
463     std::vector<Value*> Operands(I->op_begin(), I->op_end());
464     I->getParent()->getInstList().erase(I);
465     for (unsigned i = 0, e = Operands.size(); i != e; ++i)
466       if (Instruction *OpI = dyn_cast<Instruction>(Operands[i]))
467         ErasePossiblyDeadInstructionTree(OpI);
468   }
469 }
470
471 // isValueEqualityComparison - Return true if the specified terminator checks to
472 // see if a value is equal to constant integer value.
473 static Value *isValueEqualityComparison(TerminatorInst *TI) {
474   if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(TI)) {
475     // Do not permit merging of large switch instructions into their
476     // predecessors unless there is only one predecessor.
477     if (SI->getNumSuccessors() * std::distance(pred_begin(SI->getParent()),
478                                                pred_end(SI->getParent())) > 128)
479       return 0;
480
481     return SI->getCondition();
482   }
483   if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(TI))
484     if (BI->isConditional() && BI->getCondition()->hasOneUse())
485       if (SetCondInst *SCI = dyn_cast<SetCondInst>(BI->getCondition()))
486         if ((SCI->getOpcode() == Instruction::SetEQ ||
487              SCI->getOpcode() == Instruction::SetNE) &&
488             isa<ConstantInt>(SCI->getOperand(1)))
489           return SCI->getOperand(0);
490   return 0;
491 }
492
493 // Given a value comparison instruction, decode all of the 'cases' that it
494 // represents and return the 'default' block.
495 static BasicBlock *
496 GetValueEqualityComparisonCases(TerminatorInst *TI,
497                                 std::vector<std::pair<ConstantInt*,
498                                                       BasicBlock*> > &Cases) {
499   if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(TI)) {
500     Cases.reserve(SI->getNumCases());
501     for (unsigned i = 1, e = SI->getNumCases(); i != e; ++i)
502       Cases.push_back(std::make_pair(SI->getCaseValue(i), SI->getSuccessor(i)));
503     return SI->getDefaultDest();
504   }
505
506   BranchInst *BI = cast<BranchInst>(TI);
507   SetCondInst *SCI = cast<SetCondInst>(BI->getCondition());
508   Cases.push_back(std::make_pair(cast<ConstantInt>(SCI->getOperand(1)),
509                                  BI->getSuccessor(SCI->getOpcode() ==
510                                                         Instruction::SetNE)));
511   return BI->getSuccessor(SCI->getOpcode() == Instruction::SetEQ);
512 }
513
514
515 // EliminateBlockCases - Given an vector of bb/value pairs, remove any entries
516 // in the list that match the specified block.
517 static void EliminateBlockCases(BasicBlock *BB,
518                std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > &Cases) {
519   for (unsigned i = 0, e = Cases.size(); i != e; ++i)
520     if (Cases[i].second == BB) {
521       Cases.erase(Cases.begin()+i);
522       --i; --e;
523     }
524 }
525
526 // ValuesOverlap - Return true if there are any keys in C1 that exist in C2 as
527 // well.
528 static bool
529 ValuesOverlap(std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > &C1,
530               std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > &C2) {
531   std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > *V1 = &C1, *V2 = &C2;
532
533   // Make V1 be smaller than V2.
534   if (V1->size() > V2->size())
535     std::swap(V1, V2);
536
537   if (V1->size() == 0) return false;
538   if (V1->size() == 1) {
539     // Just scan V2.
540     ConstantInt *TheVal = (*V1)[0].first;
541     for (unsigned i = 0, e = V2->size(); i != e; ++i)
542       if (TheVal == (*V2)[i].first)
543         return true;
544   }
545
546   // Otherwise, just sort both lists and compare element by element.
547   std::sort(V1->begin(), V1->end());
548   std::sort(V2->begin(), V2->end());
549   unsigned i1 = 0, i2 = 0, e1 = V1->size(), e2 = V2->size();
550   while (i1 != e1 && i2 != e2) {
551     if ((*V1)[i1].first == (*V2)[i2].first)
552       return true;
553     if ((*V1)[i1].first < (*V2)[i2].first)
554       ++i1;
555     else
556       ++i2;
557   }
558   return false;
559 }
560
561 // SimplifyEqualityComparisonWithOnlyPredecessor - If TI is known to be a
562 // terminator instruction and its block is known to only have a single
563 // predecessor block, check to see if that predecessor is also a value
564 // comparison with the same value, and if that comparison determines the outcome
565 // of this comparison.  If so, simplify TI.  This does a very limited form of
566 // jump threading.
567 static bool SimplifyEqualityComparisonWithOnlyPredecessor(TerminatorInst *TI,
568                                                           BasicBlock *Pred) {
569   Value *PredVal = isValueEqualityComparison(Pred->getTerminator());
570   if (!PredVal) return false;  // Not a value comparison in predecessor.
571
572   Value *ThisVal = isValueEqualityComparison(TI);
573   assert(ThisVal && "This isn't a value comparison!!");
574   if (ThisVal != PredVal) return false;  // Different predicates.
575
576   // Find out information about when control will move from Pred to TI's block.
577   std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > PredCases;
578   BasicBlock *PredDef = GetValueEqualityComparisonCases(Pred->getTerminator(),
579                                                         PredCases);
580   EliminateBlockCases(PredDef, PredCases);  // Remove default from cases.
581
582   // Find information about how control leaves this block.
583   std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > ThisCases;
584   BasicBlock *ThisDef = GetValueEqualityComparisonCases(TI, ThisCases);
585   EliminateBlockCases(ThisDef, ThisCases);  // Remove default from cases.
586
587   // If TI's block is the default block from Pred's comparison, potentially
588   // simplify TI based on this knowledge.
589   if (PredDef == TI->getParent()) {
590     // If we are here, we know that the value is none of those cases listed in
591     // PredCases.  If there are any cases in ThisCases that are in PredCases, we
592     // can simplify TI.
593     if (ValuesOverlap(PredCases, ThisCases)) {
594       if (BranchInst *BTI = dyn_cast<BranchInst>(TI)) {
595         // Okay, one of the successors of this condbr is dead.  Convert it to a
596         // uncond br.
597         assert(ThisCases.size() == 1 && "Branch can only have one case!");
598         Value *Cond = BTI->getCondition();
599         // Insert the new branch.
600         Instruction *NI = new BranchInst(ThisDef, TI);
601
602         // Remove PHI node entries for the dead edge.
603         ThisCases[0].second->removePredecessor(TI->getParent());
604
605         DEBUG(std::cerr << "Threading pred instr: " << *Pred->getTerminator()
606               << "Through successor TI: " << *TI << "Leaving: " << *NI << "\n");
607
608         TI->eraseFromParent();   // Nuke the old one.
609         // If condition is now dead, nuke it.
610         if (Instruction *CondI = dyn_cast<Instruction>(Cond))
611           ErasePossiblyDeadInstructionTree(CondI);
612         return true;
613
614       } else {
615         SwitchInst *SI = cast<SwitchInst>(TI);
616         // Okay, TI has cases that are statically dead, prune them away.
617         std::set<Constant*> DeadCases;
618         for (unsigned i = 0, e = PredCases.size(); i != e; ++i)
619           DeadCases.insert(PredCases[i].first);
620
621         DEBUG(std::cerr << "Threading pred instr: " << *Pred->getTerminator()
622                   << "Through successor TI: " << *TI);
623
624         for (unsigned i = SI->getNumCases()-1; i != 0; --i)
625           if (DeadCases.count(SI->getCaseValue(i))) {
626             SI->getSuccessor(i)->removePredecessor(TI->getParent());
627             SI->removeCase(i);
628           }
629
630         DEBUG(std::cerr << "Leaving: " << *TI << "\n");
631         return true;
632       }
633     }
634
635   } else {
636     // Otherwise, TI's block must correspond to some matched value.  Find out
637     // which value (or set of values) this is.
638     ConstantInt *TIV = 0;
639     BasicBlock *TIBB = TI->getParent();
640     for (unsigned i = 0, e = PredCases.size(); i != e; ++i)
641       if (PredCases[i].second == TIBB)
642         if (TIV == 0)
643           TIV = PredCases[i].first;
644         else
645           return false;  // Cannot handle multiple values coming to this block.
646     assert(TIV && "No edge from pred to succ?");
647
648     // Okay, we found the one constant that our value can be if we get into TI's
649     // BB.  Find out which successor will unconditionally be branched to.
650     BasicBlock *TheRealDest = 0;
651     for (unsigned i = 0, e = ThisCases.size(); i != e; ++i)
652       if (ThisCases[i].first == TIV) {
653         TheRealDest = ThisCases[i].second;
654         break;
655       }
656
657     // If not handled by any explicit cases, it is handled by the default case.
658     if (TheRealDest == 0) TheRealDest = ThisDef;
659
660     // Remove PHI node entries for dead edges.
661     BasicBlock *CheckEdge = TheRealDest;
662     for (succ_iterator SI = succ_begin(TIBB), e = succ_end(TIBB); SI != e; ++SI)
663       if (*SI != CheckEdge)
664         (*SI)->removePredecessor(TIBB);
665       else
666         CheckEdge = 0;
667
668     // Insert the new branch.
669     Instruction *NI = new BranchInst(TheRealDest, TI);
670
671     DEBUG(std::cerr << "Threading pred instr: " << *Pred->getTerminator()
672           << "Through successor TI: " << *TI << "Leaving: " << *NI << "\n");
673     Instruction *Cond = 0;
674     if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(TI))
675       Cond = dyn_cast<Instruction>(BI->getCondition());
676     TI->eraseFromParent();   // Nuke the old one.
677
678     if (Cond) ErasePossiblyDeadInstructionTree(Cond);
679     return true;
680   }
681   return false;
682 }
683
684 // FoldValueComparisonIntoPredecessors - The specified terminator is a value
685 // equality comparison instruction (either a switch or a branch on "X == c").
686 // See if any of the predecessors of the terminator block are value comparisons
687 // on the same value.  If so, and if safe to do so, fold them together.
688 static bool FoldValueComparisonIntoPredecessors(TerminatorInst *TI) {
689   BasicBlock *BB = TI->getParent();
690   Value *CV = isValueEqualityComparison(TI);  // CondVal
691   assert(CV && "Not a comparison?");
692   bool Changed = false;
693
694   std::vector<BasicBlock*> Preds(pred_begin(BB), pred_end(BB));
695   while (!Preds.empty()) {
696     BasicBlock *Pred = Preds.back();
697     Preds.pop_back();
698
699     // See if the predecessor is a comparison with the same value.
700     TerminatorInst *PTI = Pred->getTerminator();
701     Value *PCV = isValueEqualityComparison(PTI);  // PredCondVal
702
703     if (PCV == CV && SafeToMergeTerminators(TI, PTI)) {
704       // Figure out which 'cases' to copy from SI to PSI.
705       std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > BBCases;
706       BasicBlock *BBDefault = GetValueEqualityComparisonCases(TI, BBCases);
707
708       std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > PredCases;
709       BasicBlock *PredDefault = GetValueEqualityComparisonCases(PTI, PredCases);
710
711       // Based on whether the default edge from PTI goes to BB or not, fill in
712       // PredCases and PredDefault with the new switch cases we would like to
713       // build.
714       std::vector<BasicBlock*> NewSuccessors;
715
716       if (PredDefault == BB) {
717         // If this is the default destination from PTI, only the edges in TI
718         // that don't occur in PTI, or that branch to BB will be activated.
719         std::set<ConstantInt*> PTIHandled;
720         for (unsigned i = 0, e = PredCases.size(); i != e; ++i)
721           if (PredCases[i].second != BB)
722             PTIHandled.insert(PredCases[i].first);
723           else {
724             // The default destination is BB, we don't need explicit targets.
725             std::swap(PredCases[i], PredCases.back());
726             PredCases.pop_back();
727             --i; --e;
728           }
729
730         // Reconstruct the new switch statement we will be building.
731         if (PredDefault != BBDefault) {
732           PredDefault->removePredecessor(Pred);
733           PredDefault = BBDefault;
734           NewSuccessors.push_back(BBDefault);
735         }
736         for (unsigned i = 0, e = BBCases.size(); i != e; ++i)
737           if (!PTIHandled.count(BBCases[i].first) &&
738               BBCases[i].second != BBDefault) {
739             PredCases.push_back(BBCases[i]);
740             NewSuccessors.push_back(BBCases[i].second);
741           }
742
743       } else {
744         // If this is not the default destination from PSI, only the edges
745         // in SI that occur in PSI with a destination of BB will be
746         // activated.
747         std::set<ConstantInt*> PTIHandled;
748         for (unsigned i = 0, e = PredCases.size(); i != e; ++i)
749           if (PredCases[i].second == BB) {
750             PTIHandled.insert(PredCases[i].first);
751             std::swap(PredCases[i], PredCases.back());
752             PredCases.pop_back();
753             --i; --e;
754           }
755
756         // Okay, now we know which constants were sent to BB from the
757         // predecessor.  Figure out where they will all go now.
758         for (unsigned i = 0, e = BBCases.size(); i != e; ++i)
759           if (PTIHandled.count(BBCases[i].first)) {
760             // If this is one we are capable of getting...
761             PredCases.push_back(BBCases[i]);
762             NewSuccessors.push_back(BBCases[i].second);
763             PTIHandled.erase(BBCases[i].first);// This constant is taken care of
764           }
765
766         // If there are any constants vectored to BB that TI doesn't handle,
767         // they must go to the default destination of TI.
768         for (std::set<ConstantInt*>::iterator I = PTIHandled.begin(),
769                E = PTIHandled.end(); I != E; ++I) {
770           PredCases.push_back(std::make_pair(*I, BBDefault));
771           NewSuccessors.push_back(BBDefault);
772         }
773       }
774
775       // Okay, at this point, we know which new successor Pred will get.  Make
776       // sure we update the number of entries in the PHI nodes for these
777       // successors.
778       for (unsigned i = 0, e = NewSuccessors.size(); i != e; ++i)
779         AddPredecessorToBlock(NewSuccessors[i], Pred, BB);
780
781       // Now that the successors are updated, create the new Switch instruction.
782       SwitchInst *NewSI = new SwitchInst(CV, PredDefault, PredCases.size(),PTI);
783       for (unsigned i = 0, e = PredCases.size(); i != e; ++i)
784         NewSI->addCase(PredCases[i].first, PredCases[i].second);
785
786       Instruction *DeadCond = 0;
787       if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(PTI))
788         // If PTI is a branch, remember the condition.
789         DeadCond = dyn_cast<Instruction>(BI->getCondition());
790       Pred->getInstList().erase(PTI);
791
792       // If the condition is dead now, remove the instruction tree.
793       if (DeadCond) ErasePossiblyDeadInstructionTree(DeadCond);
794
795       // Okay, last check.  If BB is still a successor of PSI, then we must
796       // have an infinite loop case.  If so, add an infinitely looping block
797       // to handle the case to preserve the behavior of the code.
798       BasicBlock *InfLoopBlock = 0;
799       for (unsigned i = 0, e = NewSI->getNumSuccessors(); i != e; ++i)
800         if (NewSI->getSuccessor(i) == BB) {
801           if (InfLoopBlock == 0) {
802             // Insert it at the end of the loop, because it's either code,
803             // or it won't matter if it's hot. :)
804             InfLoopBlock = new BasicBlock("infloop", BB->getParent());
805             new BranchInst(InfLoopBlock, InfLoopBlock);
806           }
807           NewSI->setSuccessor(i, InfLoopBlock);
808         }
809
810       Changed = true;
811     }
812   }
813   return Changed;
814 }
815
816 /// HoistThenElseCodeToIf - Given a conditional branch that goes to BB1 and
817 /// BB2, hoist any common code in the two blocks up into the branch block.  The
818 /// caller of this function guarantees that BI's block dominates BB1 and BB2.
819 static bool HoistThenElseCodeToIf(BranchInst *BI) {
820   // This does very trivial matching, with limited scanning, to find identical
821   // instructions in the two blocks.  In particular, we don't want to get into
822   // O(M*N) situations here where M and N are the sizes of BB1 and BB2.  As
823   // such, we currently just scan for obviously identical instructions in an
824   // identical order.
825   BasicBlock *BB1 = BI->getSuccessor(0);  // The true destination.
826   BasicBlock *BB2 = BI->getSuccessor(1);  // The false destination
827
828   Instruction *I1 = BB1->begin(), *I2 = BB2->begin();
829   if (I1->getOpcode() != I2->getOpcode() || !I1->isIdenticalTo(I2) ||
830       isa<PHINode>(I1))
831     return false;
832
833   // If we get here, we can hoist at least one instruction.
834   BasicBlock *BIParent = BI->getParent();
835
836   do {
837     // If we are hoisting the terminator instruction, don't move one (making a
838     // broken BB), instead clone it, and remove BI.
839     if (isa<TerminatorInst>(I1))
840       goto HoistTerminator;
841
842     // For a normal instruction, we just move one to right before the branch,
843     // then replace all uses of the other with the first.  Finally, we remove
844     // the now redundant second instruction.
845     BIParent->getInstList().splice(BI, BB1->getInstList(), I1);
846     if (!I2->use_empty())
847       I2->replaceAllUsesWith(I1);
848     BB2->getInstList().erase(I2);
849
850     I1 = BB1->begin();
851     I2 = BB2->begin();
852   } while (I1->getOpcode() == I2->getOpcode() && I1->isIdenticalTo(I2));
853
854   return true;
855
856 HoistTerminator:
857   // Okay, it is safe to hoist the terminator.
858   Instruction *NT = I1->clone();
859   BIParent->getInstList().insert(BI, NT);
860   if (NT->getType() != Type::VoidTy) {
861     I1->replaceAllUsesWith(NT);
862     I2->replaceAllUsesWith(NT);
863     NT->setName(I1->getName());
864   }
865
866   // Hoisting one of the terminators from our successor is a great thing.
867   // Unfortunately, the successors of the if/else blocks may have PHI nodes in
868   // them.  If they do, all PHI entries for BB1/BB2 must agree for all PHI
869   // nodes, so we insert select instruction to compute the final result.
870   std::map<std::pair<Value*,Value*>, SelectInst*> InsertedSelects;
871   for (succ_iterator SI = succ_begin(BB1), E = succ_end(BB1); SI != E; ++SI) {
872     PHINode *PN;
873     for (BasicBlock::iterator BBI = SI->begin();
874          (PN = dyn_cast<PHINode>(BBI)); ++BBI) {
875       Value *BB1V = PN->getIncomingValueForBlock(BB1);
876       Value *BB2V = PN->getIncomingValueForBlock(BB2);
877       if (BB1V != BB2V) {
878         // These values do not agree.  Insert a select instruction before NT
879         // that determines the right value.
880         SelectInst *&SI = InsertedSelects[std::make_pair(BB1V, BB2V)];
881         if (SI == 0)
882           SI = new SelectInst(BI->getCondition(), BB1V, BB2V,
883                               BB1V->getName()+"."+BB2V->getName(), NT);
884         // Make the PHI node use the select for all incoming values for BB1/BB2
885         for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
886           if (PN->getIncomingBlock(i) == BB1 || PN->getIncomingBlock(i) == BB2)
887             PN->setIncomingValue(i, SI);
888       }
889     }
890   }
891
892   // Update any PHI nodes in our new successors.
893   for (succ_iterator SI = succ_begin(BB1), E = succ_end(BB1); SI != E; ++SI)
894     AddPredecessorToBlock(*SI, BIParent, BB1);
895
896   BI->eraseFromParent();
897   return true;
898 }
899
900 /// BlockIsSimpleEnoughToThreadThrough - Return true if we can thread a branch
901 /// across this block.
902 static bool BlockIsSimpleEnoughToThreadThrough(BasicBlock *BB) {
903   BranchInst *BI = cast<BranchInst>(BB->getTerminator());
904   unsigned Size = 0;
905   
906   // If this basic block contains anything other than a PHI (which controls the
907   // branch) and branch itself, bail out.  FIXME: improve this in the future.
908   for (BasicBlock::iterator BBI = BB->begin(); &*BBI != BI; ++BBI, ++Size) {
909     if (Size > 10) return false;  // Don't clone large BB's.
910     
911     // We can only support instructions that are do not define values that are
912     // live outside of the current basic block.
913     for (Value::use_iterator UI = BBI->use_begin(), E = BBI->use_end();
914          UI != E; ++UI) {
915       Instruction *U = cast<Instruction>(*UI);
916       if (U->getParent() != BB || isa<PHINode>(U)) return false;
917     }
918     
919     // Looks ok, continue checking.
920   }
921
922   return true;
923 }
924
925 /// FoldCondBranchOnPHI - If we have a conditional branch on a PHI node value
926 /// that is defined in the same block as the branch and if any PHI entries are
927 /// constants, thread edges corresponding to that entry to be branches to their
928 /// ultimate destination.
929 static bool FoldCondBranchOnPHI(BranchInst *BI) {
930   BasicBlock *BB = BI->getParent();
931   PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BI->getCondition());
932   // NOTE: we currently cannot transform this case if the PHI node is used
933   // outside of the block.
934   if (!PN || PN->getParent() != BB || !PN->hasOneUse())
935     return false;
936   
937   // Degenerate case of a single entry PHI.
938   if (PN->getNumIncomingValues() == 1) {
939     if (PN->getIncomingValue(0) != PN)
940       PN->replaceAllUsesWith(PN->getIncomingValue(0));
941     else
942       PN->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(PN->getType()));
943     PN->eraseFromParent();
944     return true;    
945   }
946
947   // Now we know that this block has multiple preds and two succs.
948   if (!BlockIsSimpleEnoughToThreadThrough(BB)) return false;
949   
950   // Okay, this is a simple enough basic block.  See if any phi values are
951   // constants.
952   for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
953     if (ConstantBool *CB = dyn_cast<ConstantBool>(PN->getIncomingValue(i))) {
954       // Okay, we now know that all edges from PredBB should be revectored to
955       // branch to RealDest.
956       BasicBlock *PredBB = PN->getIncomingBlock(i);
957       BasicBlock *RealDest = BI->getSuccessor(!CB->getValue());
958       
959       if (RealDest == BB) continue;  // Skip self loops.
960       
961       // The dest block might have PHI nodes, other predecessors and other
962       // difficult cases.  Instead of being smart about this, just insert a new
963       // block that jumps to the destination block, effectively splitting
964       // the edge we are about to create.
965       BasicBlock *EdgeBB = new BasicBlock(RealDest->getName()+".critedge",
966                                           RealDest->getParent(), RealDest);
967       new BranchInst(RealDest, EdgeBB);
968       PHINode *PN;
969       for (BasicBlock::iterator BBI = RealDest->begin();
970            (PN = dyn_cast<PHINode>(BBI)); ++BBI) {
971         Value *V = PN->getIncomingValueForBlock(BB);
972         PN->addIncoming(V, EdgeBB);
973       }
974
975       // BB may have instructions that are being threaded over.  Clone these
976       // instructions into EdgeBB.  We know that there will be no uses of the
977       // cloned instructions outside of EdgeBB.
978       BasicBlock::iterator InsertPt = EdgeBB->begin();
979       std::map<Value*, Value*> TranslateMap;  // Track translated values.
980       for (BasicBlock::iterator BBI = BB->begin(); &*BBI != BI; ++BBI) {
981         if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BBI)) {
982           TranslateMap[PN] = PN->getIncomingValueForBlock(PredBB);
983         } else {
984           // Clone the instruction.
985           Instruction *N = BBI->clone();
986           if (BBI->hasName()) N->setName(BBI->getName()+".c");
987           
988           // Update operands due to translation.
989           for (unsigned i = 0, e = N->getNumOperands(); i != e; ++i) {
990             std::map<Value*, Value*>::iterator PI =
991               TranslateMap.find(N->getOperand(i));
992             if (PI != TranslateMap.end())
993               N->setOperand(i, PI->second);
994           }
995           
996           // Check for trivial simplification.
997           if (Constant *C = ConstantFoldInstruction(N)) {
998             TranslateMap[BBI] = C;
999             delete N;   // Constant folded away, don't need actual inst
1000           } else {
1001             // Insert the new instruction into its new home.
1002             EdgeBB->getInstList().insert(InsertPt, N);
1003             if (!BBI->use_empty())
1004               TranslateMap[BBI] = N;
1005           }
1006         }
1007       }
1008
1009       // Loop over all of the edges from PredBB to BB, changing them to branch
1010       // to EdgeBB instead.
1011       TerminatorInst *PredBBTI = PredBB->getTerminator();
1012       for (unsigned i = 0, e = PredBBTI->getNumSuccessors(); i != e; ++i)
1013         if (PredBBTI->getSuccessor(i) == BB) {
1014           BB->removePredecessor(PredBB);
1015           PredBBTI->setSuccessor(i, EdgeBB);
1016         }
1017       
1018       // Recurse, simplifying any other constants.
1019       return FoldCondBranchOnPHI(BI) | true;
1020     }
1021
1022   return false;
1023 }
1024
1025 /// FoldTwoEntryPHINode - Given a BB that starts with the specified two-entry
1026 /// PHI node, see if we can eliminate it.
1027 static bool FoldTwoEntryPHINode(PHINode *PN) {
1028   // Ok, this is a two entry PHI node.  Check to see if this is a simple "if
1029   // statement", which has a very simple dominance structure.  Basically, we
1030   // are trying to find the condition that is being branched on, which
1031   // subsequently causes this merge to happen.  We really want control
1032   // dependence information for this check, but simplifycfg can't keep it up
1033   // to date, and this catches most of the cases we care about anyway.
1034   //
1035   BasicBlock *BB = PN->getParent();
1036   BasicBlock *IfTrue, *IfFalse;
1037   Value *IfCond = GetIfCondition(BB, IfTrue, IfFalse);
1038   if (!IfCond) return false;
1039   
1040   DEBUG(std::cerr << "FOUND IF CONDITION!  " << *IfCond << "  T: "
1041         << IfTrue->getName() << "  F: " << IfFalse->getName() << "\n");
1042   
1043   // Loop over the PHI's seeing if we can promote them all to select
1044   // instructions.  While we are at it, keep track of the instructions
1045   // that need to be moved to the dominating block.
1046   std::set<Instruction*> AggressiveInsts;
1047   
1048   BasicBlock::iterator AfterPHIIt = BB->begin();
1049   while (isa<PHINode>(AfterPHIIt)) {
1050     PHINode *PN = cast<PHINode>(AfterPHIIt++);
1051     if (PN->getIncomingValue(0) == PN->getIncomingValue(1)) {
1052       if (PN->getIncomingValue(0) != PN)
1053         PN->replaceAllUsesWith(PN->getIncomingValue(0));
1054       else
1055         PN->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(PN->getType()));
1056     } else if (!DominatesMergePoint(PN->getIncomingValue(0), BB,
1057                                     &AggressiveInsts) ||
1058                !DominatesMergePoint(PN->getIncomingValue(1), BB,
1059                                     &AggressiveInsts)) {
1060       return false;
1061     }
1062   }
1063   
1064   // If we all PHI nodes are promotable, check to make sure that all
1065   // instructions in the predecessor blocks can be promoted as well.  If
1066   // not, we won't be able to get rid of the control flow, so it's not
1067   // worth promoting to select instructions.
1068   BasicBlock *DomBlock = 0, *IfBlock1 = 0, *IfBlock2 = 0;
1069   PN = cast<PHINode>(BB->begin());
1070   BasicBlock *Pred = PN->getIncomingBlock(0);
1071   if (cast<BranchInst>(Pred->getTerminator())->isUnconditional()) {
1072     IfBlock1 = Pred;
1073     DomBlock = *pred_begin(Pred);
1074     for (BasicBlock::iterator I = Pred->begin();
1075          !isa<TerminatorInst>(I); ++I)
1076       if (!AggressiveInsts.count(I)) {
1077         // This is not an aggressive instruction that we can promote.
1078         // Because of this, we won't be able to get rid of the control
1079         // flow, so the xform is not worth it.
1080         return false;
1081       }
1082   }
1083     
1084   Pred = PN->getIncomingBlock(1);
1085   if (cast<BranchInst>(Pred->getTerminator())->isUnconditional()) {
1086     IfBlock2 = Pred;
1087     DomBlock = *pred_begin(Pred);
1088     for (BasicBlock::iterator I = Pred->begin();
1089          !isa<TerminatorInst>(I); ++I)
1090       if (!AggressiveInsts.count(I)) {
1091         // This is not an aggressive instruction that we can promote.
1092         // Because of this, we won't be able to get rid of the control
1093         // flow, so the xform is not worth it.
1094         return false;
1095       }
1096   }
1097       
1098   // If we can still promote the PHI nodes after this gauntlet of tests,
1099   // do all of the PHI's now.
1100
1101   // Move all 'aggressive' instructions, which are defined in the
1102   // conditional parts of the if's up to the dominating block.
1103   if (IfBlock1) {
1104     DomBlock->getInstList().splice(DomBlock->getTerminator(),
1105                                    IfBlock1->getInstList(),
1106                                    IfBlock1->begin(),
1107                                    IfBlock1->getTerminator());
1108   }
1109   if (IfBlock2) {
1110     DomBlock->getInstList().splice(DomBlock->getTerminator(),
1111                                    IfBlock2->getInstList(),
1112                                    IfBlock2->begin(),
1113                                    IfBlock2->getTerminator());
1114   }
1115   
1116   while (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BB->begin())) {
1117     // Change the PHI node into a select instruction.
1118     Value *TrueVal =
1119       PN->getIncomingValue(PN->getIncomingBlock(0) == IfFalse);
1120     Value *FalseVal =
1121       PN->getIncomingValue(PN->getIncomingBlock(0) == IfTrue);
1122     
1123     std::string Name = PN->getName(); PN->setName("");
1124     PN->replaceAllUsesWith(new SelectInst(IfCond, TrueVal, FalseVal,
1125                                           Name, AfterPHIIt));
1126     BB->getInstList().erase(PN);
1127   }
1128   return true;
1129 }
1130
1131 namespace {
1132   /// ConstantIntOrdering - This class implements a stable ordering of constant
1133   /// integers that does not depend on their address.  This is important for
1134   /// applications that sort ConstantInt's to ensure uniqueness.
1135   struct ConstantIntOrdering {
1136     bool operator()(const ConstantInt *LHS, const ConstantInt *RHS) const {
1137       return LHS->getRawValue() < RHS->getRawValue();
1138     }
1139   };
1140 }
1141
1142 // SimplifyCFG - This function is used to do simplification of a CFG.  For
1143 // example, it adjusts branches to branches to eliminate the extra hop, it
1144 // eliminates unreachable basic blocks, and does other "peephole" optimization
1145 // of the CFG.  It returns true if a modification was made.
1146 //
1147 // WARNING:  The entry node of a function may not be simplified.
1148 //
1149 bool llvm::SimplifyCFG(BasicBlock *BB) {
1150   bool Changed = false;
1151   Function *M = BB->getParent();
1152
1153   assert(BB && BB->getParent() && "Block not embedded in function!");
1154   assert(BB->getTerminator() && "Degenerate basic block encountered!");
1155   assert(&BB->getParent()->front() != BB && "Can't Simplify entry block!");
1156
1157   // Remove basic blocks that have no predecessors... which are unreachable.
1158   if (pred_begin(BB) == pred_end(BB) ||
1159       *pred_begin(BB) == BB && ++pred_begin(BB) == pred_end(BB)) {
1160     DEBUG(std::cerr << "Removing BB: \n" << *BB);
1161
1162     // Loop through all of our successors and make sure they know that one
1163     // of their predecessors is going away.
1164     for (succ_iterator SI = succ_begin(BB), E = succ_end(BB); SI != E; ++SI)
1165       SI->removePredecessor(BB);
1166
1167     while (!BB->empty()) {
1168       Instruction &I = BB->back();
1169       // If this instruction is used, replace uses with an arbitrary
1170       // value.  Because control flow can't get here, we don't care
1171       // what we replace the value with.  Note that since this block is
1172       // unreachable, and all values contained within it must dominate their
1173       // uses, that all uses will eventually be removed.
1174       if (!I.use_empty())
1175         // Make all users of this instruction use undef instead
1176         I.replaceAllUsesWith(UndefValue::get(I.getType()));
1177
1178       // Remove the instruction from the basic block
1179       BB->getInstList().pop_back();
1180     }
1181     M->getBasicBlockList().erase(BB);
1182     return true;
1183   }
1184
1185   // Check to see if we can constant propagate this terminator instruction
1186   // away...
1187   Changed |= ConstantFoldTerminator(BB);
1188
1189   // If this is a returning block with only PHI nodes in it, fold the return
1190   // instruction into any unconditional branch predecessors.
1191   //
1192   // If any predecessor is a conditional branch that just selects among
1193   // different return values, fold the replace the branch/return with a select
1194   // and return.
1195   if (ReturnInst *RI = dyn_cast<ReturnInst>(BB->getTerminator())) {
1196     BasicBlock::iterator BBI = BB->getTerminator();
1197     if (BBI == BB->begin() || isa<PHINode>(--BBI)) {
1198       // Find predecessors that end with branches.
1199       std::vector<BasicBlock*> UncondBranchPreds;
1200       std::vector<BranchInst*> CondBranchPreds;
1201       for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI) {
1202         TerminatorInst *PTI = (*PI)->getTerminator();
1203         if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(PTI))
1204           if (BI->isUnconditional())
1205             UncondBranchPreds.push_back(*PI);
1206           else
1207             CondBranchPreds.push_back(BI);
1208       }
1209
1210       // If we found some, do the transformation!
1211       if (!UncondBranchPreds.empty()) {
1212         while (!UncondBranchPreds.empty()) {
1213           BasicBlock *Pred = UncondBranchPreds.back();
1214           DEBUG(std::cerr << "FOLDING: " << *BB
1215                           << "INTO UNCOND BRANCH PRED: " << *Pred);
1216           UncondBranchPreds.pop_back();
1217           Instruction *UncondBranch = Pred->getTerminator();
1218           // Clone the return and add it to the end of the predecessor.
1219           Instruction *NewRet = RI->clone();
1220           Pred->getInstList().push_back(NewRet);
1221
1222           // If the return instruction returns a value, and if the value was a
1223           // PHI node in "BB", propagate the right value into the return.
1224           if (NewRet->getNumOperands() == 1)
1225             if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(NewRet->getOperand(0)))
1226               if (PN->getParent() == BB)
1227                 NewRet->setOperand(0, PN->getIncomingValueForBlock(Pred));
1228           // Update any PHI nodes in the returning block to realize that we no
1229           // longer branch to them.
1230           BB->removePredecessor(Pred);
1231           Pred->getInstList().erase(UncondBranch);
1232         }
1233
1234         // If we eliminated all predecessors of the block, delete the block now.
1235         if (pred_begin(BB) == pred_end(BB))
1236           // We know there are no successors, so just nuke the block.
1237           M->getBasicBlockList().erase(BB);
1238
1239         return true;
1240       }
1241
1242       // Check out all of the conditional branches going to this return
1243       // instruction.  If any of them just select between returns, change the
1244       // branch itself into a select/return pair.
1245       while (!CondBranchPreds.empty()) {
1246         BranchInst *BI = CondBranchPreds.back();
1247         CondBranchPreds.pop_back();
1248         BasicBlock *TrueSucc = BI->getSuccessor(0);
1249         BasicBlock *FalseSucc = BI->getSuccessor(1);
1250         BasicBlock *OtherSucc = TrueSucc == BB ? FalseSucc : TrueSucc;
1251
1252         // Check to see if the non-BB successor is also a return block.
1253         if (isa<ReturnInst>(OtherSucc->getTerminator())) {
1254           // Check to see if there are only PHI instructions in this block.
1255           BasicBlock::iterator OSI = OtherSucc->getTerminator();
1256           if (OSI == OtherSucc->begin() || isa<PHINode>(--OSI)) {
1257             // Okay, we found a branch that is going to two return nodes.  If
1258             // there is no return value for this function, just change the
1259             // branch into a return.
1260             if (RI->getNumOperands() == 0) {
1261               TrueSucc->removePredecessor(BI->getParent());
1262               FalseSucc->removePredecessor(BI->getParent());
1263               new ReturnInst(0, BI);
1264               BI->getParent()->getInstList().erase(BI);
1265               return true;
1266             }
1267
1268             // Otherwise, figure out what the true and false return values are
1269             // so we can insert a new select instruction.
1270             Value *TrueValue = TrueSucc->getTerminator()->getOperand(0);
1271             Value *FalseValue = FalseSucc->getTerminator()->getOperand(0);
1272
1273             // Unwrap any PHI nodes in the return blocks.
1274             if (PHINode *TVPN = dyn_cast<PHINode>(TrueValue))
1275               if (TVPN->getParent() == TrueSucc)
1276                 TrueValue = TVPN->getIncomingValueForBlock(BI->getParent());
1277             if (PHINode *FVPN = dyn_cast<PHINode>(FalseValue))
1278               if (FVPN->getParent() == FalseSucc)
1279                 FalseValue = FVPN->getIncomingValueForBlock(BI->getParent());
1280
1281             TrueSucc->removePredecessor(BI->getParent());
1282             FalseSucc->removePredecessor(BI->getParent());
1283
1284             // Insert a new select instruction.
1285             Value *NewRetVal;
1286             Value *BrCond = BI->getCondition();
1287             if (TrueValue != FalseValue)
1288               NewRetVal = new SelectInst(BrCond, TrueValue,
1289                                          FalseValue, "retval", BI);
1290             else
1291               NewRetVal = TrueValue;
1292             
1293             DEBUG(std::cerr << "\nCHANGING BRANCH TO TWO RETURNS INTO SELECT:"
1294                   << "\n  " << *BI << "Select = " << *NewRetVal
1295                   << "TRUEBLOCK: " << *TrueSucc << "FALSEBLOCK: "<< *FalseSucc);
1296
1297             new ReturnInst(NewRetVal, BI);
1298             BI->eraseFromParent();
1299             if (Instruction *BrCondI = dyn_cast<Instruction>(BrCond))
1300               if (isInstructionTriviallyDead(BrCondI))
1301                 BrCondI->eraseFromParent();
1302             return true;
1303           }
1304         }
1305       }
1306     }
1307   } else if (UnwindInst *UI = dyn_cast<UnwindInst>(BB->begin())) {
1308     // Check to see if the first instruction in this block is just an unwind.
1309     // If so, replace any invoke instructions which use this as an exception
1310     // destination with call instructions, and any unconditional branch
1311     // predecessor with an unwind.
1312     //
1313     std::vector<BasicBlock*> Preds(pred_begin(BB), pred_end(BB));
1314     while (!Preds.empty()) {
1315       BasicBlock *Pred = Preds.back();
1316       if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(Pred->getTerminator())) {
1317         if (BI->isUnconditional()) {
1318           Pred->getInstList().pop_back();  // nuke uncond branch
1319           new UnwindInst(Pred);            // Use unwind.
1320           Changed = true;
1321         }
1322       } else if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Pred->getTerminator()))
1323         if (II->getUnwindDest() == BB) {
1324           // Insert a new branch instruction before the invoke, because this
1325           // is now a fall through...
1326           BranchInst *BI = new BranchInst(II->getNormalDest(), II);
1327           Pred->getInstList().remove(II);   // Take out of symbol table
1328
1329           // Insert the call now...
1330           std::vector<Value*> Args(II->op_begin()+3, II->op_end());
1331           CallInst *CI = new CallInst(II->getCalledValue(), Args,
1332                                       II->getName(), BI);
1333           CI->setCallingConv(II->getCallingConv());
1334           // If the invoke produced a value, the Call now does instead
1335           II->replaceAllUsesWith(CI);
1336           delete II;
1337           Changed = true;
1338         }
1339
1340       Preds.pop_back();
1341     }
1342
1343     // If this block is now dead, remove it.
1344     if (pred_begin(BB) == pred_end(BB)) {
1345       // We know there are no successors, so just nuke the block.
1346       M->getBasicBlockList().erase(BB);
1347       return true;
1348     }
1349
1350   } else if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(BB->getTerminator())) {
1351     if (isValueEqualityComparison(SI)) {
1352       // If we only have one predecessor, and if it is a branch on this value,
1353       // see if that predecessor totally determines the outcome of this switch.
1354       if (BasicBlock *OnlyPred = BB->getSinglePredecessor())
1355         if (SimplifyEqualityComparisonWithOnlyPredecessor(SI, OnlyPred))
1356           return SimplifyCFG(BB) || 1;
1357
1358       // If the block only contains the switch, see if we can fold the block
1359       // away into any preds.
1360       if (SI == &BB->front())
1361         if (FoldValueComparisonIntoPredecessors(SI))
1362           return SimplifyCFG(BB) || 1;
1363     }
1364   } else if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(BB->getTerminator())) {
1365     if (BI->isUnconditional()) {
1366       BasicBlock::iterator BBI = BB->begin();  // Skip over phi nodes...
1367       while (isa<PHINode>(*BBI)) ++BBI;
1368
1369       BasicBlock *Succ = BI->getSuccessor(0);
1370       if (BBI->isTerminator() &&  // Terminator is the only non-phi instruction!
1371           Succ != BB)             // Don't hurt infinite loops!
1372         if (TryToSimplifyUncondBranchFromEmptyBlock(BB, Succ))
1373           return 1;
1374       
1375     } else {  // Conditional branch
1376       if (Value *CompVal = isValueEqualityComparison(BI)) {
1377         // If we only have one predecessor, and if it is a branch on this value,
1378         // see if that predecessor totally determines the outcome of this
1379         // switch.
1380         if (BasicBlock *OnlyPred = BB->getSinglePredecessor())
1381           if (SimplifyEqualityComparisonWithOnlyPredecessor(BI, OnlyPred))
1382             return SimplifyCFG(BB) || 1;
1383
1384         // This block must be empty, except for the setcond inst, if it exists.
1385         BasicBlock::iterator I = BB->begin();
1386         if (&*I == BI ||
1387             (&*I == cast<Instruction>(BI->getCondition()) &&
1388              &*++I == BI))
1389           if (FoldValueComparisonIntoPredecessors(BI))
1390             return SimplifyCFG(BB) | true;
1391       }
1392       
1393       // If this is a branch on a phi node in the current block, thread control
1394       // through this block if any PHI node entries are constants.
1395       if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BI->getCondition()))
1396         if (PN->getParent() == BI->getParent())
1397           if (FoldCondBranchOnPHI(BI))
1398             return SimplifyCFG(BB) | true;
1399
1400       // If this basic block is ONLY a setcc and a branch, and if a predecessor
1401       // branches to us and one of our successors, fold the setcc into the
1402       // predecessor and use logical operations to pick the right destination.
1403       BasicBlock *TrueDest  = BI->getSuccessor(0);
1404       BasicBlock *FalseDest = BI->getSuccessor(1);
1405       if (BinaryOperator *Cond = dyn_cast<BinaryOperator>(BI->getCondition()))
1406         if (Cond->getParent() == BB && &BB->front() == Cond &&
1407             Cond->getNext() == BI && Cond->hasOneUse() &&
1408             TrueDest != BB && FalseDest != BB)
1409           for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI!=E; ++PI)
1410             if (BranchInst *PBI = dyn_cast<BranchInst>((*PI)->getTerminator()))
1411               if (PBI->isConditional() && SafeToMergeTerminators(BI, PBI)) {
1412                 BasicBlock *PredBlock = *PI;
1413                 if (PBI->getSuccessor(0) == FalseDest ||
1414                     PBI->getSuccessor(1) == TrueDest) {
1415                   // Invert the predecessors condition test (xor it with true),
1416                   // which allows us to write this code once.
1417                   Value *NewCond =
1418                     BinaryOperator::createNot(PBI->getCondition(),
1419                                     PBI->getCondition()->getName()+".not", PBI);
1420                   PBI->setCondition(NewCond);
1421                   BasicBlock *OldTrue = PBI->getSuccessor(0);
1422                   BasicBlock *OldFalse = PBI->getSuccessor(1);
1423                   PBI->setSuccessor(0, OldFalse);
1424                   PBI->setSuccessor(1, OldTrue);
1425                 }
1426
1427                 if ((PBI->getSuccessor(0) == TrueDest && FalseDest != BB) ||
1428                     (PBI->getSuccessor(1) == FalseDest && TrueDest != BB)) {
1429                   // Clone Cond into the predecessor basic block, and or/and the
1430                   // two conditions together.
1431                   Instruction *New = Cond->clone();
1432                   New->setName(Cond->getName());
1433                   Cond->setName(Cond->getName()+".old");
1434                   PredBlock->getInstList().insert(PBI, New);
1435                   Instruction::BinaryOps Opcode =
1436                     PBI->getSuccessor(0) == TrueDest ?
1437                     Instruction::Or : Instruction::And;
1438                   Value *NewCond =
1439                     BinaryOperator::create(Opcode, PBI->getCondition(),
1440                                            New, "bothcond", PBI);
1441                   PBI->setCondition(NewCond);
1442                   if (PBI->getSuccessor(0) == BB) {
1443                     AddPredecessorToBlock(TrueDest, PredBlock, BB);
1444                     PBI->setSuccessor(0, TrueDest);
1445                   }
1446                   if (PBI->getSuccessor(1) == BB) {
1447                     AddPredecessorToBlock(FalseDest, PredBlock, BB);
1448                     PBI->setSuccessor(1, FalseDest);
1449                   }
1450                   return SimplifyCFG(BB) | 1;
1451                 }
1452               }
1453
1454       // Scan predessor blocks for conditional branchs.
1455       for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI)
1456         if (BranchInst *PBI = dyn_cast<BranchInst>((*PI)->getTerminator()))
1457           if (PBI != BI && PBI->isConditional()) {
1458               
1459             // If this block ends with a branch instruction, and if there is a
1460             // predecessor that ends on a branch of the same condition, make this 
1461             // conditional branch redundant.
1462             if (PBI->getCondition() == BI->getCondition() &&
1463                 PBI->getSuccessor(0) != PBI->getSuccessor(1)) {
1464               // Okay, the outcome of this conditional branch is statically
1465               // knowable.  If this block had a single pred, handle specially.
1466               if (BB->getSinglePredecessor()) {
1467                 // Turn this into a branch on constant.
1468                 bool CondIsTrue = PBI->getSuccessor(0) == BB;
1469                 BI->setCondition(ConstantBool::get(CondIsTrue));
1470                 return SimplifyCFG(BB);  // Nuke the branch on constant.
1471               }
1472               
1473               // Otherwise, if there are multiple predecessors, insert a PHI that
1474               // merges in the constant and simplify the block result.
1475               if (BlockIsSimpleEnoughToThreadThrough(BB)) {
1476                 PHINode *NewPN = new PHINode(Type::BoolTy,
1477                                              BI->getCondition()->getName()+".pr",
1478                                              BB->begin());
1479                 for (PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI)
1480                   if ((PBI = dyn_cast<BranchInst>((*PI)->getTerminator())) &&
1481                       PBI != BI && PBI->isConditional() &&
1482                       PBI->getCondition() == BI->getCondition() &&
1483                       PBI->getSuccessor(0) != PBI->getSuccessor(1)) {
1484                     bool CondIsTrue = PBI->getSuccessor(0) == BB;
1485                     NewPN->addIncoming(ConstantBool::get(CondIsTrue), *PI);
1486                   } else {
1487                     NewPN->addIncoming(BI->getCondition(), *PI);
1488                   }
1489                 
1490                 BI->setCondition(NewPN);
1491                 // This will thread the branch.
1492                 return SimplifyCFG(BB) | true;
1493               }
1494             }
1495             
1496             // If this is a conditional branch in an empty block, and if any
1497             // predecessors is a conditional branch to one of our destinations,
1498             // fold the conditions into logical ops and one cond br.
1499             if (&BB->front() == BI) {
1500               int PBIOp, BIOp;
1501               if (PBI->getSuccessor(0) == BI->getSuccessor(0)) {
1502                 PBIOp = BIOp = 0;
1503               } else if (PBI->getSuccessor(0) == BI->getSuccessor(1)) {
1504                 PBIOp = 0; BIOp = 1;
1505               } else if (PBI->getSuccessor(1) == BI->getSuccessor(0)) {
1506                 PBIOp = 1; BIOp = 0;
1507               } else if (PBI->getSuccessor(1) == BI->getSuccessor(1)) {
1508                 PBIOp = BIOp = 1;
1509               } else {
1510                 PBIOp = BIOp = -1;
1511               }
1512               
1513               // Check to make sure that the other destination of this branch
1514               // isn't BB itself.  If so, this is an infinite loop that will
1515               // keep getting unwound.
1516               if (PBIOp != -1 && PBI->getSuccessor(PBIOp) == BB)
1517                 PBIOp = BIOp = -1;
1518               
1519               // Finally, if everything is ok, fold the branches to logical ops.
1520               if (PBIOp != -1) {
1521                 BasicBlock *CommonDest = PBI->getSuccessor(PBIOp);
1522                 BasicBlock *OtherDest  = BI->getSuccessor(BIOp ^ 1);
1523
1524                 DEBUG(std::cerr << "FOLDING BRs:" << *PBI->getParent()
1525                                 << "AND: " << *BI->getParent());
1526                                 
1527                 // BI may have other predecessors.  Because of this, we leave
1528                 // it alone, but modify PBI.
1529                 
1530                 // Make sure we get to CommonDest on True&True directions.
1531                 Value *PBICond = PBI->getCondition();
1532                 if (PBIOp)
1533                   PBICond = BinaryOperator::createNot(PBICond,
1534                                                       PBICond->getName()+".not",
1535                                                       PBI);
1536                 Value *BICond = BI->getCondition();
1537                 if (BIOp)
1538                   BICond = BinaryOperator::createNot(BICond,
1539                                                      BICond->getName()+".not",
1540                                                      PBI);
1541                 // Merge the conditions.
1542                 Value *Cond =
1543                   BinaryOperator::createOr(PBICond, BICond, "brmerge", PBI);
1544                 
1545                 // Modify PBI to branch on the new condition to the new dests.
1546                 PBI->setCondition(Cond);
1547                 PBI->setSuccessor(0, CommonDest);
1548                 PBI->setSuccessor(1, OtherDest);
1549
1550                 // OtherDest may have phi nodes.  If so, add an entry from PBI's
1551                 // block that are identical to the entries for BI's block.
1552                 PHINode *PN;
1553                 for (BasicBlock::iterator II = OtherDest->begin();
1554                      (PN = dyn_cast<PHINode>(II)); ++II) {
1555                   Value *V = PN->getIncomingValueForBlock(BB);
1556                   PN->addIncoming(V, PBI->getParent());
1557                 }
1558                 
1559                 // We know that the CommonDest already had an edge from PBI to
1560                 // it.  If it has PHIs though, the PHIs may have different
1561                 // entries for BB and PBI's BB.  If so, insert a select to make
1562                 // them agree.
1563                 for (BasicBlock::iterator II = CommonDest->begin();
1564                      (PN = dyn_cast<PHINode>(II)); ++II) {
1565                   Value * BIV = PN->getIncomingValueForBlock(BB);
1566                   unsigned PBBIdx = PN->getBasicBlockIndex(PBI->getParent());
1567                   Value *PBIV = PN->getIncomingValue(PBBIdx);
1568                   if (BIV != PBIV) {
1569                     // Insert a select in PBI to pick the right value.
1570                     Value *NV = new SelectInst(PBICond, PBIV, BIV,
1571                                                PBIV->getName()+".mux", PBI);
1572                     PN->setIncomingValue(PBBIdx, NV);
1573                   }
1574                 }
1575
1576                 DEBUG(std::cerr << "INTO: " << *PBI->getParent());
1577
1578                 // This basic block is probably dead.  We know it has at least
1579                 // one fewer predecessor.
1580                 return SimplifyCFG(BB) | true;
1581               }
1582             }
1583           }
1584     }
1585   } else if (isa<UnreachableInst>(BB->getTerminator())) {
1586     // If there are any instructions immediately before the unreachable that can
1587     // be removed, do so.
1588     Instruction *Unreachable = BB->getTerminator();
1589     while (Unreachable != BB->begin()) {
1590       BasicBlock::iterator BBI = Unreachable;
1591       --BBI;
1592       if (isa<CallInst>(BBI)) break;
1593       // Delete this instruction
1594       BB->getInstList().erase(BBI);
1595       Changed = true;
1596     }
1597
1598     // If the unreachable instruction is the first in the block, take a gander
1599     // at all of the predecessors of this instruction, and simplify them.
1600     if (&BB->front() == Unreachable) {
1601       std::vector<BasicBlock*> Preds(pred_begin(BB), pred_end(BB));
1602       for (unsigned i = 0, e = Preds.size(); i != e; ++i) {
1603         TerminatorInst *TI = Preds[i]->getTerminator();
1604
1605         if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(TI)) {
1606           if (BI->isUnconditional()) {
1607             if (BI->getSuccessor(0) == BB) {
1608               new UnreachableInst(TI);
1609               TI->eraseFromParent();
1610               Changed = true;
1611             }
1612           } else {
1613             if (BI->getSuccessor(0) == BB) {
1614               new BranchInst(BI->getSuccessor(1), BI);
1615               BI->eraseFromParent();
1616             } else if (BI->getSuccessor(1) == BB) {
1617               new BranchInst(BI->getSuccessor(0), BI);
1618               BI->eraseFromParent();
1619               Changed = true;
1620             }
1621           }
1622         } else if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(TI)) {
1623           for (unsigned i = 1, e = SI->getNumCases(); i != e; ++i)
1624             if (SI->getSuccessor(i) == BB) {
1625               BB->removePredecessor(SI->getParent());
1626               SI->removeCase(i);
1627               --i; --e;
1628               Changed = true;
1629             }
1630           // If the default value is unreachable, figure out the most popular
1631           // destination and make it the default.
1632           if (SI->getSuccessor(0) == BB) {
1633             std::map<BasicBlock*, unsigned> Popularity;
1634             for (unsigned i = 1, e = SI->getNumCases(); i != e; ++i)
1635               Popularity[SI->getSuccessor(i)]++;
1636
1637             // Find the most popular block.
1638             unsigned MaxPop = 0;
1639             BasicBlock *MaxBlock = 0;
1640             for (std::map<BasicBlock*, unsigned>::iterator
1641                    I = Popularity.begin(), E = Popularity.end(); I != E; ++I) {
1642               if (I->second > MaxPop) {
1643                 MaxPop = I->second;
1644                 MaxBlock = I->first;
1645               }
1646             }
1647             if (MaxBlock) {
1648               // Make this the new default, allowing us to delete any explicit
1649               // edges to it.
1650               SI->setSuccessor(0, MaxBlock);
1651               Changed = true;
1652
1653               // If MaxBlock has phinodes in it, remove MaxPop-1 entries from
1654               // it.
1655               if (isa<PHINode>(MaxBlock->begin()))
1656                 for (unsigned i = 0; i != MaxPop-1; ++i)
1657                   MaxBlock->removePredecessor(SI->getParent());
1658
1659               for (unsigned i = 1, e = SI->getNumCases(); i != e; ++i)
1660                 if (SI->getSuccessor(i) == MaxBlock) {
1661                   SI->removeCase(i);
1662                   --i; --e;
1663                 }
1664             }
1665           }
1666         } else if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(TI)) {
1667           if (II->getUnwindDest() == BB) {
1668             // Convert the invoke to a call instruction.  This would be a good
1669             // place to note that the call does not throw though.
1670             BranchInst *BI = new BranchInst(II->getNormalDest(), II);
1671             II->removeFromParent();   // Take out of symbol table
1672
1673             // Insert the call now...
1674             std::vector<Value*> Args(II->op_begin()+3, II->op_end());
1675             CallInst *CI = new CallInst(II->getCalledValue(), Args,
1676                                         II->getName(), BI);
1677             CI->setCallingConv(II->getCallingConv());
1678             // If the invoke produced a value, the Call does now instead.
1679             II->replaceAllUsesWith(CI);
1680             delete II;
1681             Changed = true;
1682           }
1683         }
1684       }
1685
1686       // If this block is now dead, remove it.
1687       if (pred_begin(BB) == pred_end(BB)) {
1688         // We know there are no successors, so just nuke the block.
1689         M->getBasicBlockList().erase(BB);
1690         return true;
1691       }
1692     }
1693   }
1694
1695   // Merge basic blocks into their predecessor if there is only one distinct
1696   // pred, and if there is only one distinct successor of the predecessor, and
1697   // if there are no PHI nodes.
1698   //
1699   pred_iterator PI(pred_begin(BB)), PE(pred_end(BB));
1700   BasicBlock *OnlyPred = *PI++;
1701   for (; PI != PE; ++PI)  // Search all predecessors, see if they are all same
1702     if (*PI != OnlyPred) {
1703       OnlyPred = 0;       // There are multiple different predecessors...
1704       break;
1705     }
1706
1707   BasicBlock *OnlySucc = 0;
1708   if (OnlyPred && OnlyPred != BB &&    // Don't break self loops
1709       OnlyPred->getTerminator()->getOpcode() != Instruction::Invoke) {
1710     // Check to see if there is only one distinct successor...
1711     succ_iterator SI(succ_begin(OnlyPred)), SE(succ_end(OnlyPred));
1712     OnlySucc = BB;
1713     for (; SI != SE; ++SI)
1714       if (*SI != OnlySucc) {
1715         OnlySucc = 0;     // There are multiple distinct successors!
1716         break;
1717       }
1718   }
1719
1720   if (OnlySucc) {
1721     DEBUG(std::cerr << "Merging: " << *BB << "into: " << *OnlyPred);
1722     TerminatorInst *Term = OnlyPred->getTerminator();
1723
1724     // Resolve any PHI nodes at the start of the block.  They are all
1725     // guaranteed to have exactly one entry if they exist, unless there are
1726     // multiple duplicate (but guaranteed to be equal) entries for the
1727     // incoming edges.  This occurs when there are multiple edges from
1728     // OnlyPred to OnlySucc.
1729     //
1730     while (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(&BB->front())) {
1731       PN->replaceAllUsesWith(PN->getIncomingValue(0));
1732       BB->getInstList().pop_front();  // Delete the phi node...
1733     }
1734
1735     // Delete the unconditional branch from the predecessor...
1736     OnlyPred->getInstList().pop_back();
1737
1738     // Move all definitions in the successor to the predecessor...
1739     OnlyPred->getInstList().splice(OnlyPred->end(), BB->getInstList());
1740
1741     // Make all PHI nodes that referred to BB now refer to Pred as their
1742     // source...
1743     BB->replaceAllUsesWith(OnlyPred);
1744
1745     std::string OldName = BB->getName();
1746
1747     // Erase basic block from the function...
1748     M->getBasicBlockList().erase(BB);
1749
1750     // Inherit predecessors name if it exists...
1751     if (!OldName.empty() && !OnlyPred->hasName())
1752       OnlyPred->setName(OldName);
1753
1754     return true;
1755   }
1756
1757   // Otherwise, if this block only has a single predecessor, and if that block
1758   // is a conditional branch, see if we can hoist any code from this block up
1759   // into our predecessor.
1760   if (OnlyPred)
1761     if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(OnlyPred->getTerminator()))
1762       if (BI->isConditional()) {
1763         // Get the other block.
1764         BasicBlock *OtherBB = BI->getSuccessor(BI->getSuccessor(0) == BB);
1765         PI = pred_begin(OtherBB);
1766         ++PI;
1767         if (PI == pred_end(OtherBB)) {
1768           // We have a conditional branch to two blocks that are only reachable
1769           // from the condbr.  We know that the condbr dominates the two blocks,
1770           // so see if there is any identical code in the "then" and "else"
1771           // blocks.  If so, we can hoist it up to the branching block.
1772           Changed |= HoistThenElseCodeToIf(BI);
1773         }
1774       }
1775
1776   for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI)
1777     if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>((*PI)->getTerminator()))
1778       // Change br (X == 0 | X == 1), T, F into a switch instruction.
1779       if (BI->isConditional() && isa<Instruction>(BI->getCondition())) {
1780         Instruction *Cond = cast<Instruction>(BI->getCondition());
1781         // If this is a bunch of seteq's or'd together, or if it's a bunch of
1782         // 'setne's and'ed together, collect them.
1783         Value *CompVal = 0;
1784         std::vector<ConstantInt*> Values;
1785         bool TrueWhenEqual = GatherValueComparisons(Cond, CompVal, Values);
1786         if (CompVal && CompVal->getType()->isInteger()) {
1787           // There might be duplicate constants in the list, which the switch
1788           // instruction can't handle, remove them now.
1789           std::sort(Values.begin(), Values.end(), ConstantIntOrdering());
1790           Values.erase(std::unique(Values.begin(), Values.end()), Values.end());
1791
1792           // Figure out which block is which destination.
1793           BasicBlock *DefaultBB = BI->getSuccessor(1);
1794           BasicBlock *EdgeBB    = BI->getSuccessor(0);
1795           if (!TrueWhenEqual) std::swap(DefaultBB, EdgeBB);
1796
1797           // Create the new switch instruction now.
1798           SwitchInst *New = new SwitchInst(CompVal, DefaultBB,Values.size(),BI);
1799
1800           // Add all of the 'cases' to the switch instruction.
1801           for (unsigned i = 0, e = Values.size(); i != e; ++i)
1802             New->addCase(Values[i], EdgeBB);
1803
1804           // We added edges from PI to the EdgeBB.  As such, if there were any
1805           // PHI nodes in EdgeBB, they need entries to be added corresponding to
1806           // the number of edges added.
1807           for (BasicBlock::iterator BBI = EdgeBB->begin();
1808                isa<PHINode>(BBI); ++BBI) {
1809             PHINode *PN = cast<PHINode>(BBI);
1810             Value *InVal = PN->getIncomingValueForBlock(*PI);
1811             for (unsigned i = 0, e = Values.size()-1; i != e; ++i)
1812               PN->addIncoming(InVal, *PI);
1813           }
1814
1815           // Erase the old branch instruction.
1816           (*PI)->getInstList().erase(BI);
1817
1818           // Erase the potentially condition tree that was used to computed the
1819           // branch condition.
1820           ErasePossiblyDeadInstructionTree(Cond);
1821           return true;
1822         }
1823       }
1824
1825   // If there is a trivial two-entry PHI node in this basic block, and we can
1826   // eliminate it, do so now.
1827   if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BB->begin()))
1828     if (PN->getNumIncomingValues() == 2)
1829       Changed |= FoldTwoEntryPHINode(PN); 
1830
1831   return Changed;
1832 }