convert an std::sort to array_pod_sort.
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / Utils / SimplifyCFG.cpp
1 //===- SimplifyCFG.cpp - Code to perform CFG simplification ---------------===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // Peephole optimize the CFG.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #define DEBUG_TYPE "simplifycfg"
15 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
16 #include "llvm/Constants.h"
17 #include "llvm/Instructions.h"
18 #include "llvm/IntrinsicInst.h"
19 #include "llvm/Type.h"
20 #include "llvm/DerivedTypes.h"
21 #include "llvm/GlobalVariable.h"
22 #include "llvm/Support/CFG.h"
23 #include "llvm/Support/Debug.h"
24 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
25 #include "llvm/Analysis/ConstantFolding.h"
26 #include "llvm/Target/TargetData.h"
27 #include "llvm/Transforms/Utils/BasicBlockUtils.h"
28 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
29 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
30 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
31 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
32 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
33 #include <algorithm>
34 #include <set>
35 #include <map>
36 using namespace llvm;
37
38 STATISTIC(NumSpeculations, "Number of speculative executed instructions");
39
40 namespace {
41 class SimplifyCFGOpt {
42   const TargetData *const TD;
43
44   ConstantInt *GetConstantInt(Value *V);
45   Value *GatherConstantSetEQs(Value *V, std::vector<ConstantInt*> &Values);
46   Value *GatherConstantSetNEs(Value *V, std::vector<ConstantInt*> &Values);
47   bool GatherValueComparisons(Value *Cond, Value *&CompVal,
48                               std::vector<ConstantInt*> &Values);
49   Value *isValueEqualityComparison(TerminatorInst *TI);
50   BasicBlock *GetValueEqualityComparisonCases(TerminatorInst *TI,
51     std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > &Cases);
52   bool SimplifyEqualityComparisonWithOnlyPredecessor(TerminatorInst *TI,
53                                                      BasicBlock *Pred);
54   bool FoldValueComparisonIntoPredecessors(TerminatorInst *TI);
55
56 public:
57   explicit SimplifyCFGOpt(const TargetData *td) : TD(td) {}
58   bool run(BasicBlock *BB);
59 };
60 }
61
62 /// SafeToMergeTerminators - Return true if it is safe to merge these two
63 /// terminator instructions together.
64 ///
65 static bool SafeToMergeTerminators(TerminatorInst *SI1, TerminatorInst *SI2) {
66   if (SI1 == SI2) return false;  // Can't merge with self!
67   
68   // It is not safe to merge these two switch instructions if they have a common
69   // successor, and if that successor has a PHI node, and if *that* PHI node has
70   // conflicting incoming values from the two switch blocks.
71   BasicBlock *SI1BB = SI1->getParent();
72   BasicBlock *SI2BB = SI2->getParent();
73   SmallPtrSet<BasicBlock*, 16> SI1Succs(succ_begin(SI1BB), succ_end(SI1BB));
74   
75   for (succ_iterator I = succ_begin(SI2BB), E = succ_end(SI2BB); I != E; ++I)
76     if (SI1Succs.count(*I))
77       for (BasicBlock::iterator BBI = (*I)->begin();
78            isa<PHINode>(BBI); ++BBI) {
79         PHINode *PN = cast<PHINode>(BBI);
80         if (PN->getIncomingValueForBlock(SI1BB) !=
81             PN->getIncomingValueForBlock(SI2BB))
82           return false;
83       }
84         
85   return true;
86 }
87
88 /// AddPredecessorToBlock - Update PHI nodes in Succ to indicate that there will
89 /// now be entries in it from the 'NewPred' block.  The values that will be
90 /// flowing into the PHI nodes will be the same as those coming in from
91 /// ExistPred, an existing predecessor of Succ.
92 static void AddPredecessorToBlock(BasicBlock *Succ, BasicBlock *NewPred,
93                                   BasicBlock *ExistPred) {
94   assert(std::find(succ_begin(ExistPred), succ_end(ExistPred), Succ) !=
95          succ_end(ExistPred) && "ExistPred is not a predecessor of Succ!");
96   if (!isa<PHINode>(Succ->begin())) return; // Quick exit if nothing to do
97   
98   PHINode *PN;
99   for (BasicBlock::iterator I = Succ->begin();
100        (PN = dyn_cast<PHINode>(I)); ++I)
101     PN->addIncoming(PN->getIncomingValueForBlock(ExistPred), NewPred);
102 }
103
104
105 /// GetIfCondition - Given a basic block (BB) with two predecessors (and
106 /// presumably PHI nodes in it), check to see if the merge at this block is due
107 /// to an "if condition".  If so, return the boolean condition that determines
108 /// which entry into BB will be taken.  Also, return by references the block
109 /// that will be entered from if the condition is true, and the block that will
110 /// be entered if the condition is false.
111 ///
112 ///
113 static Value *GetIfCondition(BasicBlock *BB,
114                              BasicBlock *&IfTrue, BasicBlock *&IfFalse) {
115   assert(std::distance(pred_begin(BB), pred_end(BB)) == 2 &&
116          "Function can only handle blocks with 2 predecessors!");
117   BasicBlock *Pred1 = *pred_begin(BB);
118   BasicBlock *Pred2 = *++pred_begin(BB);
119
120   // We can only handle branches.  Other control flow will be lowered to
121   // branches if possible anyway.
122   if (!isa<BranchInst>(Pred1->getTerminator()) ||
123       !isa<BranchInst>(Pred2->getTerminator()))
124     return 0;
125   BranchInst *Pred1Br = cast<BranchInst>(Pred1->getTerminator());
126   BranchInst *Pred2Br = cast<BranchInst>(Pred2->getTerminator());
127
128   // Eliminate code duplication by ensuring that Pred1Br is conditional if
129   // either are.
130   if (Pred2Br->isConditional()) {
131     // If both branches are conditional, we don't have an "if statement".  In
132     // reality, we could transform this case, but since the condition will be
133     // required anyway, we stand no chance of eliminating it, so the xform is
134     // probably not profitable.
135     if (Pred1Br->isConditional())
136       return 0;
137
138     std::swap(Pred1, Pred2);
139     std::swap(Pred1Br, Pred2Br);
140   }
141
142   if (Pred1Br->isConditional()) {
143     // If we found a conditional branch predecessor, make sure that it branches
144     // to BB and Pred2Br.  If it doesn't, this isn't an "if statement".
145     if (Pred1Br->getSuccessor(0) == BB &&
146         Pred1Br->getSuccessor(1) == Pred2) {
147       IfTrue = Pred1;
148       IfFalse = Pred2;
149     } else if (Pred1Br->getSuccessor(0) == Pred2 &&
150                Pred1Br->getSuccessor(1) == BB) {
151       IfTrue = Pred2;
152       IfFalse = Pred1;
153     } else {
154       // We know that one arm of the conditional goes to BB, so the other must
155       // go somewhere unrelated, and this must not be an "if statement".
156       return 0;
157     }
158
159     // The only thing we have to watch out for here is to make sure that Pred2
160     // doesn't have incoming edges from other blocks.  If it does, the condition
161     // doesn't dominate BB.
162     if (++pred_begin(Pred2) != pred_end(Pred2))
163       return 0;
164
165     return Pred1Br->getCondition();
166   }
167
168   // Ok, if we got here, both predecessors end with an unconditional branch to
169   // BB.  Don't panic!  If both blocks only have a single (identical)
170   // predecessor, and THAT is a conditional branch, then we're all ok!
171   if (pred_begin(Pred1) == pred_end(Pred1) ||
172       ++pred_begin(Pred1) != pred_end(Pred1) ||
173       pred_begin(Pred2) == pred_end(Pred2) ||
174       ++pred_begin(Pred2) != pred_end(Pred2) ||
175       *pred_begin(Pred1) != *pred_begin(Pred2))
176     return 0;
177
178   // Otherwise, if this is a conditional branch, then we can use it!
179   BasicBlock *CommonPred = *pred_begin(Pred1);
180   if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(CommonPred->getTerminator())) {
181     assert(BI->isConditional() && "Two successors but not conditional?");
182     if (BI->getSuccessor(0) == Pred1) {
183       IfTrue = Pred1;
184       IfFalse = Pred2;
185     } else {
186       IfTrue = Pred2;
187       IfFalse = Pred1;
188     }
189     return BI->getCondition();
190   }
191   return 0;
192 }
193
194 /// DominatesMergePoint - If we have a merge point of an "if condition" as
195 /// accepted above, return true if the specified value dominates the block.  We
196 /// don't handle the true generality of domination here, just a special case
197 /// which works well enough for us.
198 ///
199 /// If AggressiveInsts is non-null, and if V does not dominate BB, we check to
200 /// see if V (which must be an instruction) is cheap to compute and is
201 /// non-trapping.  If both are true, the instruction is inserted into the set
202 /// and true is returned.
203 static bool DominatesMergePoint(Value *V, BasicBlock *BB,
204                                 std::set<Instruction*> *AggressiveInsts) {
205   Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
206   if (!I) {
207     // Non-instructions all dominate instructions, but not all constantexprs
208     // can be executed unconditionally.
209     if (ConstantExpr *C = dyn_cast<ConstantExpr>(V))
210       if (C->canTrap())
211         return false;
212     return true;
213   }
214   BasicBlock *PBB = I->getParent();
215
216   // We don't want to allow weird loops that might have the "if condition" in
217   // the bottom of this block.
218   if (PBB == BB) return false;
219
220   // If this instruction is defined in a block that contains an unconditional
221   // branch to BB, then it must be in the 'conditional' part of the "if
222   // statement".
223   if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(PBB->getTerminator()))
224     if (BI->isUnconditional() && BI->getSuccessor(0) == BB) {
225       if (!AggressiveInsts) return false;
226       // Okay, it looks like the instruction IS in the "condition".  Check to
227       // see if it's a cheap instruction to unconditionally compute, and if it
228       // only uses stuff defined outside of the condition.  If so, hoist it out.
229       if (!I->isSafeToSpeculativelyExecute())
230         return false;
231
232       switch (I->getOpcode()) {
233       default: return false;  // Cannot hoist this out safely.
234       case Instruction::Load: {
235         // We have to check to make sure there are no instructions before the
236         // load in its basic block, as we are going to hoist the loop out to
237         // its predecessor.
238         BasicBlock::iterator IP = PBB->begin();
239         while (isa<DbgInfoIntrinsic>(IP))
240           IP++;
241         if (IP != BasicBlock::iterator(I))
242           return false;
243         break;
244       }
245       case Instruction::Add:
246       case Instruction::Sub:
247       case Instruction::And:
248       case Instruction::Or:
249       case Instruction::Xor:
250       case Instruction::Shl:
251       case Instruction::LShr:
252       case Instruction::AShr:
253       case Instruction::ICmp:
254         break;   // These are all cheap and non-trapping instructions.
255       }
256
257       // Okay, we can only really hoist these out if their operands are not
258       // defined in the conditional region.
259       for (User::op_iterator i = I->op_begin(), e = I->op_end(); i != e; ++i)
260         if (!DominatesMergePoint(*i, BB, 0))
261           return false;
262       // Okay, it's safe to do this!  Remember this instruction.
263       AggressiveInsts->insert(I);
264     }
265
266   return true;
267 }
268
269 /// GetConstantInt - Extract ConstantInt from value, looking through IntToPtr
270 /// and PointerNullValue. Return NULL if value is not a constant int.
271 ConstantInt *SimplifyCFGOpt::GetConstantInt(Value *V) {
272   // Normal constant int.
273   ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V);
274   if (CI || !TD || !isa<Constant>(V) || !V->getType()->isPointerTy())
275     return CI;
276
277   // This is some kind of pointer constant. Turn it into a pointer-sized
278   // ConstantInt if possible.
279   const IntegerType *PtrTy = TD->getIntPtrType(V->getContext());
280
281   // Null pointer means 0, see SelectionDAGBuilder::getValue(const Value*).
282   if (isa<ConstantPointerNull>(V))
283     return ConstantInt::get(PtrTy, 0);
284
285   // IntToPtr const int.
286   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V))
287     if (CE->getOpcode() == Instruction::IntToPtr)
288       if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CE->getOperand(0))) {
289         // The constant is very likely to have the right type already.
290         if (CI->getType() == PtrTy)
291           return CI;
292         else
293           return cast<ConstantInt>
294             (ConstantExpr::getIntegerCast(CI, PtrTy, /*isSigned=*/false));
295       }
296   return 0;
297 }
298
299 /// GatherConstantSetEQs - Given a potentially 'or'd together collection of
300 /// icmp_eq instructions that compare a value against a constant, return the
301 /// value being compared, and stick the constant into the Values vector.
302 Value *SimplifyCFGOpt::
303 GatherConstantSetEQs(Value *V, std::vector<ConstantInt*> &Values) {
304   Instruction *Inst = dyn_cast<Instruction>(V);
305   if (Inst == 0) return 0;
306   
307   if (Inst->getOpcode() == Instruction::ICmp &&
308       cast<ICmpInst>(Inst)->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_EQ) {
309     if (ConstantInt *C = GetConstantInt(Inst->getOperand(1))) {
310       Values.push_back(C);
311       return Inst->getOperand(0);
312     }
313     if (ConstantInt *C = GetConstantInt(Inst->getOperand(0))) {
314       Values.push_back(C);
315       return Inst->getOperand(1);
316     }
317   } else if (Inst->getOpcode() == Instruction::Or) {
318     if (Value *LHS = GatherConstantSetEQs(Inst->getOperand(0), Values))
319       if (Value *RHS = GatherConstantSetEQs(Inst->getOperand(1), Values))
320         if (LHS == RHS)
321           return LHS;
322   }
323   return 0;
324 }
325
326 /// GatherConstantSetNEs - Given a potentially 'and'd together collection of
327 /// setne instructions that compare a value against a constant, return the value
328 /// being compared, and stick the constant into the Values vector.
329 Value *SimplifyCFGOpt::
330 GatherConstantSetNEs(Value *V, std::vector<ConstantInt*> &Values) {
331   Instruction *Inst = dyn_cast<Instruction>(V);
332   if (Inst == 0) return 0;
333
334   if (Inst->getOpcode() == Instruction::ICmp &&
335              cast<ICmpInst>(Inst)->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_NE) {
336     if (ConstantInt *C = GetConstantInt(Inst->getOperand(1))) {
337       Values.push_back(C);
338       return Inst->getOperand(0);
339     }
340     if (ConstantInt *C = GetConstantInt(Inst->getOperand(0))) {
341       Values.push_back(C);
342       return Inst->getOperand(1);
343     }
344   } else if (Inst->getOpcode() == Instruction::And) {
345     if (Value *LHS = GatherConstantSetNEs(Inst->getOperand(0), Values))
346       if (Value *RHS = GatherConstantSetNEs(Inst->getOperand(1), Values))
347         if (LHS == RHS)
348           return LHS;
349   }
350   return 0;
351 }
352
353 /// GatherValueComparisons - If the specified Cond is an 'and' or 'or' of a
354 /// bunch of comparisons of one value against constants, return the value and
355 /// the constants being compared.
356 bool SimplifyCFGOpt::GatherValueComparisons(Value *CondV, Value *&CompVal,
357                                             std::vector<ConstantInt*> &Values) {
358   Instruction *Cond = dyn_cast<Instruction>(CondV);
359   if (Cond == 0) return false;
360   
361   if (Cond->getOpcode() == Instruction::Or) {
362     CompVal = GatherConstantSetEQs(Cond, Values);
363
364     // Return true to indicate that the condition is true if the CompVal is
365     // equal to one of the constants.
366     return true;
367   }
368   if (Cond->getOpcode() == Instruction::And) {
369     CompVal = GatherConstantSetNEs(Cond, Values);
370
371     // Return false to indicate that the condition is false if the CompVal is
372     // equal to one of the constants.
373     return false;
374   }
375   return false;
376 }
377
378 static void EraseTerminatorInstAndDCECond(TerminatorInst *TI) {
379   Instruction* Cond = 0;
380   if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(TI)) {
381     Cond = dyn_cast<Instruction>(SI->getCondition());
382   } else if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(TI)) {
383     if (BI->isConditional())
384       Cond = dyn_cast<Instruction>(BI->getCondition());
385   } else if (IndirectBrInst *IBI = dyn_cast<IndirectBrInst>(TI)) {
386     Cond = dyn_cast<Instruction>(IBI->getAddress());
387   }
388
389   TI->eraseFromParent();
390   if (Cond) RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(Cond);
391 }
392
393 /// isValueEqualityComparison - Return true if the specified terminator checks
394 /// to see if a value is equal to constant integer value.
395 Value *SimplifyCFGOpt::isValueEqualityComparison(TerminatorInst *TI) {
396   Value *CV = 0;
397   if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(TI)) {
398     // Do not permit merging of large switch instructions into their
399     // predecessors unless there is only one predecessor.
400     if (SI->getNumSuccessors()*std::distance(pred_begin(SI->getParent()),
401                                              pred_end(SI->getParent())) <= 128)
402       CV = SI->getCondition();
403   } else if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(TI))
404     if (BI->isConditional() && BI->getCondition()->hasOneUse())
405       if (ICmpInst *ICI = dyn_cast<ICmpInst>(BI->getCondition()))
406         if ((ICI->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_EQ ||
407              ICI->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_NE) &&
408             GetConstantInt(ICI->getOperand(1)))
409           CV = ICI->getOperand(0);
410
411   // Unwrap any lossless ptrtoint cast.
412   if (TD && CV && CV->getType() == TD->getIntPtrType(CV->getContext()))
413     if (PtrToIntInst *PTII = dyn_cast<PtrToIntInst>(CV))
414       CV = PTII->getOperand(0);
415   return CV;
416 }
417
418 /// GetValueEqualityComparisonCases - Given a value comparison instruction,
419 /// decode all of the 'cases' that it represents and return the 'default' block.
420 BasicBlock *SimplifyCFGOpt::
421 GetValueEqualityComparisonCases(TerminatorInst *TI,
422                                 std::vector<std::pair<ConstantInt*,
423                                                       BasicBlock*> > &Cases) {
424   if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(TI)) {
425     Cases.reserve(SI->getNumCases());
426     for (unsigned i = 1, e = SI->getNumCases(); i != e; ++i)
427       Cases.push_back(std::make_pair(SI->getCaseValue(i), SI->getSuccessor(i)));
428     return SI->getDefaultDest();
429   }
430
431   BranchInst *BI = cast<BranchInst>(TI);
432   ICmpInst *ICI = cast<ICmpInst>(BI->getCondition());
433   Cases.push_back(std::make_pair(GetConstantInt(ICI->getOperand(1)),
434                                  BI->getSuccessor(ICI->getPredicate() ==
435                                                   ICmpInst::ICMP_NE)));
436   return BI->getSuccessor(ICI->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_EQ);
437 }
438
439
440 /// EliminateBlockCases - Given a vector of bb/value pairs, remove any entries
441 /// in the list that match the specified block.
442 static void EliminateBlockCases(BasicBlock *BB,
443                std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > &Cases) {
444   for (unsigned i = 0, e = Cases.size(); i != e; ++i)
445     if (Cases[i].second == BB) {
446       Cases.erase(Cases.begin()+i);
447       --i; --e;
448     }
449 }
450
451 /// ValuesOverlap - Return true if there are any keys in C1 that exist in C2 as
452 /// well.
453 static bool
454 ValuesOverlap(std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > &C1,
455               std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > &C2) {
456   std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > *V1 = &C1, *V2 = &C2;
457
458   // Make V1 be smaller than V2.
459   if (V1->size() > V2->size())
460     std::swap(V1, V2);
461
462   if (V1->size() == 0) return false;
463   if (V1->size() == 1) {
464     // Just scan V2.
465     ConstantInt *TheVal = (*V1)[0].first;
466     for (unsigned i = 0, e = V2->size(); i != e; ++i)
467       if (TheVal == (*V2)[i].first)
468         return true;
469   }
470
471   // Otherwise, just sort both lists and compare element by element.
472   std::sort(V1->begin(), V1->end());
473   std::sort(V2->begin(), V2->end());
474   unsigned i1 = 0, i2 = 0, e1 = V1->size(), e2 = V2->size();
475   while (i1 != e1 && i2 != e2) {
476     if ((*V1)[i1].first == (*V2)[i2].first)
477       return true;
478     if ((*V1)[i1].first < (*V2)[i2].first)
479       ++i1;
480     else
481       ++i2;
482   }
483   return false;
484 }
485
486 /// SimplifyEqualityComparisonWithOnlyPredecessor - If TI is known to be a
487 /// terminator instruction and its block is known to only have a single
488 /// predecessor block, check to see if that predecessor is also a value
489 /// comparison with the same value, and if that comparison determines the
490 /// outcome of this comparison.  If so, simplify TI.  This does a very limited
491 /// form of jump threading.
492 bool SimplifyCFGOpt::
493 SimplifyEqualityComparisonWithOnlyPredecessor(TerminatorInst *TI,
494                                               BasicBlock *Pred) {
495   Value *PredVal = isValueEqualityComparison(Pred->getTerminator());
496   if (!PredVal) return false;  // Not a value comparison in predecessor.
497
498   Value *ThisVal = isValueEqualityComparison(TI);
499   assert(ThisVal && "This isn't a value comparison!!");
500   if (ThisVal != PredVal) return false;  // Different predicates.
501
502   // Find out information about when control will move from Pred to TI's block.
503   std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > PredCases;
504   BasicBlock *PredDef = GetValueEqualityComparisonCases(Pred->getTerminator(),
505                                                         PredCases);
506   EliminateBlockCases(PredDef, PredCases);  // Remove default from cases.
507
508   // Find information about how control leaves this block.
509   std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > ThisCases;
510   BasicBlock *ThisDef = GetValueEqualityComparisonCases(TI, ThisCases);
511   EliminateBlockCases(ThisDef, ThisCases);  // Remove default from cases.
512
513   // If TI's block is the default block from Pred's comparison, potentially
514   // simplify TI based on this knowledge.
515   if (PredDef == TI->getParent()) {
516     // If we are here, we know that the value is none of those cases listed in
517     // PredCases.  If there are any cases in ThisCases that are in PredCases, we
518     // can simplify TI.
519     if (!ValuesOverlap(PredCases, ThisCases))
520       return false;
521     
522     if (isa<BranchInst>(TI)) {
523       // Okay, one of the successors of this condbr is dead.  Convert it to a
524       // uncond br.
525       assert(ThisCases.size() == 1 && "Branch can only have one case!");
526       // Insert the new branch.
527       Instruction *NI = BranchInst::Create(ThisDef, TI);
528       (void) NI;
529
530       // Remove PHI node entries for the dead edge.
531       ThisCases[0].second->removePredecessor(TI->getParent());
532
533       DEBUG(dbgs() << "Threading pred instr: " << *Pred->getTerminator()
534            << "Through successor TI: " << *TI << "Leaving: " << *NI << "\n");
535
536       EraseTerminatorInstAndDCECond(TI);
537       return true;
538     }
539       
540     SwitchInst *SI = cast<SwitchInst>(TI);
541     // Okay, TI has cases that are statically dead, prune them away.
542     SmallPtrSet<Constant*, 16> DeadCases;
543     for (unsigned i = 0, e = PredCases.size(); i != e; ++i)
544       DeadCases.insert(PredCases[i].first);
545
546     DEBUG(dbgs() << "Threading pred instr: " << *Pred->getTerminator()
547                  << "Through successor TI: " << *TI);
548
549     for (unsigned i = SI->getNumCases()-1; i != 0; --i)
550       if (DeadCases.count(SI->getCaseValue(i))) {
551         SI->getSuccessor(i)->removePredecessor(TI->getParent());
552         SI->removeCase(i);
553       }
554
555     DEBUG(dbgs() << "Leaving: " << *TI << "\n");
556     return true;
557   }
558   
559   // Otherwise, TI's block must correspond to some matched value.  Find out
560   // which value (or set of values) this is.
561   ConstantInt *TIV = 0;
562   BasicBlock *TIBB = TI->getParent();
563   for (unsigned i = 0, e = PredCases.size(); i != e; ++i)
564     if (PredCases[i].second == TIBB) {
565       if (TIV != 0)
566         return false;  // Cannot handle multiple values coming to this block.
567       TIV = PredCases[i].first;
568     }
569   assert(TIV && "No edge from pred to succ?");
570
571   // Okay, we found the one constant that our value can be if we get into TI's
572   // BB.  Find out which successor will unconditionally be branched to.
573   BasicBlock *TheRealDest = 0;
574   for (unsigned i = 0, e = ThisCases.size(); i != e; ++i)
575     if (ThisCases[i].first == TIV) {
576       TheRealDest = ThisCases[i].second;
577       break;
578     }
579
580   // If not handled by any explicit cases, it is handled by the default case.
581   if (TheRealDest == 0) TheRealDest = ThisDef;
582
583   // Remove PHI node entries for dead edges.
584   BasicBlock *CheckEdge = TheRealDest;
585   for (succ_iterator SI = succ_begin(TIBB), e = succ_end(TIBB); SI != e; ++SI)
586     if (*SI != CheckEdge)
587       (*SI)->removePredecessor(TIBB);
588     else
589       CheckEdge = 0;
590
591   // Insert the new branch.
592   Instruction *NI = BranchInst::Create(TheRealDest, TI);
593   (void) NI;
594
595   DEBUG(dbgs() << "Threading pred instr: " << *Pred->getTerminator()
596             << "Through successor TI: " << *TI << "Leaving: " << *NI << "\n");
597
598   EraseTerminatorInstAndDCECond(TI);
599   return true;
600 }
601
602 namespace {
603   /// ConstantIntOrdering - This class implements a stable ordering of constant
604   /// integers that does not depend on their address.  This is important for
605   /// applications that sort ConstantInt's to ensure uniqueness.
606   struct ConstantIntOrdering {
607     bool operator()(const ConstantInt *LHS, const ConstantInt *RHS) const {
608       return LHS->getValue().ult(RHS->getValue());
609     }
610   };
611 }
612
613 static int ConstantIntSortPredicate(const void *P1, const void *P2) {
614   const ConstantInt *LHS = *(const ConstantInt**)P1;
615   const ConstantInt *RHS = *(const ConstantInt**)P2;
616   return LHS->getValue().ult(RHS->getValue());
617 }
618
619 /// FoldValueComparisonIntoPredecessors - The specified terminator is a value
620 /// equality comparison instruction (either a switch or a branch on "X == c").
621 /// See if any of the predecessors of the terminator block are value comparisons
622 /// on the same value.  If so, and if safe to do so, fold them together.
623 bool SimplifyCFGOpt::FoldValueComparisonIntoPredecessors(TerminatorInst *TI) {
624   BasicBlock *BB = TI->getParent();
625   Value *CV = isValueEqualityComparison(TI);  // CondVal
626   assert(CV && "Not a comparison?");
627   bool Changed = false;
628
629   SmallVector<BasicBlock*, 16> Preds(pred_begin(BB), pred_end(BB));
630   while (!Preds.empty()) {
631     BasicBlock *Pred = Preds.pop_back_val();
632
633     // See if the predecessor is a comparison with the same value.
634     TerminatorInst *PTI = Pred->getTerminator();
635     Value *PCV = isValueEqualityComparison(PTI);  // PredCondVal
636
637     if (PCV == CV && SafeToMergeTerminators(TI, PTI)) {
638       // Figure out which 'cases' to copy from SI to PSI.
639       std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > BBCases;
640       BasicBlock *BBDefault = GetValueEqualityComparisonCases(TI, BBCases);
641
642       std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > PredCases;
643       BasicBlock *PredDefault = GetValueEqualityComparisonCases(PTI, PredCases);
644
645       // Based on whether the default edge from PTI goes to BB or not, fill in
646       // PredCases and PredDefault with the new switch cases we would like to
647       // build.
648       SmallVector<BasicBlock*, 8> NewSuccessors;
649
650       if (PredDefault == BB) {
651         // If this is the default destination from PTI, only the edges in TI
652         // that don't occur in PTI, or that branch to BB will be activated.
653         std::set<ConstantInt*, ConstantIntOrdering> PTIHandled;
654         for (unsigned i = 0, e = PredCases.size(); i != e; ++i)
655           if (PredCases[i].second != BB)
656             PTIHandled.insert(PredCases[i].first);
657           else {
658             // The default destination is BB, we don't need explicit targets.
659             std::swap(PredCases[i], PredCases.back());
660             PredCases.pop_back();
661             --i; --e;
662           }
663
664         // Reconstruct the new switch statement we will be building.
665         if (PredDefault != BBDefault) {
666           PredDefault->removePredecessor(Pred);
667           PredDefault = BBDefault;
668           NewSuccessors.push_back(BBDefault);
669         }
670         for (unsigned i = 0, e = BBCases.size(); i != e; ++i)
671           if (!PTIHandled.count(BBCases[i].first) &&
672               BBCases[i].second != BBDefault) {
673             PredCases.push_back(BBCases[i]);
674             NewSuccessors.push_back(BBCases[i].second);
675           }
676
677       } else {
678         // If this is not the default destination from PSI, only the edges
679         // in SI that occur in PSI with a destination of BB will be
680         // activated.
681         std::set<ConstantInt*, ConstantIntOrdering> PTIHandled;
682         for (unsigned i = 0, e = PredCases.size(); i != e; ++i)
683           if (PredCases[i].second == BB) {
684             PTIHandled.insert(PredCases[i].first);
685             std::swap(PredCases[i], PredCases.back());
686             PredCases.pop_back();
687             --i; --e;
688           }
689
690         // Okay, now we know which constants were sent to BB from the
691         // predecessor.  Figure out where they will all go now.
692         for (unsigned i = 0, e = BBCases.size(); i != e; ++i)
693           if (PTIHandled.count(BBCases[i].first)) {
694             // If this is one we are capable of getting...
695             PredCases.push_back(BBCases[i]);
696             NewSuccessors.push_back(BBCases[i].second);
697             PTIHandled.erase(BBCases[i].first);// This constant is taken care of
698           }
699
700         // If there are any constants vectored to BB that TI doesn't handle,
701         // they must go to the default destination of TI.
702         for (std::set<ConstantInt*, ConstantIntOrdering>::iterator I = 
703                                     PTIHandled.begin(),
704                E = PTIHandled.end(); I != E; ++I) {
705           PredCases.push_back(std::make_pair(*I, BBDefault));
706           NewSuccessors.push_back(BBDefault);
707         }
708       }
709
710       // Okay, at this point, we know which new successor Pred will get.  Make
711       // sure we update the number of entries in the PHI nodes for these
712       // successors.
713       for (unsigned i = 0, e = NewSuccessors.size(); i != e; ++i)
714         AddPredecessorToBlock(NewSuccessors[i], Pred, BB);
715
716       // Convert pointer to int before we switch.
717       if (CV->getType()->isPointerTy()) {
718         assert(TD && "Cannot switch on pointer without TargetData");
719         CV = new PtrToIntInst(CV, TD->getIntPtrType(CV->getContext()),
720                               "magicptr", PTI);
721       }
722
723       // Now that the successors are updated, create the new Switch instruction.
724       SwitchInst *NewSI = SwitchInst::Create(CV, PredDefault,
725                                              PredCases.size(), PTI);
726       for (unsigned i = 0, e = PredCases.size(); i != e; ++i)
727         NewSI->addCase(PredCases[i].first, PredCases[i].second);
728
729       EraseTerminatorInstAndDCECond(PTI);
730
731       // Okay, last check.  If BB is still a successor of PSI, then we must
732       // have an infinite loop case.  If so, add an infinitely looping block
733       // to handle the case to preserve the behavior of the code.
734       BasicBlock *InfLoopBlock = 0;
735       for (unsigned i = 0, e = NewSI->getNumSuccessors(); i != e; ++i)
736         if (NewSI->getSuccessor(i) == BB) {
737           if (InfLoopBlock == 0) {
738             // Insert it at the end of the function, because it's either code,
739             // or it won't matter if it's hot. :)
740             InfLoopBlock = BasicBlock::Create(BB->getContext(),
741                                               "infloop", BB->getParent());
742             BranchInst::Create(InfLoopBlock, InfLoopBlock);
743           }
744           NewSI->setSuccessor(i, InfLoopBlock);
745         }
746
747       Changed = true;
748     }
749   }
750   return Changed;
751 }
752
753 // isSafeToHoistInvoke - If we would need to insert a select that uses the
754 // value of this invoke (comments in HoistThenElseCodeToIf explain why we
755 // would need to do this), we can't hoist the invoke, as there is nowhere
756 // to put the select in this case.
757 static bool isSafeToHoistInvoke(BasicBlock *BB1, BasicBlock *BB2,
758                                 Instruction *I1, Instruction *I2) {
759   for (succ_iterator SI = succ_begin(BB1), E = succ_end(BB1); SI != E; ++SI) {
760     PHINode *PN;
761     for (BasicBlock::iterator BBI = SI->begin();
762          (PN = dyn_cast<PHINode>(BBI)); ++BBI) {
763       Value *BB1V = PN->getIncomingValueForBlock(BB1);
764       Value *BB2V = PN->getIncomingValueForBlock(BB2);
765       if (BB1V != BB2V && (BB1V==I1 || BB2V==I2)) {
766         return false;
767       }
768     }
769   }
770   return true;
771 }
772
773 /// HoistThenElseCodeToIf - Given a conditional branch that goes to BB1 and
774 /// BB2, hoist any common code in the two blocks up into the branch block.  The
775 /// caller of this function guarantees that BI's block dominates BB1 and BB2.
776 static bool HoistThenElseCodeToIf(BranchInst *BI) {
777   // This does very trivial matching, with limited scanning, to find identical
778   // instructions in the two blocks.  In particular, we don't want to get into
779   // O(M*N) situations here where M and N are the sizes of BB1 and BB2.  As
780   // such, we currently just scan for obviously identical instructions in an
781   // identical order.
782   BasicBlock *BB1 = BI->getSuccessor(0);  // The true destination.
783   BasicBlock *BB2 = BI->getSuccessor(1);  // The false destination
784
785   BasicBlock::iterator BB1_Itr = BB1->begin();
786   BasicBlock::iterator BB2_Itr = BB2->begin();
787
788   Instruction *I1 = BB1_Itr++, *I2 = BB2_Itr++;
789   while (isa<DbgInfoIntrinsic>(I1))
790     I1 = BB1_Itr++;
791   while (isa<DbgInfoIntrinsic>(I2))
792     I2 = BB2_Itr++;
793   if (I1->getOpcode() != I2->getOpcode() || isa<PHINode>(I1) ||
794       !I1->isIdenticalToWhenDefined(I2) ||
795       (isa<InvokeInst>(I1) && !isSafeToHoistInvoke(BB1, BB2, I1, I2)))
796     return false;
797
798   // If we get here, we can hoist at least one instruction.
799   BasicBlock *BIParent = BI->getParent();
800
801   do {
802     // If we are hoisting the terminator instruction, don't move one (making a
803     // broken BB), instead clone it, and remove BI.
804     if (isa<TerminatorInst>(I1))
805       goto HoistTerminator;
806
807     // For a normal instruction, we just move one to right before the branch,
808     // then replace all uses of the other with the first.  Finally, we remove
809     // the now redundant second instruction.
810     BIParent->getInstList().splice(BI, BB1->getInstList(), I1);
811     if (!I2->use_empty())
812       I2->replaceAllUsesWith(I1);
813     I1->intersectOptionalDataWith(I2);
814     BB2->getInstList().erase(I2);
815
816     I1 = BB1_Itr++;
817     while (isa<DbgInfoIntrinsic>(I1))
818       I1 = BB1_Itr++;
819     I2 = BB2_Itr++;
820     while (isa<DbgInfoIntrinsic>(I2))
821       I2 = BB2_Itr++;
822   } while (I1->getOpcode() == I2->getOpcode() &&
823            I1->isIdenticalToWhenDefined(I2));
824
825   return true;
826
827 HoistTerminator:
828   // It may not be possible to hoist an invoke.
829   if (isa<InvokeInst>(I1) && !isSafeToHoistInvoke(BB1, BB2, I1, I2))
830     return true;
831
832   // Okay, it is safe to hoist the terminator.
833   Instruction *NT = I1->clone();
834   BIParent->getInstList().insert(BI, NT);
835   if (!NT->getType()->isVoidTy()) {
836     I1->replaceAllUsesWith(NT);
837     I2->replaceAllUsesWith(NT);
838     NT->takeName(I1);
839   }
840
841   // Hoisting one of the terminators from our successor is a great thing.
842   // Unfortunately, the successors of the if/else blocks may have PHI nodes in
843   // them.  If they do, all PHI entries for BB1/BB2 must agree for all PHI
844   // nodes, so we insert select instruction to compute the final result.
845   std::map<std::pair<Value*,Value*>, SelectInst*> InsertedSelects;
846   for (succ_iterator SI = succ_begin(BB1), E = succ_end(BB1); SI != E; ++SI) {
847     PHINode *PN;
848     for (BasicBlock::iterator BBI = SI->begin();
849          (PN = dyn_cast<PHINode>(BBI)); ++BBI) {
850       Value *BB1V = PN->getIncomingValueForBlock(BB1);
851       Value *BB2V = PN->getIncomingValueForBlock(BB2);
852       if (BB1V == BB2V) continue;
853       
854       // These values do not agree.  Insert a select instruction before NT
855       // that determines the right value.
856       SelectInst *&SI = InsertedSelects[std::make_pair(BB1V, BB2V)];
857       if (SI == 0)
858         SI = SelectInst::Create(BI->getCondition(), BB1V, BB2V,
859                                 BB1V->getName()+"."+BB2V->getName(), NT);
860       // Make the PHI node use the select for all incoming values for BB1/BB2
861       for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
862         if (PN->getIncomingBlock(i) == BB1 || PN->getIncomingBlock(i) == BB2)
863           PN->setIncomingValue(i, SI);
864     }
865   }
866
867   // Update any PHI nodes in our new successors.
868   for (succ_iterator SI = succ_begin(BB1), E = succ_end(BB1); SI != E; ++SI)
869     AddPredecessorToBlock(*SI, BIParent, BB1);
870
871   EraseTerminatorInstAndDCECond(BI);
872   return true;
873 }
874
875 /// SpeculativelyExecuteBB - Given a conditional branch that goes to BB1
876 /// and an BB2 and the only successor of BB1 is BB2, hoist simple code
877 /// (for now, restricted to a single instruction that's side effect free) from
878 /// the BB1 into the branch block to speculatively execute it.
879 static bool SpeculativelyExecuteBB(BranchInst *BI, BasicBlock *BB1) {
880   // Only speculatively execution a single instruction (not counting the
881   // terminator) for now.
882   Instruction *HInst = NULL;
883   Instruction *Term = BB1->getTerminator();
884   for (BasicBlock::iterator BBI = BB1->begin(), BBE = BB1->end();
885        BBI != BBE; ++BBI) {
886     Instruction *I = BBI;
887     // Skip debug info.
888     if (isa<DbgInfoIntrinsic>(I)) continue;
889     if (I == Term) break;
890
891     if (HInst)
892       return false;
893     HInst = I;
894   }
895   if (!HInst)
896     return false;
897
898   // Be conservative for now. FP select instruction can often be expensive.
899   Value *BrCond = BI->getCondition();
900   if (isa<FCmpInst>(BrCond))
901     return false;
902
903   // If BB1 is actually on the false edge of the conditional branch, remember
904   // to swap the select operands later.
905   bool Invert = false;
906   if (BB1 != BI->getSuccessor(0)) {
907     assert(BB1 == BI->getSuccessor(1) && "No edge from 'if' block?");
908     Invert = true;
909   }
910
911   // Turn
912   // BB:
913   //     %t1 = icmp
914   //     br i1 %t1, label %BB1, label %BB2
915   // BB1:
916   //     %t3 = add %t2, c
917   //     br label BB2
918   // BB2:
919   // =>
920   // BB:
921   //     %t1 = icmp
922   //     %t4 = add %t2, c
923   //     %t3 = select i1 %t1, %t2, %t3
924   switch (HInst->getOpcode()) {
925   default: return false;  // Not safe / profitable to hoist.
926   case Instruction::Add:
927   case Instruction::Sub:
928     // Not worth doing for vector ops.
929     if (HInst->getType()->isVectorTy())
930       return false;
931     break;
932   case Instruction::And:
933   case Instruction::Or:
934   case Instruction::Xor:
935   case Instruction::Shl:
936   case Instruction::LShr:
937   case Instruction::AShr:
938     // Don't mess with vector operations.
939     if (HInst->getType()->isVectorTy())
940       return false;
941     break;   // These are all cheap and non-trapping instructions.
942   }
943   
944   // If the instruction is obviously dead, don't try to predicate it.
945   if (HInst->use_empty()) {
946     HInst->eraseFromParent();
947     return true;
948   }
949
950   // Can we speculatively execute the instruction? And what is the value 
951   // if the condition is false? Consider the phi uses, if the incoming value
952   // from the "if" block are all the same V, then V is the value of the
953   // select if the condition is false.
954   BasicBlock *BIParent = BI->getParent();
955   SmallVector<PHINode*, 4> PHIUses;
956   Value *FalseV = NULL;
957   
958   BasicBlock *BB2 = BB1->getTerminator()->getSuccessor(0);
959   for (Value::use_iterator UI = HInst->use_begin(), E = HInst->use_end();
960        UI != E; ++UI) {
961     // Ignore any user that is not a PHI node in BB2.  These can only occur in
962     // unreachable blocks, because they would not be dominated by the instr.
963     PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(*UI);
964     if (!PN || PN->getParent() != BB2)
965       return false;
966     PHIUses.push_back(PN);
967     
968     Value *PHIV = PN->getIncomingValueForBlock(BIParent);
969     if (!FalseV)
970       FalseV = PHIV;
971     else if (FalseV != PHIV)
972       return false;  // Inconsistent value when condition is false.
973   }
974   
975   assert(FalseV && "Must have at least one user, and it must be a PHI");
976
977   // Do not hoist the instruction if any of its operands are defined but not
978   // used in this BB. The transformation will prevent the operand from
979   // being sunk into the use block.
980   for (User::op_iterator i = HInst->op_begin(), e = HInst->op_end(); 
981        i != e; ++i) {
982     Instruction *OpI = dyn_cast<Instruction>(*i);
983     if (OpI && OpI->getParent() == BIParent &&
984         !OpI->isUsedInBasicBlock(BIParent))
985       return false;
986   }
987
988   // If we get here, we can hoist the instruction. Try to place it
989   // before the icmp instruction preceding the conditional branch.
990   BasicBlock::iterator InsertPos = BI;
991   if (InsertPos != BIParent->begin())
992     --InsertPos;
993   // Skip debug info between condition and branch.
994   while (InsertPos != BIParent->begin() && isa<DbgInfoIntrinsic>(InsertPos))
995     --InsertPos;
996   if (InsertPos == BrCond && !isa<PHINode>(BrCond)) {
997     SmallPtrSet<Instruction *, 4> BB1Insns;
998     for(BasicBlock::iterator BB1I = BB1->begin(), BB1E = BB1->end(); 
999         BB1I != BB1E; ++BB1I) 
1000       BB1Insns.insert(BB1I);
1001     for(Value::use_iterator UI = BrCond->use_begin(), UE = BrCond->use_end();
1002         UI != UE; ++UI) {
1003       Instruction *Use = cast<Instruction>(*UI);
1004       if (!BB1Insns.count(Use)) continue;
1005       
1006       // If BrCond uses the instruction that place it just before
1007       // branch instruction.
1008       InsertPos = BI;
1009       break;
1010     }
1011   } else
1012     InsertPos = BI;
1013   BIParent->getInstList().splice(InsertPos, BB1->getInstList(), HInst);
1014
1015   // Create a select whose true value is the speculatively executed value and
1016   // false value is the previously determined FalseV.
1017   SelectInst *SI;
1018   if (Invert)
1019     SI = SelectInst::Create(BrCond, FalseV, HInst,
1020                             FalseV->getName() + "." + HInst->getName(), BI);
1021   else
1022     SI = SelectInst::Create(BrCond, HInst, FalseV,
1023                             HInst->getName() + "." + FalseV->getName(), BI);
1024
1025   // Make the PHI node use the select for all incoming values for "then" and
1026   // "if" blocks.
1027   for (unsigned i = 0, e = PHIUses.size(); i != e; ++i) {
1028     PHINode *PN = PHIUses[i];
1029     for (unsigned j = 0, ee = PN->getNumIncomingValues(); j != ee; ++j)
1030       if (PN->getIncomingBlock(j) == BB1 || PN->getIncomingBlock(j) == BIParent)
1031         PN->setIncomingValue(j, SI);
1032   }
1033
1034   ++NumSpeculations;
1035   return true;
1036 }
1037
1038 /// BlockIsSimpleEnoughToThreadThrough - Return true if we can thread a branch
1039 /// across this block.
1040 static bool BlockIsSimpleEnoughToThreadThrough(BasicBlock *BB) {
1041   BranchInst *BI = cast<BranchInst>(BB->getTerminator());
1042   unsigned Size = 0;
1043   
1044   for (BasicBlock::iterator BBI = BB->begin(); &*BBI != BI; ++BBI) {
1045     if (isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI))
1046       continue;
1047     if (Size > 10) return false;  // Don't clone large BB's.
1048     ++Size;
1049     
1050     // We can only support instructions that do not define values that are
1051     // live outside of the current basic block.
1052     for (Value::use_iterator UI = BBI->use_begin(), E = BBI->use_end();
1053          UI != E; ++UI) {
1054       Instruction *U = cast<Instruction>(*UI);
1055       if (U->getParent() != BB || isa<PHINode>(U)) return false;
1056     }
1057     
1058     // Looks ok, continue checking.
1059   }
1060
1061   return true;
1062 }
1063
1064 /// FoldCondBranchOnPHI - If we have a conditional branch on a PHI node value
1065 /// that is defined in the same block as the branch and if any PHI entries are
1066 /// constants, thread edges corresponding to that entry to be branches to their
1067 /// ultimate destination.
1068 static bool FoldCondBranchOnPHI(BranchInst *BI) {
1069   BasicBlock *BB = BI->getParent();
1070   PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BI->getCondition());
1071   // NOTE: we currently cannot transform this case if the PHI node is used
1072   // outside of the block.
1073   if (!PN || PN->getParent() != BB || !PN->hasOneUse())
1074     return false;
1075   
1076   // Degenerate case of a single entry PHI.
1077   if (PN->getNumIncomingValues() == 1) {
1078     FoldSingleEntryPHINodes(PN->getParent());
1079     return true;    
1080   }
1081
1082   // Now we know that this block has multiple preds and two succs.
1083   if (!BlockIsSimpleEnoughToThreadThrough(BB)) return false;
1084   
1085   // Okay, this is a simple enough basic block.  See if any phi values are
1086   // constants.
1087   for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
1088     ConstantInt *CB = dyn_cast<ConstantInt>(PN->getIncomingValue(i));
1089     if (CB == 0 || !CB->getType()->isIntegerTy(1)) continue;
1090     
1091     // Okay, we now know that all edges from PredBB should be revectored to
1092     // branch to RealDest.
1093     BasicBlock *PredBB = PN->getIncomingBlock(i);
1094     BasicBlock *RealDest = BI->getSuccessor(!CB->getZExtValue());
1095     
1096     if (RealDest == BB) continue;  // Skip self loops.
1097     
1098     // The dest block might have PHI nodes, other predecessors and other
1099     // difficult cases.  Instead of being smart about this, just insert a new
1100     // block that jumps to the destination block, effectively splitting
1101     // the edge we are about to create.
1102     BasicBlock *EdgeBB = BasicBlock::Create(BB->getContext(),
1103                                             RealDest->getName()+".critedge",
1104                                             RealDest->getParent(), RealDest);
1105     BranchInst::Create(RealDest, EdgeBB);
1106     PHINode *PN;
1107     for (BasicBlock::iterator BBI = RealDest->begin();
1108          (PN = dyn_cast<PHINode>(BBI)); ++BBI) {
1109       Value *V = PN->getIncomingValueForBlock(BB);
1110       PN->addIncoming(V, EdgeBB);
1111     }
1112
1113     // BB may have instructions that are being threaded over.  Clone these
1114     // instructions into EdgeBB.  We know that there will be no uses of the
1115     // cloned instructions outside of EdgeBB.
1116     BasicBlock::iterator InsertPt = EdgeBB->begin();
1117     DenseMap<Value*, Value*> TranslateMap;  // Track translated values.
1118     for (BasicBlock::iterator BBI = BB->begin(); &*BBI != BI; ++BBI) {
1119       if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BBI)) {
1120         TranslateMap[PN] = PN->getIncomingValueForBlock(PredBB);
1121         continue;
1122       }
1123       // Clone the instruction.
1124       Instruction *N = BBI->clone();
1125       if (BBI->hasName()) N->setName(BBI->getName()+".c");
1126       
1127       // Update operands due to translation.
1128       for (User::op_iterator i = N->op_begin(), e = N->op_end();
1129            i != e; ++i) {
1130         DenseMap<Value*, Value*>::iterator PI = TranslateMap.find(*i);
1131         if (PI != TranslateMap.end())
1132           *i = PI->second;
1133       }
1134       
1135       // Check for trivial simplification.
1136       if (Constant *C = ConstantFoldInstruction(N)) {
1137         TranslateMap[BBI] = C;
1138         delete N;   // Constant folded away, don't need actual inst
1139       } else {
1140         // Insert the new instruction into its new home.
1141         EdgeBB->getInstList().insert(InsertPt, N);
1142         if (!BBI->use_empty())
1143           TranslateMap[BBI] = N;
1144       }
1145     }
1146
1147     // Loop over all of the edges from PredBB to BB, changing them to branch
1148     // to EdgeBB instead.
1149     TerminatorInst *PredBBTI = PredBB->getTerminator();
1150     for (unsigned i = 0, e = PredBBTI->getNumSuccessors(); i != e; ++i)
1151       if (PredBBTI->getSuccessor(i) == BB) {
1152         BB->removePredecessor(PredBB);
1153         PredBBTI->setSuccessor(i, EdgeBB);
1154       }
1155     
1156     // Recurse, simplifying any other constants.
1157     return FoldCondBranchOnPHI(BI) | true;
1158   }
1159
1160   return false;
1161 }
1162
1163 /// FoldTwoEntryPHINode - Given a BB that starts with the specified two-entry
1164 /// PHI node, see if we can eliminate it.
1165 static bool FoldTwoEntryPHINode(PHINode *PN) {
1166   // Ok, this is a two entry PHI node.  Check to see if this is a simple "if
1167   // statement", which has a very simple dominance structure.  Basically, we
1168   // are trying to find the condition that is being branched on, which
1169   // subsequently causes this merge to happen.  We really want control
1170   // dependence information for this check, but simplifycfg can't keep it up
1171   // to date, and this catches most of the cases we care about anyway.
1172   //
1173   BasicBlock *BB = PN->getParent();
1174   BasicBlock *IfTrue, *IfFalse;
1175   Value *IfCond = GetIfCondition(BB, IfTrue, IfFalse);
1176   if (!IfCond) return false;
1177   
1178   // Okay, we found that we can merge this two-entry phi node into a select.
1179   // Doing so would require us to fold *all* two entry phi nodes in this block.
1180   // At some point this becomes non-profitable (particularly if the target
1181   // doesn't support cmov's).  Only do this transformation if there are two or
1182   // fewer PHI nodes in this block.
1183   unsigned NumPhis = 0;
1184   for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(); isa<PHINode>(I); ++NumPhis, ++I)
1185     if (NumPhis > 2)
1186       return false;
1187   
1188   DEBUG(dbgs() << "FOUND IF CONDITION!  " << *IfCond << "  T: "
1189         << IfTrue->getName() << "  F: " << IfFalse->getName() << "\n");
1190   
1191   // Loop over the PHI's seeing if we can promote them all to select
1192   // instructions.  While we are at it, keep track of the instructions
1193   // that need to be moved to the dominating block.
1194   std::set<Instruction*> AggressiveInsts;
1195   
1196   BasicBlock::iterator AfterPHIIt = BB->begin();
1197   while (isa<PHINode>(AfterPHIIt)) {
1198     PHINode *PN = cast<PHINode>(AfterPHIIt++);
1199     if (PN->getIncomingValue(0) == PN->getIncomingValue(1)) {
1200       if (PN->getIncomingValue(0) != PN)
1201         PN->replaceAllUsesWith(PN->getIncomingValue(0));
1202       else
1203         PN->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(PN->getType()));
1204     } else if (!DominatesMergePoint(PN->getIncomingValue(0), BB,
1205                                     &AggressiveInsts) ||
1206                !DominatesMergePoint(PN->getIncomingValue(1), BB,
1207                                     &AggressiveInsts)) {
1208       return false;
1209     }
1210   }
1211   
1212   // If we all PHI nodes are promotable, check to make sure that all
1213   // instructions in the predecessor blocks can be promoted as well.  If
1214   // not, we won't be able to get rid of the control flow, so it's not
1215   // worth promoting to select instructions.
1216   BasicBlock *DomBlock = 0, *IfBlock1 = 0, *IfBlock2 = 0;
1217   PN = cast<PHINode>(BB->begin());
1218   BasicBlock *Pred = PN->getIncomingBlock(0);
1219   if (cast<BranchInst>(Pred->getTerminator())->isUnconditional()) {
1220     IfBlock1 = Pred;
1221     DomBlock = *pred_begin(Pred);
1222     for (BasicBlock::iterator I = Pred->begin();
1223          !isa<TerminatorInst>(I); ++I)
1224       if (!AggressiveInsts.count(I) && !isa<DbgInfoIntrinsic>(I)) {
1225         // This is not an aggressive instruction that we can promote.
1226         // Because of this, we won't be able to get rid of the control
1227         // flow, so the xform is not worth it.
1228         return false;
1229       }
1230   }
1231     
1232   Pred = PN->getIncomingBlock(1);
1233   if (cast<BranchInst>(Pred->getTerminator())->isUnconditional()) {
1234     IfBlock2 = Pred;
1235     DomBlock = *pred_begin(Pred);
1236     for (BasicBlock::iterator I = Pred->begin();
1237          !isa<TerminatorInst>(I); ++I)
1238       if (!AggressiveInsts.count(I) && !isa<DbgInfoIntrinsic>(I)) {
1239         // This is not an aggressive instruction that we can promote.
1240         // Because of this, we won't be able to get rid of the control
1241         // flow, so the xform is not worth it.
1242         return false;
1243       }
1244   }
1245       
1246   // If we can still promote the PHI nodes after this gauntlet of tests,
1247   // do all of the PHI's now.
1248
1249   // Move all 'aggressive' instructions, which are defined in the
1250   // conditional parts of the if's up to the dominating block.
1251   if (IfBlock1)
1252     DomBlock->getInstList().splice(DomBlock->getTerminator(),
1253                                    IfBlock1->getInstList(), IfBlock1->begin(),
1254                                    IfBlock1->getTerminator());
1255   if (IfBlock2)
1256     DomBlock->getInstList().splice(DomBlock->getTerminator(),
1257                                    IfBlock2->getInstList(), IfBlock2->begin(),
1258                                    IfBlock2->getTerminator());
1259   
1260   while (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BB->begin())) {
1261     // Change the PHI node into a select instruction.
1262     Value *TrueVal  = PN->getIncomingValue(PN->getIncomingBlock(0) == IfFalse);
1263     Value *FalseVal = PN->getIncomingValue(PN->getIncomingBlock(0) == IfTrue);
1264     
1265     Value *NV = SelectInst::Create(IfCond, TrueVal, FalseVal, "", AfterPHIIt);
1266     PN->replaceAllUsesWith(NV);
1267     NV->takeName(PN);
1268     
1269     BB->getInstList().erase(PN);
1270   }
1271   return true;
1272 }
1273
1274 /// SimplifyCondBranchToTwoReturns - If we found a conditional branch that goes
1275 /// to two returning blocks, try to merge them together into one return,
1276 /// introducing a select if the return values disagree.
1277 static bool SimplifyCondBranchToTwoReturns(BranchInst *BI) {
1278   assert(BI->isConditional() && "Must be a conditional branch");
1279   BasicBlock *TrueSucc = BI->getSuccessor(0);
1280   BasicBlock *FalseSucc = BI->getSuccessor(1);
1281   ReturnInst *TrueRet = cast<ReturnInst>(TrueSucc->getTerminator());
1282   ReturnInst *FalseRet = cast<ReturnInst>(FalseSucc->getTerminator());
1283   
1284   // Check to ensure both blocks are empty (just a return) or optionally empty
1285   // with PHI nodes.  If there are other instructions, merging would cause extra
1286   // computation on one path or the other.
1287   if (!TrueSucc->getFirstNonPHIOrDbg()->isTerminator())
1288     return false;
1289   if (!FalseSucc->getFirstNonPHIOrDbg()->isTerminator())
1290     return false;
1291
1292   // Okay, we found a branch that is going to two return nodes.  If
1293   // there is no return value for this function, just change the
1294   // branch into a return.
1295   if (FalseRet->getNumOperands() == 0) {
1296     TrueSucc->removePredecessor(BI->getParent());
1297     FalseSucc->removePredecessor(BI->getParent());
1298     ReturnInst::Create(BI->getContext(), 0, BI);
1299     EraseTerminatorInstAndDCECond(BI);
1300     return true;
1301   }
1302     
1303   // Otherwise, figure out what the true and false return values are
1304   // so we can insert a new select instruction.
1305   Value *TrueValue = TrueRet->getReturnValue();
1306   Value *FalseValue = FalseRet->getReturnValue();
1307   
1308   // Unwrap any PHI nodes in the return blocks.
1309   if (PHINode *TVPN = dyn_cast_or_null<PHINode>(TrueValue))
1310     if (TVPN->getParent() == TrueSucc)
1311       TrueValue = TVPN->getIncomingValueForBlock(BI->getParent());
1312   if (PHINode *FVPN = dyn_cast_or_null<PHINode>(FalseValue))
1313     if (FVPN->getParent() == FalseSucc)
1314       FalseValue = FVPN->getIncomingValueForBlock(BI->getParent());
1315   
1316   // In order for this transformation to be safe, we must be able to
1317   // unconditionally execute both operands to the return.  This is
1318   // normally the case, but we could have a potentially-trapping
1319   // constant expression that prevents this transformation from being
1320   // safe.
1321   if (ConstantExpr *TCV = dyn_cast_or_null<ConstantExpr>(TrueValue))
1322     if (TCV->canTrap())
1323       return false;
1324   if (ConstantExpr *FCV = dyn_cast_or_null<ConstantExpr>(FalseValue))
1325     if (FCV->canTrap())
1326       return false;
1327   
1328   // Okay, we collected all the mapped values and checked them for sanity, and
1329   // defined to really do this transformation.  First, update the CFG.
1330   TrueSucc->removePredecessor(BI->getParent());
1331   FalseSucc->removePredecessor(BI->getParent());
1332   
1333   // Insert select instructions where needed.
1334   Value *BrCond = BI->getCondition();
1335   if (TrueValue) {
1336     // Insert a select if the results differ.
1337     if (TrueValue == FalseValue || isa<UndefValue>(FalseValue)) {
1338     } else if (isa<UndefValue>(TrueValue)) {
1339       TrueValue = FalseValue;
1340     } else {
1341       TrueValue = SelectInst::Create(BrCond, TrueValue,
1342                                      FalseValue, "retval", BI);
1343     }
1344   }
1345
1346   Value *RI = !TrueValue ?
1347               ReturnInst::Create(BI->getContext(), BI) :
1348               ReturnInst::Create(BI->getContext(), TrueValue, BI);
1349   (void) RI;
1350       
1351   DEBUG(dbgs() << "\nCHANGING BRANCH TO TWO RETURNS INTO SELECT:"
1352                << "\n  " << *BI << "NewRet = " << *RI
1353                << "TRUEBLOCK: " << *TrueSucc << "FALSEBLOCK: "<< *FalseSucc);
1354       
1355   EraseTerminatorInstAndDCECond(BI);
1356
1357   return true;
1358 }
1359
1360 /// FoldBranchToCommonDest - If this basic block is ONLY a setcc and a branch,
1361 /// and if a predecessor branches to us and one of our successors, fold the
1362 /// setcc into the predecessor and use logical operations to pick the right
1363 /// destination.
1364 bool llvm::FoldBranchToCommonDest(BranchInst *BI) {
1365   BasicBlock *BB = BI->getParent();
1366   Instruction *Cond = dyn_cast<Instruction>(BI->getCondition());
1367   if (Cond == 0 || (!isa<CmpInst>(Cond) && !isa<BinaryOperator>(Cond)) ||
1368     Cond->getParent() != BB || !Cond->hasOneUse())
1369   return false;
1370   
1371   // Only allow this if the condition is a simple instruction that can be
1372   // executed unconditionally.  It must be in the same block as the branch, and
1373   // must be at the front of the block.
1374   BasicBlock::iterator FrontIt = BB->front();
1375   // Ignore dbg intrinsics.
1376   while(isa<DbgInfoIntrinsic>(FrontIt))
1377     ++FrontIt;
1378     
1379   // Allow a single instruction to be hoisted in addition to the compare
1380   // that feeds the branch.  We later ensure that any values that _it_ uses
1381   // were also live in the predecessor, so that we don't unnecessarily create
1382   // register pressure or inhibit out-of-order execution.
1383   Instruction *BonusInst = 0;
1384   if (&*FrontIt != Cond &&
1385       FrontIt->hasOneUse() && *FrontIt->use_begin() == Cond &&
1386       FrontIt->isSafeToSpeculativelyExecute()) {
1387     BonusInst = &*FrontIt;
1388     ++FrontIt;
1389   }
1390   
1391   // Only a single bonus inst is allowed.
1392   if (&*FrontIt != Cond)
1393     return false;
1394   
1395   // Make sure the instruction after the condition is the cond branch.
1396   BasicBlock::iterator CondIt = Cond; ++CondIt;
1397   // Ingore dbg intrinsics.
1398   while(isa<DbgInfoIntrinsic>(CondIt))
1399     ++CondIt;
1400   if (&*CondIt != BI) {
1401     assert (!isa<DbgInfoIntrinsic>(CondIt) && "Hey do not forget debug info!");
1402     return false;
1403   }
1404
1405   // Cond is known to be a compare or binary operator.  Check to make sure that
1406   // neither operand is a potentially-trapping constant expression.
1407   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Cond->getOperand(0)))
1408     if (CE->canTrap())
1409       return false;
1410   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Cond->getOperand(1)))
1411     if (CE->canTrap())
1412       return false;
1413   
1414   
1415   // Finally, don't infinitely unroll conditional loops.
1416   BasicBlock *TrueDest  = BI->getSuccessor(0);
1417   BasicBlock *FalseDest = BI->getSuccessor(1);
1418   if (TrueDest == BB || FalseDest == BB)
1419     return false;
1420   
1421   for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI) {
1422     BasicBlock *PredBlock = *PI;
1423     BranchInst *PBI = dyn_cast<BranchInst>(PredBlock->getTerminator());
1424     
1425     // Check that we have two conditional branches.  If there is a PHI node in
1426     // the common successor, verify that the same value flows in from both
1427     // blocks.
1428     if (PBI == 0 || PBI->isUnconditional() ||
1429         !SafeToMergeTerminators(BI, PBI))
1430       continue;
1431     
1432     // Ensure that any values used in the bonus instruction are also used
1433     // by the terminator of the predecessor.  This means that those values
1434     // must already have been resolved, so we won't be inhibiting the 
1435     // out-of-order core by speculating them earlier.
1436     if (BonusInst) {
1437       // Collect the values used by the bonus inst
1438       SmallPtrSet<Value*, 4> UsedValues;
1439       for (Instruction::op_iterator OI = BonusInst->op_begin(),
1440            OE = BonusInst->op_end(); OI != OE; ++OI) {
1441         Value* V = *OI;
1442         if (!isa<Constant>(V))
1443           UsedValues.insert(V);
1444       }
1445
1446       SmallVector<std::pair<Value*, unsigned>, 4> Worklist;
1447       Worklist.push_back(std::make_pair(PBI->getOperand(0), 0));
1448       
1449       // Walk up to four levels back up the use-def chain of the predecessor's
1450       // terminator to see if all those values were used.  The choice of four
1451       // levels is arbitrary, to provide a compile-time-cost bound.
1452       while (!Worklist.empty()) {
1453         std::pair<Value*, unsigned> Pair = Worklist.back();
1454         Worklist.pop_back();
1455         
1456         if (Pair.second >= 4) continue;
1457         UsedValues.erase(Pair.first);
1458         if (UsedValues.empty()) break;
1459         
1460         if (Instruction* I = dyn_cast<Instruction>(Pair.first)) {
1461           for (Instruction::op_iterator OI = I->op_begin(), OE = I->op_end();
1462                OI != OE; ++OI)
1463             Worklist.push_back(std::make_pair(OI->get(), Pair.second+1));
1464         }       
1465       }
1466       
1467       if (!UsedValues.empty()) return false;
1468     }
1469     
1470     Instruction::BinaryOps Opc;
1471     bool InvertPredCond = false;
1472
1473     if (PBI->getSuccessor(0) == TrueDest)
1474       Opc = Instruction::Or;
1475     else if (PBI->getSuccessor(1) == FalseDest)
1476       Opc = Instruction::And;
1477     else if (PBI->getSuccessor(0) == FalseDest)
1478       Opc = Instruction::And, InvertPredCond = true;
1479     else if (PBI->getSuccessor(1) == TrueDest)
1480       Opc = Instruction::Or, InvertPredCond = true;
1481     else
1482       continue;
1483
1484     DEBUG(dbgs() << "FOLDING BRANCH TO COMMON DEST:\n" << *PBI << *BB);
1485     
1486     // If we need to invert the condition in the pred block to match, do so now.
1487     if (InvertPredCond) {
1488       Value *NewCond =
1489         BinaryOperator::CreateNot(PBI->getCondition(),
1490                                   PBI->getCondition()->getName()+".not", PBI);
1491       PBI->setCondition(NewCond);
1492       BasicBlock *OldTrue = PBI->getSuccessor(0);
1493       BasicBlock *OldFalse = PBI->getSuccessor(1);
1494       PBI->setSuccessor(0, OldFalse);
1495       PBI->setSuccessor(1, OldTrue);
1496     }
1497     
1498     // If we have a bonus inst, clone it into the predecessor block.
1499     Instruction *NewBonus = 0;
1500     if (BonusInst) {
1501       NewBonus = BonusInst->clone();
1502       PredBlock->getInstList().insert(PBI, NewBonus);
1503       NewBonus->takeName(BonusInst);
1504       BonusInst->setName(BonusInst->getName()+".old");
1505     }
1506     
1507     // Clone Cond into the predecessor basic block, and or/and the
1508     // two conditions together.
1509     Instruction *New = Cond->clone();
1510     if (BonusInst) New->replaceUsesOfWith(BonusInst, NewBonus);
1511     PredBlock->getInstList().insert(PBI, New);
1512     New->takeName(Cond);
1513     Cond->setName(New->getName()+".old");
1514     
1515     Value *NewCond = BinaryOperator::Create(Opc, PBI->getCondition(),
1516                                             New, "or.cond", PBI);
1517     PBI->setCondition(NewCond);
1518     if (PBI->getSuccessor(0) == BB) {
1519       AddPredecessorToBlock(TrueDest, PredBlock, BB);
1520       PBI->setSuccessor(0, TrueDest);
1521     }
1522     if (PBI->getSuccessor(1) == BB) {
1523       AddPredecessorToBlock(FalseDest, PredBlock, BB);
1524       PBI->setSuccessor(1, FalseDest);
1525     }
1526     return true;
1527   }
1528   return false;
1529 }
1530
1531 /// SimplifyCondBranchToCondBranch - If we have a conditional branch as a
1532 /// predecessor of another block, this function tries to simplify it.  We know
1533 /// that PBI and BI are both conditional branches, and BI is in one of the
1534 /// successor blocks of PBI - PBI branches to BI.
1535 static bool SimplifyCondBranchToCondBranch(BranchInst *PBI, BranchInst *BI) {
1536   assert(PBI->isConditional() && BI->isConditional());
1537   BasicBlock *BB = BI->getParent();
1538
1539   // If this block ends with a branch instruction, and if there is a
1540   // predecessor that ends on a branch of the same condition, make 
1541   // this conditional branch redundant.
1542   if (PBI->getCondition() == BI->getCondition() &&
1543       PBI->getSuccessor(0) != PBI->getSuccessor(1)) {
1544     // Okay, the outcome of this conditional branch is statically
1545     // knowable.  If this block had a single pred, handle specially.
1546     if (BB->getSinglePredecessor()) {
1547       // Turn this into a branch on constant.
1548       bool CondIsTrue = PBI->getSuccessor(0) == BB;
1549       BI->setCondition(ConstantInt::get(Type::getInt1Ty(BB->getContext()), 
1550                                         CondIsTrue));
1551       return true;  // Nuke the branch on constant.
1552     }
1553     
1554     // Otherwise, if there are multiple predecessors, insert a PHI that merges
1555     // in the constant and simplify the block result.  Subsequent passes of
1556     // simplifycfg will thread the block.
1557     if (BlockIsSimpleEnoughToThreadThrough(BB)) {
1558       PHINode *NewPN = PHINode::Create(Type::getInt1Ty(BB->getContext()),
1559                                        BI->getCondition()->getName() + ".pr",
1560                                        BB->begin());
1561       // Okay, we're going to insert the PHI node.  Since PBI is not the only
1562       // predecessor, compute the PHI'd conditional value for all of the preds.
1563       // Any predecessor where the condition is not computable we keep symbolic.
1564       for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI) {
1565         BasicBlock *P = *PI;
1566         if ((PBI = dyn_cast<BranchInst>(P->getTerminator())) &&
1567             PBI != BI && PBI->isConditional() &&
1568             PBI->getCondition() == BI->getCondition() &&
1569             PBI->getSuccessor(0) != PBI->getSuccessor(1)) {
1570           bool CondIsTrue = PBI->getSuccessor(0) == BB;
1571           NewPN->addIncoming(ConstantInt::get(Type::getInt1Ty(BB->getContext()), 
1572                                               CondIsTrue), P);
1573         } else {
1574           NewPN->addIncoming(BI->getCondition(), P);
1575         }
1576       }
1577       
1578       BI->setCondition(NewPN);
1579       return true;
1580     }
1581   }
1582   
1583   // If this is a conditional branch in an empty block, and if any
1584   // predecessors is a conditional branch to one of our destinations,
1585   // fold the conditions into logical ops and one cond br.
1586   BasicBlock::iterator BBI = BB->begin();
1587   // Ignore dbg intrinsics.
1588   while (isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI))
1589     ++BBI;
1590   if (&*BBI != BI)
1591     return false;
1592
1593   
1594   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(BI->getCondition()))
1595     if (CE->canTrap())
1596       return false;
1597   
1598   int PBIOp, BIOp;
1599   if (PBI->getSuccessor(0) == BI->getSuccessor(0))
1600     PBIOp = BIOp = 0;
1601   else if (PBI->getSuccessor(0) == BI->getSuccessor(1))
1602     PBIOp = 0, BIOp = 1;
1603   else if (PBI->getSuccessor(1) == BI->getSuccessor(0))
1604     PBIOp = 1, BIOp = 0;
1605   else if (PBI->getSuccessor(1) == BI->getSuccessor(1))
1606     PBIOp = BIOp = 1;
1607   else
1608     return false;
1609     
1610   // Check to make sure that the other destination of this branch
1611   // isn't BB itself.  If so, this is an infinite loop that will
1612   // keep getting unwound.
1613   if (PBI->getSuccessor(PBIOp) == BB)
1614     return false;
1615     
1616   // Do not perform this transformation if it would require 
1617   // insertion of a large number of select instructions. For targets
1618   // without predication/cmovs, this is a big pessimization.
1619   BasicBlock *CommonDest = PBI->getSuccessor(PBIOp);
1620       
1621   unsigned NumPhis = 0;
1622   for (BasicBlock::iterator II = CommonDest->begin();
1623        isa<PHINode>(II); ++II, ++NumPhis)
1624     if (NumPhis > 2) // Disable this xform.
1625       return false;
1626     
1627   // Finally, if everything is ok, fold the branches to logical ops.
1628   BasicBlock *OtherDest  = BI->getSuccessor(BIOp ^ 1);
1629   
1630   DEBUG(dbgs() << "FOLDING BRs:" << *PBI->getParent()
1631                << "AND: " << *BI->getParent());
1632   
1633   
1634   // If OtherDest *is* BB, then BB is a basic block with a single conditional
1635   // branch in it, where one edge (OtherDest) goes back to itself but the other
1636   // exits.  We don't *know* that the program avoids the infinite loop
1637   // (even though that seems likely).  If we do this xform naively, we'll end up
1638   // recursively unpeeling the loop.  Since we know that (after the xform is
1639   // done) that the block *is* infinite if reached, we just make it an obviously
1640   // infinite loop with no cond branch.
1641   if (OtherDest == BB) {
1642     // Insert it at the end of the function, because it's either code,
1643     // or it won't matter if it's hot. :)
1644     BasicBlock *InfLoopBlock = BasicBlock::Create(BB->getContext(),
1645                                                   "infloop", BB->getParent());
1646     BranchInst::Create(InfLoopBlock, InfLoopBlock);
1647     OtherDest = InfLoopBlock;
1648   }  
1649   
1650   DEBUG(dbgs() << *PBI->getParent()->getParent());
1651   
1652   // BI may have other predecessors.  Because of this, we leave
1653   // it alone, but modify PBI.
1654   
1655   // Make sure we get to CommonDest on True&True directions.
1656   Value *PBICond = PBI->getCondition();
1657   if (PBIOp)
1658     PBICond = BinaryOperator::CreateNot(PBICond,
1659                                         PBICond->getName()+".not",
1660                                         PBI);
1661   Value *BICond = BI->getCondition();
1662   if (BIOp)
1663     BICond = BinaryOperator::CreateNot(BICond,
1664                                        BICond->getName()+".not",
1665                                        PBI);
1666   // Merge the conditions.
1667   Value *Cond = BinaryOperator::CreateOr(PBICond, BICond, "brmerge", PBI);
1668   
1669   // Modify PBI to branch on the new condition to the new dests.
1670   PBI->setCondition(Cond);
1671   PBI->setSuccessor(0, CommonDest);
1672   PBI->setSuccessor(1, OtherDest);
1673   
1674   // OtherDest may have phi nodes.  If so, add an entry from PBI's
1675   // block that are identical to the entries for BI's block.
1676   PHINode *PN;
1677   for (BasicBlock::iterator II = OtherDest->begin();
1678        (PN = dyn_cast<PHINode>(II)); ++II) {
1679     Value *V = PN->getIncomingValueForBlock(BB);
1680     PN->addIncoming(V, PBI->getParent());
1681   }
1682   
1683   // We know that the CommonDest already had an edge from PBI to
1684   // it.  If it has PHIs though, the PHIs may have different
1685   // entries for BB and PBI's BB.  If so, insert a select to make
1686   // them agree.
1687   for (BasicBlock::iterator II = CommonDest->begin();
1688        (PN = dyn_cast<PHINode>(II)); ++II) {
1689     Value *BIV = PN->getIncomingValueForBlock(BB);
1690     unsigned PBBIdx = PN->getBasicBlockIndex(PBI->getParent());
1691     Value *PBIV = PN->getIncomingValue(PBBIdx);
1692     if (BIV != PBIV) {
1693       // Insert a select in PBI to pick the right value.
1694       Value *NV = SelectInst::Create(PBICond, PBIV, BIV,
1695                                      PBIV->getName()+".mux", PBI);
1696       PN->setIncomingValue(PBBIdx, NV);
1697     }
1698   }
1699   
1700   DEBUG(dbgs() << "INTO: " << *PBI->getParent());
1701   DEBUG(dbgs() << *PBI->getParent()->getParent());
1702   
1703   // This basic block is probably dead.  We know it has at least
1704   // one fewer predecessor.
1705   return true;
1706 }
1707
1708 // SimplifyIndirectBrOnSelect - Replaces
1709 //   (indirectbr (select cond, blockaddress(@fn, BlockA),
1710 //                             blockaddress(@fn, BlockB)))
1711 // with
1712 //   (br cond, BlockA, BlockB).
1713 static bool SimplifyIndirectBrOnSelect(IndirectBrInst *IBI, SelectInst *SI) {
1714   // Check that both operands of the select are block addresses.
1715   BlockAddress *TBA = dyn_cast<BlockAddress>(SI->getTrueValue());
1716   BlockAddress *FBA = dyn_cast<BlockAddress>(SI->getFalseValue());
1717   if (!TBA || !FBA)
1718     return false;
1719
1720   // Extract the actual blocks.
1721   BasicBlock *TrueBB = TBA->getBasicBlock();
1722   BasicBlock *FalseBB = FBA->getBasicBlock();
1723
1724   // Remove any superfluous successor edges from the CFG.
1725   // First, figure out which successors to preserve.
1726   // If TrueBB and FalseBB are equal, only try to preserve one copy of that
1727   // successor.
1728   BasicBlock *KeepEdge1 = TrueBB;
1729   BasicBlock *KeepEdge2 = TrueBB != FalseBB ? FalseBB : 0;
1730
1731   // Then remove the rest.
1732   for (unsigned I = 0, E = IBI->getNumSuccessors(); I != E; ++I) {
1733     BasicBlock *Succ = IBI->getSuccessor(I);
1734     // Make sure only to keep exactly one copy of each edge.
1735     if (Succ == KeepEdge1)
1736       KeepEdge1 = 0;
1737     else if (Succ == KeepEdge2)
1738       KeepEdge2 = 0;
1739     else
1740       Succ->removePredecessor(IBI->getParent());
1741   }
1742
1743   // Insert an appropriate new terminator.
1744   if ((KeepEdge1 == 0) && (KeepEdge2 == 0)) {
1745     if (TrueBB == FalseBB)
1746       // We were only looking for one successor, and it was present.
1747       // Create an unconditional branch to it.
1748       BranchInst::Create(TrueBB, IBI);
1749     else
1750       // We found both of the successors we were looking for.
1751       // Create a conditional branch sharing the condition of the select.
1752       BranchInst::Create(TrueBB, FalseBB, SI->getCondition(), IBI);
1753   } else if (KeepEdge1 && (KeepEdge2 || TrueBB == FalseBB)) {
1754     // Neither of the selected blocks were successors, so this
1755     // indirectbr must be unreachable.
1756     new UnreachableInst(IBI->getContext(), IBI);
1757   } else {
1758     // One of the selected values was a successor, but the other wasn't.
1759     // Insert an unconditional branch to the one that was found;
1760     // the edge to the one that wasn't must be unreachable.
1761     if (KeepEdge1 == 0)
1762       // Only TrueBB was found.
1763       BranchInst::Create(TrueBB, IBI);
1764     else
1765       // Only FalseBB was found.
1766       BranchInst::Create(FalseBB, IBI);
1767   }
1768
1769   EraseTerminatorInstAndDCECond(IBI);
1770   return true;
1771 }
1772
1773 bool SimplifyCFGOpt::run(BasicBlock *BB) {
1774   bool Changed = false;
1775   Function *Fn = BB->getParent();
1776
1777   assert(BB && Fn && "Block not embedded in function!");
1778   assert(BB->getTerminator() && "Degenerate basic block encountered!");
1779
1780   // Remove basic blocks that have no predecessors (except the entry block)...
1781   // or that just have themself as a predecessor.  These are unreachable.
1782   if ((pred_begin(BB) == pred_end(BB) && BB != &Fn->getEntryBlock()) ||
1783       BB->getSinglePredecessor() == BB) {
1784     DEBUG(dbgs() << "Removing BB: \n" << *BB);
1785     DeleteDeadBlock(BB);
1786     return true;
1787   }
1788
1789   // Check to see if we can constant propagate this terminator instruction
1790   // away...
1791   Changed |= ConstantFoldTerminator(BB);
1792
1793   // Check for and eliminate duplicate PHI nodes in this block.
1794   Changed |= EliminateDuplicatePHINodes(BB);
1795
1796   // If there is a trivial two-entry PHI node in this basic block, and we can
1797   // eliminate it, do so now.
1798   if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BB->begin()))
1799     if (PN->getNumIncomingValues() == 2)
1800       Changed |= FoldTwoEntryPHINode(PN); 
1801
1802   // If this is a returning block with only PHI nodes in it, fold the return
1803   // instruction into any unconditional branch predecessors.
1804   //
1805   // If any predecessor is a conditional branch that just selects among
1806   // different return values, fold the replace the branch/return with a select
1807   // and return.
1808   if (ReturnInst *RI = dyn_cast<ReturnInst>(BB->getTerminator())) {
1809     if (BB->getFirstNonPHIOrDbg()->isTerminator()) {
1810       // Find predecessors that end with branches.
1811       SmallVector<BasicBlock*, 8> UncondBranchPreds;
1812       SmallVector<BranchInst*, 8> CondBranchPreds;
1813       for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI) {
1814         BasicBlock *P = *PI;
1815         TerminatorInst *PTI = P->getTerminator();
1816         if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(PTI)) {
1817           if (BI->isUnconditional())
1818             UncondBranchPreds.push_back(P);
1819           else
1820             CondBranchPreds.push_back(BI);
1821         }
1822       }
1823
1824       // If we found some, do the transformation!
1825       if (!UncondBranchPreds.empty()) {
1826         while (!UncondBranchPreds.empty()) {
1827           BasicBlock *Pred = UncondBranchPreds.pop_back_val();
1828           DEBUG(dbgs() << "FOLDING: " << *BB
1829                        << "INTO UNCOND BRANCH PRED: " << *Pred);
1830           Instruction *UncondBranch = Pred->getTerminator();
1831           // Clone the return and add it to the end of the predecessor.
1832           Instruction *NewRet = RI->clone();
1833           Pred->getInstList().push_back(NewRet);
1834
1835           // If the return instruction returns a value, and if the value was a
1836           // PHI node in "BB", propagate the right value into the return.
1837           for (User::op_iterator i = NewRet->op_begin(), e = NewRet->op_end();
1838                i != e; ++i)
1839             if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(*i))
1840               if (PN->getParent() == BB)
1841                 *i = PN->getIncomingValueForBlock(Pred);
1842           
1843           // Update any PHI nodes in the returning block to realize that we no
1844           // longer branch to them.
1845           BB->removePredecessor(Pred);
1846           Pred->getInstList().erase(UncondBranch);
1847         }
1848
1849         // If we eliminated all predecessors of the block, delete the block now.
1850         if (pred_begin(BB) == pred_end(BB))
1851           // We know there are no successors, so just nuke the block.
1852           Fn->getBasicBlockList().erase(BB);
1853
1854         return true;
1855       }
1856
1857       // Check out all of the conditional branches going to this return
1858       // instruction.  If any of them just select between returns, change the
1859       // branch itself into a select/return pair.
1860       while (!CondBranchPreds.empty()) {
1861         BranchInst *BI = CondBranchPreds.pop_back_val();
1862
1863         // Check to see if the non-BB successor is also a return block.
1864         if (isa<ReturnInst>(BI->getSuccessor(0)->getTerminator()) &&
1865             isa<ReturnInst>(BI->getSuccessor(1)->getTerminator()) &&
1866             SimplifyCondBranchToTwoReturns(BI))
1867           return true;
1868       }
1869     }
1870   } else if (isa<UnwindInst>(BB->begin())) {
1871     // Check to see if the first instruction in this block is just an unwind.
1872     // If so, replace any invoke instructions which use this as an exception
1873     // destination with call instructions.
1874     //
1875     SmallVector<BasicBlock*, 8> Preds(pred_begin(BB), pred_end(BB));
1876     while (!Preds.empty()) {
1877       BasicBlock *Pred = Preds.back();
1878       InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Pred->getTerminator());
1879       if (II && II->getUnwindDest() == BB) {
1880         // Insert a new branch instruction before the invoke, because this
1881         // is now a fall through.
1882         BranchInst *BI = BranchInst::Create(II->getNormalDest(), II);
1883         Pred->getInstList().remove(II);   // Take out of symbol table
1884
1885         // Insert the call now.
1886         SmallVector<Value*,8> Args(II->op_begin(), II->op_end()-3);
1887         CallInst *CI = CallInst::Create(II->getCalledValue(),
1888                                         Args.begin(), Args.end(),
1889                                         II->getName(), BI);
1890         CI->setCallingConv(II->getCallingConv());
1891         CI->setAttributes(II->getAttributes());
1892         // If the invoke produced a value, the Call now does instead.
1893         II->replaceAllUsesWith(CI);
1894         delete II;
1895         Changed = true;
1896       }
1897
1898       Preds.pop_back();
1899     }
1900
1901     // If this block is now dead (and isn't the entry block), remove it.
1902     if (pred_begin(BB) == pred_end(BB) && BB != &Fn->getEntryBlock()) {
1903       // We know there are no successors, so just nuke the block.
1904       Fn->getBasicBlockList().erase(BB);
1905       return true;
1906     }
1907
1908   } else if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(BB->getTerminator())) {
1909     if (isValueEqualityComparison(SI)) {
1910       // If we only have one predecessor, and if it is a branch on this value,
1911       // see if that predecessor totally determines the outcome of this switch.
1912       if (BasicBlock *OnlyPred = BB->getSinglePredecessor())
1913         if (SimplifyEqualityComparisonWithOnlyPredecessor(SI, OnlyPred))
1914           return SimplifyCFG(BB) || 1;
1915
1916       // If the block only contains the switch, see if we can fold the block
1917       // away into any preds.
1918       BasicBlock::iterator BBI = BB->begin();
1919       // Ignore dbg intrinsics.
1920       while (isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI))
1921         ++BBI;
1922       if (SI == &*BBI)
1923         if (FoldValueComparisonIntoPredecessors(SI))
1924           return SimplifyCFG(BB) || 1;
1925     }
1926   } else if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(BB->getTerminator())) {
1927     if (BI->isUnconditional()) {
1928       // If the Terminator is the only non-phi instruction, simplify the block.
1929       Instruction *I = BB->getFirstNonPHIOrDbg();
1930       if (I->isTerminator() && BB != &Fn->getEntryBlock() &&
1931           TryToSimplifyUncondBranchFromEmptyBlock(BB))
1932         return true;
1933       
1934     } else {  // Conditional branch
1935       if (isValueEqualityComparison(BI)) {
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
1938         // switch.
1939         if (BasicBlock *OnlyPred = BB->getSinglePredecessor())
1940           if (SimplifyEqualityComparisonWithOnlyPredecessor(BI, OnlyPred))
1941             return SimplifyCFG(BB) | true;
1942
1943         // This block must be empty, except for the setcond inst, if it exists.
1944         // Ignore dbg intrinsics.
1945         BasicBlock::iterator I = BB->begin();
1946         // Ignore dbg intrinsics.
1947         while (isa<DbgInfoIntrinsic>(I))
1948           ++I;
1949         if (&*I == BI) {
1950           if (FoldValueComparisonIntoPredecessors(BI))
1951             return SimplifyCFG(BB) | true;
1952         } else if (&*I == cast<Instruction>(BI->getCondition())){
1953           ++I;
1954           // Ignore dbg intrinsics.
1955           while (isa<DbgInfoIntrinsic>(I))
1956             ++I;
1957           if (&*I == BI && FoldValueComparisonIntoPredecessors(BI))
1958             return SimplifyCFG(BB) | true;
1959         }
1960       }
1961
1962       // If this is a branch on a phi node in the current block, thread control
1963       // through this block if any PHI node entries are constants.
1964       if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BI->getCondition()))
1965         if (PN->getParent() == BI->getParent())
1966           if (FoldCondBranchOnPHI(BI))
1967             return SimplifyCFG(BB) | true;
1968
1969       // If this basic block is ONLY a setcc and a branch, and if a predecessor
1970       // branches to us and one of our successors, fold the setcc into the
1971       // predecessor and use logical operations to pick the right destination.
1972       if (FoldBranchToCommonDest(BI))
1973         return SimplifyCFG(BB) | true;
1974
1975
1976       // Scan predecessor blocks for conditional branches.
1977       for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI)
1978         if (BranchInst *PBI = dyn_cast<BranchInst>((*PI)->getTerminator()))
1979           if (PBI != BI && PBI->isConditional())
1980             if (SimplifyCondBranchToCondBranch(PBI, BI))
1981               return SimplifyCFG(BB) | true;
1982       
1983     
1984       // Change br (X == 0 | X == 1), T, F into a switch instruction.
1985       // If this is a bunch of seteq's or'd together, or if it's a bunch of
1986       // 'setne's and'ed together, collect them.
1987       Value *CompVal = 0;
1988       std::vector<ConstantInt*> Values;
1989       bool TrueWhenEqual = GatherValueComparisons(BI->getCondition(), CompVal,
1990                                                   Values);
1991       if (CompVal) {
1992         // There might be duplicate constants in the list, which the switch
1993         // instruction can't handle, remove them now.
1994         array_pod_sort(Values.begin(), Values.end(), ConstantIntSortPredicate);
1995         Values.erase(std::unique(Values.begin(), Values.end()), Values.end());
1996         
1997         // Figure out which block is which destination.
1998         BasicBlock *DefaultBB = BI->getSuccessor(1);
1999         BasicBlock *EdgeBB    = BI->getSuccessor(0);
2000         if (!TrueWhenEqual) std::swap(DefaultBB, EdgeBB);
2001         
2002         // Convert pointer to int before we switch.
2003         if (CompVal->getType()->isPointerTy()) {
2004           assert(TD && "Cannot switch on pointer without TargetData");
2005           CompVal = new PtrToIntInst(CompVal,
2006                                      TD->getIntPtrType(CompVal->getContext()),
2007                                      "magicptr", BI);
2008         }
2009         
2010         // Create the new switch instruction now.
2011         SwitchInst *New = SwitchInst::Create(CompVal, DefaultBB,
2012                                              Values.size(), BI);
2013         
2014         // Add all of the 'cases' to the switch instruction.
2015         for (unsigned i = 0, e = Values.size(); i != e; ++i)
2016           New->addCase(Values[i], EdgeBB);
2017         
2018         // We added edges from PI to the EdgeBB.  As such, if there were any
2019         // PHI nodes in EdgeBB, they need entries to be added corresponding to
2020         // the number of edges added.
2021         for (BasicBlock::iterator BBI = EdgeBB->begin();
2022              isa<PHINode>(BBI); ++BBI) {
2023           PHINode *PN = cast<PHINode>(BBI);
2024           Value *InVal = PN->getIncomingValueForBlock(BB);
2025           for (unsigned i = 0, e = Values.size()-1; i != e; ++i)
2026             PN->addIncoming(InVal, BB);
2027         }
2028         
2029         // Erase the old branch instruction.
2030         EraseTerminatorInstAndDCECond(BI);
2031         return true;
2032       }
2033     }
2034   } else if (isa<UnreachableInst>(BB->getTerminator())) {
2035     // If there are any instructions immediately before the unreachable that can
2036     // be removed, do so.
2037     Instruction *Unreachable = BB->getTerminator();
2038     while (Unreachable != BB->begin()) {
2039       BasicBlock::iterator BBI = Unreachable;
2040       --BBI;
2041       // Do not delete instructions that can have side effects, like calls
2042       // (which may never return) and volatile loads and stores.
2043       if (isa<CallInst>(BBI) && !isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI)) break;
2044
2045       if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(BBI))
2046         if (SI->isVolatile())
2047           break;
2048
2049       if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(BBI))
2050         if (LI->isVolatile())
2051           break;
2052
2053       // Delete this instruction
2054       BB->getInstList().erase(BBI);
2055       Changed = true;
2056     }
2057
2058     // If the unreachable instruction is the first in the block, take a gander
2059     // at all of the predecessors of this instruction, and simplify them.
2060     if (&BB->front() == Unreachable) {
2061       SmallVector<BasicBlock*, 8> Preds(pred_begin(BB), pred_end(BB));
2062       for (unsigned i = 0, e = Preds.size(); i != e; ++i) {
2063         TerminatorInst *TI = Preds[i]->getTerminator();
2064
2065         if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(TI)) {
2066           if (BI->isUnconditional()) {
2067             if (BI->getSuccessor(0) == BB) {
2068               new UnreachableInst(TI->getContext(), TI);
2069               TI->eraseFromParent();
2070               Changed = true;
2071             }
2072           } else {
2073             if (BI->getSuccessor(0) == BB) {
2074               BranchInst::Create(BI->getSuccessor(1), BI);
2075               EraseTerminatorInstAndDCECond(BI);
2076             } else if (BI->getSuccessor(1) == BB) {
2077               BranchInst::Create(BI->getSuccessor(0), BI);
2078               EraseTerminatorInstAndDCECond(BI);
2079               Changed = true;
2080             }
2081           }
2082         } else if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(TI)) {
2083           for (unsigned i = 1, e = SI->getNumCases(); i != e; ++i)
2084             if (SI->getSuccessor(i) == BB) {
2085               BB->removePredecessor(SI->getParent());
2086               SI->removeCase(i);
2087               --i; --e;
2088               Changed = true;
2089             }
2090           // If the default value is unreachable, figure out the most popular
2091           // destination and make it the default.
2092           if (SI->getSuccessor(0) == BB) {
2093             std::map<BasicBlock*, unsigned> Popularity;
2094             for (unsigned i = 1, e = SI->getNumCases(); i != e; ++i)
2095               Popularity[SI->getSuccessor(i)]++;
2096
2097             // Find the most popular block.
2098             unsigned MaxPop = 0;
2099             BasicBlock *MaxBlock = 0;
2100             for (std::map<BasicBlock*, unsigned>::iterator
2101                    I = Popularity.begin(), E = Popularity.end(); I != E; ++I) {
2102               if (I->second > MaxPop) {
2103                 MaxPop = I->second;
2104                 MaxBlock = I->first;
2105               }
2106             }
2107             if (MaxBlock) {
2108               // Make this the new default, allowing us to delete any explicit
2109               // edges to it.
2110               SI->setSuccessor(0, MaxBlock);
2111               Changed = true;
2112
2113               // If MaxBlock has phinodes in it, remove MaxPop-1 entries from
2114               // it.
2115               if (isa<PHINode>(MaxBlock->begin()))
2116                 for (unsigned i = 0; i != MaxPop-1; ++i)
2117                   MaxBlock->removePredecessor(SI->getParent());
2118
2119               for (unsigned i = 1, e = SI->getNumCases(); i != e; ++i)
2120                 if (SI->getSuccessor(i) == MaxBlock) {
2121                   SI->removeCase(i);
2122                   --i; --e;
2123                 }
2124             }
2125           }
2126         } else if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(TI)) {
2127           if (II->getUnwindDest() == BB) {
2128             // Convert the invoke to a call instruction.  This would be a good
2129             // place to note that the call does not throw though.
2130             BranchInst *BI = BranchInst::Create(II->getNormalDest(), II);
2131             II->removeFromParent();   // Take out of symbol table
2132
2133             // Insert the call now...
2134             SmallVector<Value*, 8> Args(II->op_begin(), II->op_end()-3);
2135             CallInst *CI = CallInst::Create(II->getCalledValue(),
2136                                             Args.begin(), Args.end(),
2137                                             II->getName(), BI);
2138             CI->setCallingConv(II->getCallingConv());
2139             CI->setAttributes(II->getAttributes());
2140             // If the invoke produced a value, the call does now instead.
2141             II->replaceAllUsesWith(CI);
2142             delete II;
2143             Changed = true;
2144           }
2145         }
2146       }
2147
2148       // If this block is now dead, remove it.
2149       if (pred_begin(BB) == pred_end(BB) && BB != &Fn->getEntryBlock()) {
2150         // We know there are no successors, so just nuke the block.
2151         Fn->getBasicBlockList().erase(BB);
2152         return true;
2153       }
2154     }
2155   } else if (IndirectBrInst *IBI =
2156                dyn_cast<IndirectBrInst>(BB->getTerminator())) {
2157     // Eliminate redundant destinations.
2158     SmallPtrSet<Value *, 8> Succs;
2159     for (unsigned i = 0, e = IBI->getNumDestinations(); i != e; ++i) {
2160       BasicBlock *Dest = IBI->getDestination(i);
2161       if (!Dest->hasAddressTaken() || !Succs.insert(Dest)) {
2162         Dest->removePredecessor(BB);
2163         IBI->removeDestination(i);
2164         --i; --e;
2165         Changed = true;
2166       }
2167     } 
2168
2169     if (IBI->getNumDestinations() == 0) {
2170       // If the indirectbr has no successors, change it to unreachable.
2171       new UnreachableInst(IBI->getContext(), IBI);
2172       EraseTerminatorInstAndDCECond(IBI);
2173       Changed = true;
2174     } else if (IBI->getNumDestinations() == 1) {
2175       // If the indirectbr has one successor, change it to a direct branch.
2176       BranchInst::Create(IBI->getDestination(0), IBI);
2177       EraseTerminatorInstAndDCECond(IBI);
2178       Changed = true;
2179     } else if (SelectInst *SI = dyn_cast<SelectInst>(IBI->getAddress())) {
2180       if (SimplifyIndirectBrOnSelect(IBI, SI))
2181         return SimplifyCFG(BB) | true;
2182     }
2183   }
2184
2185   // Merge basic blocks into their predecessor if there is only one distinct
2186   // pred, and if there is only one distinct successor of the predecessor, and
2187   // if there are no PHI nodes.
2188   //
2189   if (MergeBlockIntoPredecessor(BB))
2190     return true;
2191
2192   // Otherwise, if this block only has a single predecessor, and if that block
2193   // is a conditional branch, see if we can hoist any code from this block up
2194   // into our predecessor.
2195   pred_iterator PI(pred_begin(BB)), PE(pred_end(BB));
2196   BasicBlock *OnlyPred = 0;
2197   for (; PI != PE; ++PI) { // Search all predecessors, see if they are all same
2198     if (!OnlyPred)
2199       OnlyPred = *PI;
2200     else if (*PI != OnlyPred) {
2201       OnlyPred = 0;       // There are multiple different predecessors...
2202       break;
2203     }
2204   }
2205   
2206   if (OnlyPred) {
2207     BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(OnlyPred->getTerminator());
2208     if (BI && BI->isConditional()) {
2209       // Get the other block.
2210       BasicBlock *OtherBB = BI->getSuccessor(BI->getSuccessor(0) == BB);
2211       PI = pred_begin(OtherBB);
2212       ++PI;
2213       
2214       if (PI == pred_end(OtherBB)) {
2215         // We have a conditional branch to two blocks that are only reachable
2216         // from the condbr.  We know that the condbr dominates the two blocks,
2217         // so see if there is any identical code in the "then" and "else"
2218         // blocks.  If so, we can hoist it up to the branching block.
2219         Changed |= HoistThenElseCodeToIf(BI);
2220       } else {
2221         BasicBlock* OnlySucc = NULL;
2222         for (succ_iterator SI = succ_begin(BB), SE = succ_end(BB);
2223              SI != SE; ++SI) {
2224           if (!OnlySucc)
2225             OnlySucc = *SI;
2226           else if (*SI != OnlySucc) {
2227             OnlySucc = 0;     // There are multiple distinct successors!
2228             break;
2229           }
2230         }
2231
2232         if (OnlySucc == OtherBB) {
2233           // If BB's only successor is the other successor of the predecessor,
2234           // i.e. a triangle, see if we can hoist any code from this block up
2235           // to the "if" block.
2236           Changed |= SpeculativelyExecuteBB(BI, BB);
2237         }
2238       }
2239     }
2240   }
2241   
2242   return Changed;
2243 }
2244
2245 /// SimplifyCFG - This function is used to do simplification of a CFG.  For
2246 /// example, it adjusts branches to branches to eliminate the extra hop, it
2247 /// eliminates unreachable basic blocks, and does other "peephole" optimization
2248 /// of the CFG.  It returns true if a modification was made.
2249 ///
2250 bool llvm::SimplifyCFG(BasicBlock *BB, const TargetData *TD) {
2251   return SimplifyCFGOpt(TD).run(BB);
2252 }