Teach InstructionSimplify about phi nodes. I chose to have it simply
[oota-llvm.git] / lib / Analysis / InstructionSimplify.cpp
index dbefc2dedb2b41a5a605c4cfff9057c48536a754..210399d7291ebb1b3b592eac1d9e3cc9e75c2ec6 100644 (file)
 using namespace llvm;
 using namespace llvm::PatternMatch;
 
+#define MaxRecursionDepth 3
+
+static Value *SimplifyBinOp(unsigned, Value *, Value *, const TargetData *,
+                            unsigned);
+static Value *SimplifyCmpInst(unsigned, Value *, Value *, const TargetData *,
+                              unsigned);
+
+/// ThreadBinOpOverSelect - In the case of a binary operation with a select
+/// instruction as an operand, try to simplify the binop by seeing whether
+/// evaluating it on both branches of the select results in the same value.
+/// Returns the common value if so, otherwise returns null.
+static Value *ThreadBinOpOverSelect(unsigned Opcode, Value *LHS, Value *RHS,
+                                    const TargetData *TD, unsigned MaxRecurse) {
+  SelectInst *SI;
+  if (isa<SelectInst>(LHS)) {
+    SI = cast<SelectInst>(LHS);
+  } else {
+    assert(isa<SelectInst>(RHS) && "No select instruction operand!");
+    SI = cast<SelectInst>(RHS);
+  }
+
+  // Evaluate the BinOp on the true and false branches of the select.
+  Value *TV;
+  Value *FV;
+  if (SI == LHS) {
+    TV = SimplifyBinOp(Opcode, SI->getTrueValue(), RHS, TD, MaxRecurse);
+    FV = SimplifyBinOp(Opcode, SI->getFalseValue(), RHS, TD, MaxRecurse);
+  } else {
+    TV = SimplifyBinOp(Opcode, LHS, SI->getTrueValue(), TD, MaxRecurse);
+    FV = SimplifyBinOp(Opcode, LHS, SI->getFalseValue(), TD, MaxRecurse);
+  }
+
+  // If they simplified to the same value, then return the common value.
+  // If they both failed to simplify then return null.
+  if (TV == FV)
+    return TV;
+
+  // If one branch simplified to undef, return the other one.
+  if (TV && isa<UndefValue>(TV))
+    return FV;
+  if (FV && isa<UndefValue>(FV))
+    return TV;
+
+  // If applying the operation did not change the true and false select values,
+  // then the result of the binop is the select itself.
+  if (TV == SI->getTrueValue() && FV == SI->getFalseValue())
+    return SI;
+
+  // If one branch simplified and the other did not, and the simplified
+  // value is equal to the unsimplified one, return the simplified value.
+  // For example, select (cond, X, X & Z) & Z -> X & Z.
+  if ((FV && !TV) || (TV && !FV)) {
+    // Check that the simplified value has the form "X op Y" where "op" is the
+    // same as the original operation.
+    Instruction *Simplified = dyn_cast<Instruction>(FV ? FV : TV);
+    if (Simplified && Simplified->getOpcode() == Opcode) {
+      // The value that didn't simplify is "UnsimplifiedLHS op UnsimplifiedRHS".
+      // We already know that "op" is the same as for the simplified value.  See
+      // if the operands match too.  If so, return the simplified value.
+      Value *UnsimplifiedBranch = FV ? SI->getTrueValue() : SI->getFalseValue();
+      Value *UnsimplifiedLHS = SI == LHS ? UnsimplifiedBranch : LHS;
+      Value *UnsimplifiedRHS = SI == LHS ? RHS : UnsimplifiedBranch;
+      if (Simplified->getOperand(0) == UnsimplifiedLHS &&
+          Simplified->getOperand(1) == UnsimplifiedRHS)
+        return Simplified;
+      if (Simplified->isCommutative() &&
+          Simplified->getOperand(1) == UnsimplifiedLHS &&
+          Simplified->getOperand(0) == UnsimplifiedRHS)
+        return Simplified;
+    }
+  }
+
+  return 0;
+}
+
+/// ThreadCmpOverSelect - In the case of a comparison with a select instruction,
+/// try to simplify the comparison by seeing whether both branches of the select
+/// result in the same value.  Returns the common value if so, otherwise returns
+/// null.
+static Value *ThreadCmpOverSelect(CmpInst::Predicate Pred, Value *LHS,
+                                  Value *RHS, const TargetData *TD,
+                                  unsigned MaxRecurse) {
+  // Make sure the select is on the LHS.
+  if (!isa<SelectInst>(LHS)) {
+    std::swap(LHS, RHS);
+    Pred = CmpInst::getSwappedPredicate(Pred);
+  }
+  assert(isa<SelectInst>(LHS) && "Not comparing with a select instruction!");
+  SelectInst *SI = cast<SelectInst>(LHS);
+
+  // Now that we have "cmp select(cond, TV, FV), RHS", analyse it.
+  // Does "cmp TV, RHS" simplify?
+  if (Value *TCmp = SimplifyCmpInst(Pred, SI->getTrueValue(), RHS, TD,
+                                    MaxRecurse))
+    // It does!  Does "cmp FV, RHS" simplify?
+    if (Value *FCmp = SimplifyCmpInst(Pred, SI->getFalseValue(), RHS, TD,
+                                      MaxRecurse))
+      // It does!  If they simplified to the same value, then use it as the
+      // result of the original comparison.
+      if (TCmp == FCmp)
+        return TCmp;
+  return 0;
+}
+
+/// ThreadBinOpOverPHI - In the case of a binary operation with an operand that
+/// is a PHI instruction, try to simplify the binop by seeing whether evaluating
+/// it on the incoming phi values yields the same result for every value.  If so
+/// returns the common value, otherwise returns null.
+static Value *ThreadBinOpOverPHI(unsigned Opcode, Value *LHS, Value *RHS,
+                                 const TargetData *TD, unsigned MaxRecurse) {
+  PHINode *PI;
+  if (isa<PHINode>(LHS)) {
+    PI = cast<PHINode>(LHS);
+  } else {
+    assert(isa<PHINode>(RHS) && "No PHI instruction operand!");
+    PI = cast<PHINode>(RHS);
+  }
+
+  // Evaluate the BinOp on the incoming phi values.
+  Value *CommonValue = 0;
+  for (unsigned i = 0, e = PI->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
+    Value *V = PI == LHS ?
+      SimplifyBinOp(Opcode, PI->getIncomingValue(i), RHS, TD, MaxRecurse) :
+      SimplifyBinOp(Opcode, LHS, PI->getIncomingValue(i), TD, MaxRecurse);
+    // If the operation failed to simplify, or simplified to a different value
+    // to previously, then give up.
+    if (!V || (CommonValue && V != CommonValue))
+      return 0;
+    CommonValue = V;
+  }
+
+  return CommonValue;
+}
+
+/// ThreadCmpOverPHI - In the case of a comparison with a PHI instruction, try
+/// try to simplify the comparison by seeing whether comparing with all of the
+/// incoming phi values yields the same result every time.  If so returns the
+/// common result, otherwise returns null.
+static Value *ThreadCmpOverPHI(CmpInst::Predicate Pred, Value *LHS, Value *RHS,
+                               const TargetData *TD, unsigned MaxRecurse) {
+  // Make sure the phi is on the LHS.
+  if (!isa<PHINode>(LHS)) {
+    std::swap(LHS, RHS);
+    Pred = CmpInst::getSwappedPredicate(Pred);
+  }
+  assert(isa<PHINode>(LHS) && "Not comparing with a phi instruction!");
+  PHINode *PI = cast<PHINode>(LHS);
+
+  // Evaluate the BinOp on the incoming phi values.
+  Value *CommonValue = 0;
+  for (unsigned i = 0, e = PI->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
+    Value *V = SimplifyCmpInst(Pred, PI->getIncomingValue(i), RHS, TD,
+                               MaxRecurse);
+    // If the operation failed to simplify, or simplified to a different value
+    // to previously, then give up.
+    if (!V || (CommonValue && V != CommonValue))
+      return 0;
+    CommonValue = V;
+  }
+
+  return CommonValue;
+}
+
 /// SimplifyAddInst - Given operands for an Add, see if we can
 /// fold the result.  If not, this returns null.
 Value *llvm::SimplifyAddInst(Value *Op0, Value *Op1, bool isNSW, bool isNUW,
@@ -31,56 +194,57 @@ Value *llvm::SimplifyAddInst(Value *Op0, Value *Op1, bool isNSW, bool isNUW,
       return ConstantFoldInstOperands(Instruction::Add, CLHS->getType(),
                                       Ops, 2, TD);
     }
-    
+
     // Canonicalize the constant to the RHS.
     std::swap(Op0, Op1);
   }
-  
+
   if (Constant *Op1C = dyn_cast<Constant>(Op1)) {
     // X + undef -> undef
     if (isa<UndefValue>(Op1C))
       return Op1C;
-    
+
     // X + 0 --> X
     if (Op1C->isNullValue())
       return Op0;
   }
-  
+
   // FIXME: Could pull several more out of instcombine.
   return 0;
 }
 
 /// SimplifyAndInst - Given operands for an And, see if we can
 /// fold the result.  If not, this returns null.
-Value *llvm::SimplifyAndInst(Value *Op0, Value *Op1, const TargetData *TD) {
+static Value *SimplifyAndInst(Value *Op0, Value *Op1, const TargetData *TD,
+                              unsigned MaxRecurse) {
   if (Constant *CLHS = dyn_cast<Constant>(Op0)) {
     if (Constant *CRHS = dyn_cast<Constant>(Op1)) {
       Constant *Ops[] = { CLHS, CRHS };
       return ConstantFoldInstOperands(Instruction::And, CLHS->getType(),
                                       Ops, 2, TD);
     }
-  
+
     // Canonicalize the constant to the RHS.
     std::swap(Op0, Op1);
   }
-  
+
   // X & undef -> 0
   if (isa<UndefValue>(Op1))
     return Constant::getNullValue(Op0->getType());
-  
+
   // X & X = X
   if (Op0 == Op1)
     return Op0;
-  
+
   // X & <0,0> = <0,0>
   if (isa<ConstantAggregateZero>(Op1))
     return Op1;
-  
+
   // X & <-1,-1> = X
   if (ConstantVector *CP = dyn_cast<ConstantVector>(Op1))
     if (CP->isAllOnesValue())
       return Op0;
-  
+
   if (ConstantInt *Op1CI = dyn_cast<ConstantInt>(Op1)) {
     // X & 0 = 0
     if (Op1CI->isZero())
@@ -89,44 +253,73 @@ Value *llvm::SimplifyAndInst(Value *Op0, Value *Op1, const TargetData *TD) {
     if (Op1CI->isAllOnesValue())
       return Op0;
   }
-  
+
   // A & ~A  =  ~A & A  =  0
   Value *A, *B;
   if ((match(Op0, m_Not(m_Value(A))) && A == Op1) ||
       (match(Op1, m_Not(m_Value(A))) && A == Op0))
     return Constant::getNullValue(Op0->getType());
-  
+
   // (A | ?) & A = A
   if (match(Op0, m_Or(m_Value(A), m_Value(B))) &&
       (A == Op1 || B == Op1))
     return Op1;
-  
+
   // A & (A | ?) = A
   if (match(Op1, m_Or(m_Value(A), m_Value(B))) &&
       (A == Op0 || B == Op0))
     return Op0;
-  
+
+  // (A & B) & A -> A & B
+  if (match(Op0, m_And(m_Value(A), m_Value(B))) &&
+      (A == Op1 || B == Op1))
+    return Op0;
+
+  // A & (A & B) -> A & B
+  if (match(Op1, m_And(m_Value(A), m_Value(B))) &&
+      (A == Op0 || B == Op0))
+    return Op1;
+
+  // If the operation is with the result of a select instruction, check whether
+  // operating on either branch of the select always yields the same value.
+  if (MaxRecurse && (isa<SelectInst>(Op0) || isa<SelectInst>(Op1)))
+    if (Value *V = ThreadBinOpOverSelect(Instruction::And, Op0, Op1, TD,
+                                         MaxRecurse-1))
+      return V;
+
+  // If the operation is with the result of a phi instruction, check whether
+  // operating on all incoming values of the phi always yields the same value.
+  if (MaxRecurse && (isa<PHINode>(Op0) || isa<PHINode>(Op1)))
+    if (Value *V = ThreadBinOpOverPHI(Instruction::And, Op0, Op1, TD,
+                                      MaxRecurse-1))
+      return V;
+
   return 0;
 }
 
+Value *llvm::SimplifyAndInst(Value *Op0, Value *Op1, const TargetData *TD) {
+  return ::SimplifyAndInst(Op0, Op1, TD, MaxRecursionDepth);
+}
+
 /// SimplifyOrInst - Given operands for an Or, see if we can
 /// fold the result.  If not, this returns null.
-Value *llvm::SimplifyOrInst(Value *Op0, Value *Op1, const TargetData *TD) {
+static Value *SimplifyOrInst(Value *Op0, Value *Op1, const TargetData *TD,
+                             unsigned MaxRecurse) {
   if (Constant *CLHS = dyn_cast<Constant>(Op0)) {
     if (Constant *CRHS = dyn_cast<Constant>(Op1)) {
       Constant *Ops[] = { CLHS, CRHS };
       return ConstantFoldInstOperands(Instruction::Or, CLHS->getType(),
                                       Ops, 2, TD);
     }
-    
+
     // Canonicalize the constant to the RHS.
     std::swap(Op0, Op1);
   }
-  
+
   // X | undef -> -1
   if (isa<UndefValue>(Op1))
     return Constant::getAllOnesValue(Op0->getType());
-  
+
   // X | X = X
   if (Op0 == Op1)
     return Op0;
@@ -134,12 +327,12 @@ Value *llvm::SimplifyOrInst(Value *Op0, Value *Op1, const TargetData *TD) {
   // X | <0,0> = X
   if (isa<ConstantAggregateZero>(Op1))
     return Op0;
-  
+
   // X | <-1,-1> = <-1,-1>
   if (ConstantVector *CP = dyn_cast<ConstantVector>(Op1))
-    if (CP->isAllOnesValue())            
+    if (CP->isAllOnesValue())
       return Op1;
-  
+
   if (ConstantInt *Op1CI = dyn_cast<ConstantInt>(Op1)) {
     // X | 0 = X
     if (Op1CI->isZero())
@@ -148,39 +341,65 @@ Value *llvm::SimplifyOrInst(Value *Op0, Value *Op1, const TargetData *TD) {
     if (Op1CI->isAllOnesValue())
       return Op1CI;
   }
-  
+
   // A | ~A  =  ~A | A  =  -1
   Value *A, *B;
   if ((match(Op0, m_Not(m_Value(A))) && A == Op1) ||
       (match(Op1, m_Not(m_Value(A))) && A == Op0))
     return Constant::getAllOnesValue(Op0->getType());
-  
+
   // (A & ?) | A = A
   if (match(Op0, m_And(m_Value(A), m_Value(B))) &&
       (A == Op1 || B == Op1))
     return Op1;
-  
+
   // A | (A & ?) = A
   if (match(Op1, m_And(m_Value(A), m_Value(B))) &&
       (A == Op0 || B == Op0))
     return Op0;
-  
+
+  // (A | B) | A -> A | B
+  if (match(Op0, m_Or(m_Value(A), m_Value(B))) &&
+      (A == Op1 || B == Op1))
+    return Op0;
+
+  // A | (A | B) -> A | B
+  if (match(Op1, m_Or(m_Value(A), m_Value(B))) &&
+      (A == Op0 || B == Op0))
+    return Op1;
+
+  // If the operation is with the result of a select instruction, check whether
+  // operating on either branch of the select always yields the same value.
+  if (MaxRecurse && (isa<SelectInst>(Op0) || isa<SelectInst>(Op1)))
+    if (Value *V = ThreadBinOpOverSelect(Instruction::Or, Op0, Op1, TD,
+                                         MaxRecurse-1))
+      return V;
+
+  // If the operation is with the result of a phi instruction, check whether
+  // operating on all incoming values of the phi always yields the same value.
+  if (MaxRecurse && (isa<PHINode>(Op0) || isa<PHINode>(Op1)))
+    if (Value *V = ThreadBinOpOverPHI(Instruction::Or, Op0, Op1, TD,
+                                      MaxRecurse-1))
+      return V;
+
   return 0;
 }
 
+Value *llvm::SimplifyOrInst(Value *Op0, Value *Op1, const TargetData *TD) {
+  return ::SimplifyOrInst(Op0, Op1, TD, MaxRecursionDepth);
+}
 
 static const Type *GetCompareTy(Value *Op) {
   return CmpInst::makeCmpResultType(Op->getType());
 }
 
-
 /// SimplifyICmpInst - Given operands for an ICmpInst, see if we can
 /// fold the result.  If not, this returns null.
-Value *llvm::SimplifyICmpInst(unsigned Predicate, Value *LHS, Value *RHS,
-                              const TargetData *TD) {
+static Value *SimplifyICmpInst(unsigned Predicate, Value *LHS, Value *RHS,
+                               const TargetData *TD, unsigned MaxRecurse) {
   CmpInst::Predicate Pred = (CmpInst::Predicate)Predicate;
   assert(CmpInst::isIntPredicate(Pred) && "Not an integer compare!");
-  
+
   if (Constant *CLHS = dyn_cast<Constant>(LHS)) {
     if (Constant *CRHS = dyn_cast<Constant>(RHS))
       return ConstantFoldCompareInstOperands(Pred, CLHS, CRHS, TD);
@@ -189,24 +408,24 @@ Value *llvm::SimplifyICmpInst(unsigned Predicate, Value *LHS, Value *RHS,
     std::swap(LHS, RHS);
     Pred = CmpInst::getSwappedPredicate(Pred);
   }
-  
+
   // ITy - This is the return type of the compare we're considering.
   const Type *ITy = GetCompareTy(LHS);
-  
+
   // icmp X, X -> true/false
   // X icmp undef -> true/false.  For example, icmp ugt %X, undef -> false
   // because X could be 0.
   if (LHS == RHS || isa<UndefValue>(RHS))
     return ConstantInt::get(ITy, CmpInst::isTrueWhenEqual(Pred));
-  
+
   // icmp <global/alloca*/null>, <global/alloca*/null> - Global/Stack value
   // addresses never equal each other!  We already know that Op0 != Op1.
-  if ((isa<GlobalValue>(LHS) || isa<AllocaInst>(LHS) || 
+  if ((isa<GlobalValue>(LHS) || isa<AllocaInst>(LHS) ||
        isa<ConstantPointerNull>(LHS)) &&
-      (isa<GlobalValue>(RHS) || isa<AllocaInst>(RHS) || 
+      (isa<GlobalValue>(RHS) || isa<AllocaInst>(RHS) ||
        isa<ConstantPointerNull>(RHS)))
     return ConstantInt::get(ITy, CmpInst::isFalseWhenEqual(Pred));
-  
+
   // See if we are doing a comparison with a constant.
   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(RHS)) {
     // If we have an icmp le or icmp ge instruction, turn it into the
@@ -232,27 +451,43 @@ Value *llvm::SimplifyICmpInst(unsigned Predicate, Value *LHS, Value *RHS,
       break;
     }
   }
-  
-  
+
+  // If the comparison is with the result of a select instruction, check whether
+  // comparing with either branch of the select always yields the same value.
+  if (MaxRecurse && (isa<SelectInst>(LHS) || isa<SelectInst>(RHS)))
+    if (Value *V = ThreadCmpOverSelect(Pred, LHS, RHS, TD, MaxRecurse-1))
+      return V;
+
+  // If the comparison is with the result of a phi instruction, check whether
+  // doing the compare with each incoming phi value yields a common result.
+  if (MaxRecurse && (isa<PHINode>(LHS) || isa<PHINode>(RHS)))
+    if (Value *V = ThreadCmpOverPHI(Pred, LHS, RHS, TD, MaxRecurse-1))
+      return V;
+
   return 0;
 }
 
+Value *llvm::SimplifyICmpInst(unsigned Predicate, Value *LHS, Value *RHS,
+                              const TargetData *TD) {
+  return ::SimplifyICmpInst(Predicate, LHS, RHS, TD, MaxRecursionDepth);
+}
+
 /// SimplifyFCmpInst - Given operands for an FCmpInst, see if we can
 /// fold the result.  If not, this returns null.
-Value *llvm::SimplifyFCmpInst(unsigned Predicate, Value *LHS, Value *RHS,
-                              const TargetData *TD) {
+static Value *SimplifyFCmpInst(unsigned Predicate, Value *LHS, Value *RHS,
+                               const TargetData *TD, unsigned MaxRecurse) {
   CmpInst::Predicate Pred = (CmpInst::Predicate)Predicate;
   assert(CmpInst::isFPPredicate(Pred) && "Not an FP compare!");
 
   if (Constant *CLHS = dyn_cast<Constant>(LHS)) {
     if (Constant *CRHS = dyn_cast<Constant>(RHS))
       return ConstantFoldCompareInstOperands(Pred, CLHS, CRHS, TD);
-   
+
     // If we have a constant, make sure it is on the RHS.
     std::swap(LHS, RHS);
     Pred = CmpInst::getSwappedPredicate(Pred);
   }
-  
+
   // Fold trivial predicates.
   if (Pred == FCmpInst::FCMP_FALSE)
     return ConstantInt::get(GetCompareTy(LHS), 0);
@@ -269,7 +504,7 @@ Value *llvm::SimplifyFCmpInst(unsigned Predicate, Value *LHS, Value *RHS,
     if (CmpInst::isFalseWhenEqual(Pred))
       return ConstantInt::get(GetCompareTy(LHS), 0);
   }
-  
+
   // Handle fcmp with constant RHS
   if (Constant *RHSC = dyn_cast<Constant>(RHS)) {
     // If the constant is a nan, see if we can fold the comparison based on it.
@@ -310,10 +545,27 @@ Value *llvm::SimplifyFCmpInst(unsigned Predicate, Value *LHS, Value *RHS,
       }
     }
   }
-  
+
+  // If the comparison is with the result of a select instruction, check whether
+  // comparing with either branch of the select always yields the same value.
+  if (MaxRecurse && (isa<SelectInst>(LHS) || isa<SelectInst>(RHS)))
+    if (Value *V = ThreadCmpOverSelect(Pred, LHS, RHS, TD, MaxRecurse-1))
+      return V;
+
+  // If the comparison is with the result of a phi instruction, check whether
+  // doing the compare with each incoming phi value yields a common result.
+  if (MaxRecurse && (isa<PHINode>(LHS) || isa<PHINode>(RHS)))
+    if (Value *V = ThreadCmpOverPHI(Pred, LHS, RHS, TD, MaxRecurse-1))
+      return V;
+
   return 0;
 }
 
+Value *llvm::SimplifyFCmpInst(unsigned Predicate, Value *LHS, Value *RHS,
+                              const TargetData *TD) {
+  return ::SimplifyFCmpInst(Predicate, LHS, RHS, TD, MaxRecursionDepth);
+}
+
 /// SimplifySelectInst - Given operands for a SelectInst, see if we can fold
 /// the result.  If not, this returns null.
 Value *llvm::SimplifySelectInst(Value *CondVal, Value *TrueVal, Value *FalseVal,
@@ -322,11 +574,11 @@ Value *llvm::SimplifySelectInst(Value *CondVal, Value *TrueVal, Value *FalseVal,
   // select false, X, Y -> Y
   if (ConstantInt *CB = dyn_cast<ConstantInt>(CondVal))
     return CB->getZExtValue() ? TrueVal : FalseVal;
-  
+
   // select C, X, X -> X
   if (TrueVal == FalseVal)
     return TrueVal;
-  
+
   if (isa<UndefValue>(TrueVal))   // select C, undef, X -> X
     return FalseVal;
   if (isa<UndefValue>(FalseVal))   // select C, X, undef -> X
@@ -336,9 +588,7 @@ Value *llvm::SimplifySelectInst(Value *CondVal, Value *TrueVal, Value *FalseVal,
       return TrueVal;
     return FalseVal;
   }
-  
-  
-  
+
   return 0;
 }
 
@@ -360,12 +610,12 @@ Value *llvm::SimplifyGEPInst(Value *const *Ops, unsigned NumOps,
     if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(Ops[1]))
       if (C->isZero())
         return Ops[0];
-  
+
   // Check to see if this is constant foldable.
   for (unsigned i = 0; i != NumOps; ++i)
     if (!isa<Constant>(Ops[i]))
       return 0;
-  
+
   return ConstantExpr::getGetElementPtr(cast<Constant>(Ops[0]),
                                         (Constant *const*)Ops+1, NumOps-1);
 }
@@ -375,30 +625,52 @@ Value *llvm::SimplifyGEPInst(Value *const *Ops, unsigned NumOps,
 
 /// SimplifyBinOp - Given operands for a BinaryOperator, see if we can
 /// fold the result.  If not, this returns null.
-Value *llvm::SimplifyBinOp(unsigned Opcode, Value *LHS, Value *RHS, 
-                           const TargetData *TD) {
+static Value *SimplifyBinOp(unsigned Opcode, Value *LHS, Value *RHS,
+                            const TargetData *TD, unsigned MaxRecurse) {
   switch (Opcode) {
-  case Instruction::And: return SimplifyAndInst(LHS, RHS, TD);
-  case Instruction::Or:  return SimplifyOrInst(LHS, RHS, TD);
+  case Instruction::And: return SimplifyAndInst(LHS, RHS, TD, MaxRecurse);
+  case Instruction::Or:  return SimplifyOrInst(LHS, RHS, TD, MaxRecurse);
   default:
     if (Constant *CLHS = dyn_cast<Constant>(LHS))
       if (Constant *CRHS = dyn_cast<Constant>(RHS)) {
         Constant *COps[] = {CLHS, CRHS};
         return ConstantFoldInstOperands(Opcode, LHS->getType(), COps, 2, TD);
       }
+
+    // If the operation is with the result of a select instruction, check whether
+    // operating on either branch of the select always yields the same value.
+    if (MaxRecurse && (isa<SelectInst>(LHS) || isa<SelectInst>(RHS)))
+      if (Value *V = ThreadBinOpOverSelect(Opcode, LHS, RHS, TD, MaxRecurse-1))
+        return V;
+
+    // If the operation is with the result of a phi instruction, check whether
+    // operating on all incoming values of the phi always yields the same value.
+    if (MaxRecurse && (isa<PHINode>(LHS) || isa<PHINode>(RHS)))
+      if (Value *V = ThreadBinOpOverPHI(Opcode, LHS, RHS, TD, MaxRecurse-1))
+        return V;
+
     return 0;
   }
 }
 
+Value *llvm::SimplifyBinOp(unsigned Opcode, Value *LHS, Value *RHS,
+                           const TargetData *TD) {
+  return ::SimplifyBinOp(Opcode, LHS, RHS, TD, MaxRecursionDepth);
+}
+
 /// SimplifyCmpInst - Given operands for a CmpInst, see if we can
 /// fold the result.
-Value *llvm::SimplifyCmpInst(unsigned Predicate, Value *LHS, Value *RHS,
-                             const TargetData *TD) {
+static Value *SimplifyCmpInst(unsigned Predicate, Value *LHS, Value *RHS,
+                              const TargetData *TD, unsigned MaxRecurse) {
   if (CmpInst::isIntPredicate((CmpInst::Predicate)Predicate))
-    return SimplifyICmpInst(Predicate, LHS, RHS, TD);
-  return SimplifyFCmpInst(Predicate, LHS, RHS, TD);
+    return SimplifyICmpInst(Predicate, LHS, RHS, TD, MaxRecurse);
+  return SimplifyFCmpInst(Predicate, LHS, RHS, TD, MaxRecurse);
 }
 
+Value *llvm::SimplifyCmpInst(unsigned Predicate, Value *LHS, Value *RHS,
+                             const TargetData *TD) {
+  return ::SimplifyCmpInst(Predicate, LHS, RHS, TD, MaxRecursionDepth);
+}
 
 /// SimplifyInstruction - See if we can compute a simplified version of this
 /// instruction.  If not, this returns null.
@@ -427,6 +699,8 @@ Value *llvm::SimplifyInstruction(Instruction *I, const TargetData *TD) {
     SmallVector<Value*, 8> Ops(I->op_begin(), I->op_end());
     return SimplifyGEPInst(&Ops[0], Ops.size(), TD);
   }
+  case Instruction::PHI:
+    return cast<PHINode>(I)->hasConstantValue();
   }
 }
 
@@ -439,28 +713,47 @@ Value *llvm::SimplifyInstruction(Instruction *I, const TargetData *TD) {
 void llvm::ReplaceAndSimplifyAllUses(Instruction *From, Value *To,
                                      const TargetData *TD) {
   assert(From != To && "ReplaceAndSimplifyAllUses(X,X) is not valid!");
-  
-  // FromHandle - This keeps a weakvh on the from value so that we can know if
-  // it gets deleted out from under us in a recursive simplification.
+
+  // FromHandle/ToHandle - This keeps a WeakVH on the from/to values so that
+  // we can know if it gets deleted out from under us or replaced in a
+  // recursive simplification.
   WeakVH FromHandle(From);
-  
+  WeakVH ToHandle(To);
+
   while (!From->use_empty()) {
     // Update the instruction to use the new value.
-    Use &U = From->use_begin().getUse();
-    Instruction *User = cast<Instruction>(U.getUser());
-    U = To;
-    
-    // See if we can simplify it.
-    if (Value *V = SimplifyInstruction(User, TD)) {
-      // Recursively simplify this.
-      ReplaceAndSimplifyAllUses(User, V, TD);
-      
-      // If the recursive simplification ended up revisiting and deleting 'From'
-      // then we're done.
-      if (FromHandle == 0)
-        return;
+    Use &TheUse = From->use_begin().getUse();
+    Instruction *User = cast<Instruction>(TheUse.getUser());
+    TheUse = To;
+
+    // Check to see if the instruction can be folded due to the operand
+    // replacement.  For example changing (or X, Y) into (or X, -1) can replace
+    // the 'or' with -1.
+    Value *SimplifiedVal;
+    {
+      // Sanity check to make sure 'User' doesn't dangle across
+      // SimplifyInstruction.
+      AssertingVH<> UserHandle(User);
+
+      SimplifiedVal = SimplifyInstruction(User, TD);
+      if (SimplifiedVal == 0) continue;
     }
+
+    // Recursively simplify this user to the new value.
+    ReplaceAndSimplifyAllUses(User, SimplifiedVal, TD);
+    From = dyn_cast_or_null<Instruction>((Value*)FromHandle);
+    To = ToHandle;
+
+    assert(ToHandle && "To value deleted by recursive simplification?");
+
+    // If the recursive simplification ended up revisiting and deleting
+    // 'From' then we're done.
+    if (From == 0)
+      return;
   }
+
+  // If 'From' has value handles referring to it, do a real RAUW to update them.
+  From->replaceAllUsesWith(To);
+
   From->eraseFromParent();
 }
-