SDAGBuilder: Avoid iterator invalidation harder.
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / BranchFolding.cpp
index ddd3bca03b9799fe7658b8e23dcd71d3b20c066d..2e978b333e98ec33f86b75d7ac8e21eba2883065 100644 (file)
@@ -2,8 +2,8 @@
 //
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
-// This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
-// the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
+// This file is distributed under the University of Illinois Open Source
+// License. See LICENSE.TXT for details.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
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 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
+#define DEBUG_TYPE "branchfolding"
+#include "BranchFolding.h"
+#include "llvm/Function.h"
 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
-#include "llvm/CodeGen/MachineDebugInfo.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineJumpTableInfo.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
+#include "llvm/CodeGen/RegisterScavenging.h"
 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
+#include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
+#include "llvm/Support/Debug.h"
+#include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
+#include "llvm/Support/raw_ostream.h"
+#include "llvm/ADT/SmallSet.h"
+#include "llvm/ADT/SetVector.h"
 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
 #include <algorithm>
 using namespace llvm;
 
-static Statistic<> NumDeadBlocks("branchfold", "Number of dead blocks removed");
-static Statistic<> NumBranchOpts("branchfold", "Number of branches optimized");
-static Statistic<> NumTailMerge ("branchfold", "Number of block tails merged");
-static cl::opt<bool> EnableTailMerge("enable-tail-merge", cl::Hidden);
+STATISTIC(NumDeadBlocks, "Number of dead blocks removed");
+STATISTIC(NumBranchOpts, "Number of branches optimized");
+STATISTIC(NumTailMerge , "Number of block tails merged");
+STATISTIC(NumHoist     , "Number of times common instructions are hoisted");
+
+static cl::opt<cl::boolOrDefault> FlagEnableTailMerge("enable-tail-merge",
+                              cl::init(cl::BOU_UNSET), cl::Hidden);
+
+// Throttle for huge numbers of predecessors (compile speed problems)
+static cl::opt<unsigned>
+TailMergeThreshold("tail-merge-threshold",
+          cl::desc("Max number of predecessors to consider tail merging"),
+          cl::init(150), cl::Hidden);
+
+// Heuristic for tail merging (and, inversely, tail duplication).
+// TODO: This should be replaced with a target query.
+static cl::opt<unsigned>
+TailMergeSize("tail-merge-size",
+          cl::desc("Min number of instructions to consider tail merging"),
+                              cl::init(3), cl::Hidden);
 
 namespace {
-  struct BranchFolder : public MachineFunctionPass {
+  /// BranchFolderPass - Wrap branch folder in a machine function pass.
+  class BranchFolderPass : public MachineFunctionPass {
+  public:
+    static char ID;
+    explicit BranchFolderPass(): MachineFunctionPass(ID) {}
+
     virtual bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF);
-    virtual const char *getPassName() const { return "Control Flow Optimizer"; }
-    const TargetInstrInfo *TII;
-    MachineDebugInfo *MDI;
-    bool MadeChange;
-  private:
-    // Tail Merging.
-    bool TailMergeBlocks(MachineFunction &MF);
-    void ReplaceTailWithBranchTo(MachineBasicBlock::iterator OldInst,
-                                 MachineBasicBlock *NewDest);
-    MachineBasicBlock *SplitMBBAt(MachineBasicBlock &CurMBB,
-                                  MachineBasicBlock::iterator BBI1);
-        
-    // Branch optzn.
-    bool OptimizeBranches(MachineFunction &MF);
-    void OptimizeBlock(MachineBasicBlock *MBB);
-    void RemoveDeadBlock(MachineBasicBlock *MBB);
-    
-    bool CanFallThrough(MachineBasicBlock *CurBB);
-    bool CanFallThrough(MachineBasicBlock *CurBB, bool BranchUnAnalyzable,
-                        MachineBasicBlock *TBB, MachineBasicBlock *FBB,
-                        const std::vector<MachineOperand> &Cond);
+
+    virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
+      AU.addRequired<TargetPassConfig>();
+      MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
+    }
   };
 }
 
-FunctionPass *llvm::createBranchFoldingPass() { return new BranchFolder(); }
+char BranchFolderPass::ID = 0;
+char &llvm::BranchFolderPassID = BranchFolderPass::ID;
+
+INITIALIZE_PASS(BranchFolderPass, "branch-folder",
+                "Control Flow Optimizer", false, false)
+
+bool BranchFolderPass::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
+  TargetPassConfig *PassConfig = &getAnalysis<TargetPassConfig>();
+  BranchFolder Folder(PassConfig->getEnableTailMerge(), /*CommonHoist=*/true);
+  return Folder.OptimizeFunction(MF,
+                                 MF.getTarget().getInstrInfo(),
+                                 MF.getTarget().getRegisterInfo(),
+                                 getAnalysisIfAvailable<MachineModuleInfo>());
+}
+
+
+BranchFolder::BranchFolder(bool defaultEnableTailMerge, bool CommonHoist) {
+  switch (FlagEnableTailMerge) {
+  case cl::BOU_UNSET: EnableTailMerge = defaultEnableTailMerge; break;
+  case cl::BOU_TRUE: EnableTailMerge = true; break;
+  case cl::BOU_FALSE: EnableTailMerge = false; break;
+  }
+
+  EnableHoistCommonCode = CommonHoist;
+}
 
 /// RemoveDeadBlock - Remove the specified dead machine basic block from the
 /// function, updating the CFG.
 void BranchFolder::RemoveDeadBlock(MachineBasicBlock *MBB) {
   assert(MBB->pred_empty() && "MBB must be dead!");
-  
+  DEBUG(dbgs() << "\nRemoving MBB: " << *MBB);
+
   MachineFunction *MF = MBB->getParent();
   // drop all successors.
   while (!MBB->succ_empty())
     MBB->removeSuccessor(MBB->succ_end()-1);
-  
-  // If there is DWARF info to active, check to see if there are any DWARF_LABEL
-  // records in the basic block.  If so, unregister them from MachineDebugInfo.
-  if (MDI && !MBB->empty()) {
-    unsigned DWARF_LABELOpc = TII->getDWARF_LABELOpcode();
-    assert(DWARF_LABELOpc &&
-           "Target supports dwarf but didn't implement getDWARF_LABELOpcode!");
-    
-    for (MachineBasicBlock::iterator I = MBB->begin(), E = MBB->end();
-         I != E; ++I) {
-      if ((unsigned)I->getOpcode() == DWARF_LABELOpc) {
-        // The label ID # is always operand #0, an immediate.
-        MDI->InvalidateLabel(I->getOperand(0).getImm());
-      }
+
+  // Avoid matching if this pointer gets reused.
+  TriedMerging.erase(MBB);
+
+  // Remove the block.
+  MF->erase(MBB);
+}
+
+/// OptimizeImpDefsBlock - If a basic block is just a bunch of implicit_def
+/// followed by terminators, and if the implicitly defined registers are not
+/// used by the terminators, remove those implicit_def's. e.g.
+/// BB1:
+///   r0 = implicit_def
+///   r1 = implicit_def
+///   br
+/// This block can be optimized away later if the implicit instructions are
+/// removed.
+bool BranchFolder::OptimizeImpDefsBlock(MachineBasicBlock *MBB) {
+  SmallSet<unsigned, 4> ImpDefRegs;
+  MachineBasicBlock::iterator I = MBB->begin();
+  while (I != MBB->end()) {
+    if (!I->isImplicitDef())
+      break;
+    unsigned Reg = I->getOperand(0).getReg();
+    ImpDefRegs.insert(Reg);
+    for (const uint16_t *SubRegs = TRI->getSubRegisters(Reg);
+         unsigned SubReg = *SubRegs; ++SubRegs)
+      ImpDefRegs.insert(SubReg);
+    ++I;
+  }
+  if (ImpDefRegs.empty())
+    return false;
+
+  MachineBasicBlock::iterator FirstTerm = I;
+  while (I != MBB->end()) {
+    if (!TII->isUnpredicatedTerminator(I))
+      return false;
+    // See if it uses any of the implicitly defined registers.
+    for (unsigned i = 0, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i) {
+      MachineOperand &MO = I->getOperand(i);
+      if (!MO.isReg() || !MO.isUse())
+        continue;
+      unsigned Reg = MO.getReg();
+      if (ImpDefRegs.count(Reg))
+        return false;
     }
+    ++I;
   }
-  
-  // Remove the block.
-  MF->getBasicBlockList().erase(MBB);
+
+  I = MBB->begin();
+  while (I != FirstTerm) {
+    MachineInstr *ImpDefMI = &*I;
+    ++I;
+    MBB->erase(ImpDefMI);
+  }
+
+  return true;
 }
 
-bool BranchFolder::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
-  TII = MF.getTarget().getInstrInfo();
-  if (!TII) return false;
+/// OptimizeFunction - Perhaps branch folding, tail merging and other
+/// CFG optimizations on the given function.
+bool BranchFolder::OptimizeFunction(MachineFunction &MF,
+                                    const TargetInstrInfo *tii,
+                                    const TargetRegisterInfo *tri,
+                                    MachineModuleInfo *mmi) {
+  if (!tii) return false;
+
+  TriedMerging.clear();
+
+  TII = tii;
+  TRI = tri;
+  MMI = mmi;
+  RS = NULL;
+
+  // Use a RegScavenger to help update liveness when required.
+  MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
+  if (MRI.tracksLiveness() && TRI->trackLivenessAfterRegAlloc(MF))
+    RS = new RegScavenger();
+  else
+    MRI.invalidateLiveness();
+
+  // Fix CFG.  The later algorithms expect it to be right.
+  bool MadeChange = false;
+  for (MachineFunction::iterator I = MF.begin(), E = MF.end(); I != E; I++) {
+    MachineBasicBlock *MBB = I, *TBB = 0, *FBB = 0;
+    SmallVector<MachineOperand, 4> Cond;
+    if (!TII->AnalyzeBranch(*MBB, TBB, FBB, Cond, true))
+      MadeChange |= MBB->CorrectExtraCFGEdges(TBB, FBB, !Cond.empty());
+    MadeChange |= OptimizeImpDefsBlock(MBB);
+  }
 
-  MDI = getAnalysisToUpdate<MachineDebugInfo>();
-  
-  bool EverMadeChange = false;
   bool MadeChangeThisIteration = true;
   while (MadeChangeThisIteration) {
-    MadeChangeThisIteration = false;
-    MadeChangeThisIteration |= TailMergeBlocks(MF);
-    MadeChangeThisIteration |= OptimizeBranches(MF);
-    EverMadeChange |= MadeChangeThisIteration;
+    MadeChangeThisIteration    = TailMergeBlocks(MF);
+    MadeChangeThisIteration   |= OptimizeBranches(MF);
+    if (EnableHoistCommonCode)
+      MadeChangeThisIteration |= HoistCommonCode(MF);
+    MadeChange |= MadeChangeThisIteration;
   }
 
-  // See if any jump tables have become mergable or dead as the code generator
+  // See if any jump tables have become dead as the code generator
   // did its thing.
   MachineJumpTableInfo *JTI = MF.getJumpTableInfo();
-  const std::vector<MachineJumpTableEntry> &JTs = JTI->getJumpTables();
-  if (!JTs.empty()) {
-    // Figure out how these jump tables should be merged.
-    std::vector<unsigned> JTMapping;
-    JTMapping.reserve(JTs.size());
-    
-    // We always keep the 0th jump table.
-    JTMapping.push_back(0);
-
-    // Scan the jump tables, seeing if there are any duplicates.  Note that this
-    // is N^2, which should be fixed someday.
-    for (unsigned i = 1, e = JTs.size(); i != e; ++i)
-      JTMapping.push_back(JTI->getJumpTableIndex(JTs[i].MBBs));
-    
-    // If a jump table was merge with another one, walk the function rewriting
-    // references to jump tables to reference the new JT ID's.  Keep track of
-    // whether we see a jump table idx, if not, we can delete the JT.
-    std::vector<bool> JTIsLive;
-    JTIsLive.resize(JTs.size());
-    for (MachineFunction::iterator BB = MF.begin(), E = MF.end();
-         BB != E; ++BB) {
-      for (MachineBasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end();
-           I != E; ++I)
-        for (unsigned op = 0, e = I->getNumOperands(); op != e; ++op) {
-          MachineOperand &Op = I->getOperand(op);
-          if (!Op.isJumpTableIndex()) continue;
-          unsigned NewIdx = JTMapping[Op.getJumpTableIndex()];
-          Op.setJumpTableIndex(NewIdx);
-
-          // Remember that this JT is live.
-          JTIsLive[NewIdx] = true;
-        }
-    }
-   
-    // Finally, remove dead jump tables.  This happens either because the
-    // indirect jump was unreachable (and thus deleted) or because the jump
-    // table was merged with some other one.
-    for (unsigned i = 0, e = JTIsLive.size(); i != e; ++i)
-      if (!JTIsLive[i]) {
-        JTI->RemoveJumpTable(i);
-        EverMadeChange = true;
+  if (JTI == 0) {
+    delete RS;
+    return MadeChange;
+  }
+
+  // Walk the function to find jump tables that are live.
+  BitVector JTIsLive(JTI->getJumpTables().size());
+  for (MachineFunction::iterator BB = MF.begin(), E = MF.end();
+       BB != E; ++BB) {
+    for (MachineBasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end();
+         I != E; ++I)
+      for (unsigned op = 0, e = I->getNumOperands(); op != e; ++op) {
+        MachineOperand &Op = I->getOperand(op);
+        if (!Op.isJTI()) continue;
+
+        // Remember that this JT is live.
+        JTIsLive.set(Op.getIndex());
       }
   }
-  
-  return EverMadeChange;
+
+  // Finally, remove dead jump tables.  This happens when the
+  // indirect jump was unreachable (and thus deleted).
+  for (unsigned i = 0, e = JTIsLive.size(); i != e; ++i)
+    if (!JTIsLive.test(i)) {
+      JTI->RemoveJumpTable(i);
+      MadeChange = true;
+    }
+
+  delete RS;
+  return MadeChange;
 }
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
@@ -166,21 +256,19 @@ static unsigned HashMachineInstr(const MachineInstr *MI) {
   unsigned Hash = MI->getOpcode();
   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
     const MachineOperand &Op = MI->getOperand(i);
-    
+
     // Merge in bits from the operand if easy.
     unsigned OperandHash = 0;
     switch (Op.getType()) {
     case MachineOperand::MO_Register:          OperandHash = Op.getReg(); break;
     case MachineOperand::MO_Immediate:         OperandHash = Op.getImm(); break;
     case MachineOperand::MO_MachineBasicBlock:
-      OperandHash = Op.getMachineBasicBlock()->getNumber();
+      OperandHash = Op.getMBB()->getNumber();
       break;
-    case MachineOperand::MO_FrameIndex: OperandHash = Op.getFrameIndex(); break;
+    case MachineOperand::MO_FrameIndex:
     case MachineOperand::MO_ConstantPoolIndex:
-      OperandHash = Op.getConstantPoolIndex();
-      break;
     case MachineOperand::MO_JumpTableIndex:
-      OperandHash = Op.getJumpTableIndex();
+      OperandHash = Op.getIndex();
       break;
     case MachineOperand::MO_GlobalAddress:
     case MachineOperand::MO_ExternalSymbol:
@@ -190,30 +278,27 @@ static unsigned HashMachineInstr(const MachineInstr *MI) {
       break;
     default: break;
     }
-    
+
     Hash += ((OperandHash << 3) | Op.getType()) << (i&31);
   }
   return Hash;
 }
 
-/// HashEndOfMBB - Hash the last two instructions in the MBB.  We hash two
-/// instructions, because cross-jumping only saves code when at least two
-/// instructions are removed (since a branch must be inserted).
+/// HashEndOfMBB - Hash the last instruction in the MBB.
 static unsigned HashEndOfMBB(const MachineBasicBlock *MBB) {
   MachineBasicBlock::const_iterator I = MBB->end();
   if (I == MBB->begin())
     return 0;   // Empty MBB.
-  
-  --I;
-  unsigned Hash = HashMachineInstr(I);
-    
-  if (I == MBB->begin())
-    return Hash;   // Single instr MBB.
-  
+
   --I;
-  // Hash in the second-to-last instruction.
-  Hash ^= HashMachineInstr(I) << 2;
-  return Hash;
+  // Skip debug info so it will not affect codegen.
+  while (I->isDebugValue()) {
+    if (I==MBB->begin())
+      return 0;      // MBB empty except for debug info.
+    --I;
+  }
+
+  return HashMachineInstr(I);
 }
 
 /// ComputeCommonTailLength - Given two machine basic blocks, compute the number
@@ -225,37 +310,98 @@ static unsigned ComputeCommonTailLength(MachineBasicBlock *MBB1,
                                         MachineBasicBlock::iterator &I2) {
   I1 = MBB1->end();
   I2 = MBB2->end();
-  
+
   unsigned TailLen = 0;
   while (I1 != MBB1->begin() && I2 != MBB2->begin()) {
     --I1; --I2;
-    if (!I1->isIdenticalTo(I2)) {
+    // Skip debugging pseudos; necessary to avoid changing the code.
+    while (I1->isDebugValue()) {
+      if (I1==MBB1->begin()) {
+        while (I2->isDebugValue()) {
+          if (I2==MBB2->begin())
+            // I1==DBG at begin; I2==DBG at begin
+            return TailLen;
+          --I2;
+        }
+        ++I2;
+        // I1==DBG at begin; I2==non-DBG, or first of DBGs not at begin
+        return TailLen;
+      }
+      --I1;
+    }
+    // I1==first (untested) non-DBG preceding known match
+    while (I2->isDebugValue()) {
+      if (I2==MBB2->begin()) {
+        ++I1;
+        // I1==non-DBG, or first of DBGs not at begin; I2==DBG at begin
+        return TailLen;
+      }
+      --I2;
+    }
+    // I1, I2==first (untested) non-DBGs preceding known match
+    if (!I1->isIdenticalTo(I2) ||
+        // FIXME: This check is dubious. It's used to get around a problem where
+        // people incorrectly expect inline asm directives to remain in the same
+        // relative order. This is untenable because normal compiler
+        // optimizations (like this one) may reorder and/or merge these
+        // directives.
+        I1->isInlineAsm()) {
       ++I1; ++I2;
       break;
     }
     ++TailLen;
   }
+  // Back past possible debugging pseudos at beginning of block.  This matters
+  // when one block differs from the other only by whether debugging pseudos
+  // are present at the beginning.  (This way, the various checks later for
+  // I1==MBB1->begin() work as expected.)
+  if (I1 == MBB1->begin() && I2 != MBB2->begin()) {
+    --I2;
+    while (I2->isDebugValue()) {
+      if (I2 == MBB2->begin()) {
+        return TailLen;
+        }
+      --I2;
+    }
+    ++I2;
+  }
+  if (I2 == MBB2->begin() && I1 != MBB1->begin()) {
+    --I1;
+    while (I1->isDebugValue()) {
+      if (I1 == MBB1->begin())
+        return TailLen;
+      --I1;
+    }
+    ++I1;
+  }
   return TailLen;
 }
 
+void BranchFolder::MaintainLiveIns(MachineBasicBlock *CurMBB,
+                                   MachineBasicBlock *NewMBB) {
+  if (RS) {
+    RS->enterBasicBlock(CurMBB);
+    if (!CurMBB->empty())
+      RS->forward(prior(CurMBB->end()));
+    BitVector RegsLiveAtExit(TRI->getNumRegs());
+    RS->getRegsUsed(RegsLiveAtExit, false);
+    for (unsigned int i = 0, e = TRI->getNumRegs(); i != e; i++)
+      if (RegsLiveAtExit[i])
+        NewMBB->addLiveIn(i);
+  }
+}
+
 /// ReplaceTailWithBranchTo - Delete the instruction OldInst and everything
-/// after it, replacing it with an unconditional branch to NewDest.  This
-/// returns true if OldInst's block is modified, false if NewDest is modified.
+/// after it, replacing it with an unconditional branch to NewDest.
 void BranchFolder::ReplaceTailWithBranchTo(MachineBasicBlock::iterator OldInst,
                                            MachineBasicBlock *NewDest) {
-  MachineBasicBlock *OldBB = OldInst->getParent();
-  
-  // Remove all the old successors of OldBB from the CFG.
-  while (!OldBB->succ_empty())
-    OldBB->removeSuccessor(OldBB->succ_begin());
-  
-  // Remove all the dead instructions from the end of OldBB.
-  OldBB->erase(OldInst, OldBB->end());
-
-  // If OldBB isn't immediately before OldBB, insert a branch to it.
-  if (++MachineFunction::iterator(OldBB) != MachineFunction::iterator(NewDest))
-    TII->InsertBranch(*OldBB, NewDest, 0, std::vector<MachineOperand>());
-  OldBB->addSuccessor(NewDest);
+  MachineBasicBlock *CurMBB = OldInst->getParent();
+
+  TII->ReplaceTailWithBranchTo(OldInst, NewDest);
+
+  // For targets that use the register scavenger, we must maintain LiveIns.
+  MaintainLiveIns(CurMBB, NewDest);
+
   ++NumTailMerge;
 }
 
@@ -264,37 +410,42 @@ void BranchFolder::ReplaceTailWithBranchTo(MachineBasicBlock::iterator OldInst,
 /// iterator.  This returns the new MBB.
 MachineBasicBlock *BranchFolder::SplitMBBAt(MachineBasicBlock &CurMBB,
                                             MachineBasicBlock::iterator BBI1) {
+  if (!TII->isLegalToSplitMBBAt(CurMBB, BBI1))
+    return 0;
+
+  MachineFunction &MF = *CurMBB.getParent();
+
   // Create the fall-through block.
   MachineFunction::iterator MBBI = &CurMBB;
-  MachineBasicBlock *NewMBB = new MachineBasicBlock(CurMBB.getBasicBlock());
-  CurMBB.getParent()->getBasicBlockList().insert(++MBBI, NewMBB);
+  MachineBasicBlock *NewMBB =MF.CreateMachineBasicBlock(CurMBB.getBasicBlock());
+  CurMBB.getParent()->insert(++MBBI, NewMBB);
 
   // Move all the successors of this block to the specified block.
-  while (!CurMBB.succ_empty()) {
-    MachineBasicBlock *S = *(CurMBB.succ_end()-1);
-    NewMBB->addSuccessor(S);
-    CurMBB.removeSuccessor(S);
-  }
+  NewMBB->transferSuccessors(&CurMBB);
+
   // Add an edge from CurMBB to NewMBB for the fall-through.
   CurMBB.addSuccessor(NewMBB);
-  
+
   // Splice the code over.
   NewMBB->splice(NewMBB->end(), &CurMBB, BBI1, CurMBB.end());
+
+  // For targets that use the register scavenger, we must maintain LiveIns.
+  MaintainLiveIns(&CurMBB, NewMBB);
+
   return NewMBB;
 }
 
 /// EstimateRuntime - Make a rough estimate for how long it will take to run
 /// the specified code.
 static unsigned EstimateRuntime(MachineBasicBlock::iterator I,
-                                MachineBasicBlock::iterator E,
-                                const TargetInstrInfo *TII) {
+                                MachineBasicBlock::iterator E) {
   unsigned Time = 0;
   for (; I != E; ++I) {
-    const TargetInstrDescriptor &TID = TII->get(I->getOpcode());
-    if (TID.Flags & M_CALL_FLAG)
+    if (I->isDebugValue())
+      continue;
+    if (I->isCall())
       Time += 10;
-    else if (TID.Flags & (M_LOAD_FLAG|M_STORE_FLAG))
+    else if (I->mayLoad() || I->mayStore())
       Time += 2;
     else
       ++Time;
@@ -302,141 +453,525 @@ static unsigned EstimateRuntime(MachineBasicBlock::iterator I,
   return Time;
 }
 
-/// ShouldSplitFirstBlock - We need to either split MBB1 at MBB1I or MBB2 at
-/// MBB2I and then insert an unconditional branch in the other block.  Determine
-/// which is the best to split
-static bool ShouldSplitFirstBlock(MachineBasicBlock *MBB1,
-                                  MachineBasicBlock::iterator MBB1I,
-                                  MachineBasicBlock *MBB2,
-                                  MachineBasicBlock::iterator MBB2I,
-                                  const TargetInstrInfo *TII) {
-  // TODO: if we had some notion of which block was hotter, we could split
-  // the hot block, so it is the fall-through.  Since we don't have profile info
-  // make a decision based on which will hurt most to split.
-  unsigned MBB1Time = EstimateRuntime(MBB1->begin(), MBB1I, TII);
-  unsigned MBB2Time = EstimateRuntime(MBB2->begin(), MBB2I, TII);
-  
-  // If the MBB1 prefix takes "less time" to run than the MBB2 prefix, split the
-  // MBB1 block so it falls through.  This will penalize the MBB2 path, but will
-  // have a lower overall impact on the program execution.
-  return MBB1Time < MBB2Time;
+// CurMBB needs to add an unconditional branch to SuccMBB (we removed these
+// branches temporarily for tail merging).  In the case where CurMBB ends
+// with a conditional branch to the next block, optimize by reversing the
+// test and conditionally branching to SuccMBB instead.
+static void FixTail(MachineBasicBlock *CurMBB, MachineBasicBlock *SuccBB,
+                    const TargetInstrInfo *TII) {
+  MachineFunction *MF = CurMBB->getParent();
+  MachineFunction::iterator I = llvm::next(MachineFunction::iterator(CurMBB));
+  MachineBasicBlock *TBB = 0, *FBB = 0;
+  SmallVector<MachineOperand, 4> Cond;
+  DebugLoc dl;  // FIXME: this is nowhere
+  if (I != MF->end() &&
+      !TII->AnalyzeBranch(*CurMBB, TBB, FBB, Cond, true)) {
+    MachineBasicBlock *NextBB = I;
+    if (TBB == NextBB && !Cond.empty() && !FBB) {
+      if (!TII->ReverseBranchCondition(Cond)) {
+        TII->RemoveBranch(*CurMBB);
+        TII->InsertBranch(*CurMBB, SuccBB, NULL, Cond, dl);
+        return;
+      }
+    }
+  }
+  TII->InsertBranch(*CurMBB, SuccBB, NULL,
+                    SmallVector<MachineOperand, 0>(), dl);
 }
 
-bool BranchFolder::TailMergeBlocks(MachineFunction &MF) {
-  MadeChange = false;
-  
-  if (!EnableTailMerge) return false;
-  
-  // Find blocks with no successors.
-  std::vector<std::pair<unsigned,MachineBasicBlock*> > MergePotentials;
-  for (MachineFunction::iterator I = MF.begin(), E = MF.end(); I != E; ++I) {
-    if (I->succ_empty())
-      MergePotentials.push_back(std::make_pair(HashEndOfMBB(I), I));
+bool
+BranchFolder::MergePotentialsElt::operator<(const MergePotentialsElt &o) const {
+  if (getHash() < o.getHash())
+    return true;
+   else if (getHash() > o.getHash())
+    return false;
+  else if (getBlock()->getNumber() < o.getBlock()->getNumber())
+    return true;
+  else if (getBlock()->getNumber() > o.getBlock()->getNumber())
+    return false;
+  else {
+    // _GLIBCXX_DEBUG checks strict weak ordering, which involves comparing
+    // an object with itself.
+#ifndef _GLIBCXX_DEBUG
+    llvm_unreachable("Predecessor appears twice");
+#else
+    return false;
+#endif
+  }
+}
+
+/// CountTerminators - Count the number of terminators in the given
+/// block and set I to the position of the first non-terminator, if there
+/// is one, or MBB->end() otherwise.
+static unsigned CountTerminators(MachineBasicBlock *MBB,
+                                 MachineBasicBlock::iterator &I) {
+  I = MBB->end();
+  unsigned NumTerms = 0;
+  for (;;) {
+    if (I == MBB->begin()) {
+      I = MBB->end();
+      break;
+    }
+    --I;
+    if (!I->isTerminator()) break;
+    ++NumTerms;
+  }
+  return NumTerms;
+}
+
+/// ProfitableToMerge - Check if two machine basic blocks have a common tail
+/// and decide if it would be profitable to merge those tails.  Return the
+/// length of the common tail and iterators to the first common instruction
+/// in each block.
+static bool ProfitableToMerge(MachineBasicBlock *MBB1,
+                              MachineBasicBlock *MBB2,
+                              unsigned minCommonTailLength,
+                              unsigned &CommonTailLen,
+                              MachineBasicBlock::iterator &I1,
+                              MachineBasicBlock::iterator &I2,
+                              MachineBasicBlock *SuccBB,
+                              MachineBasicBlock *PredBB) {
+  CommonTailLen = ComputeCommonTailLength(MBB1, MBB2, I1, I2);
+  if (CommonTailLen == 0)
+    return false;
+  DEBUG(dbgs() << "Common tail length of BB#" << MBB1->getNumber()
+               << " and BB#" << MBB2->getNumber() << " is " << CommonTailLen
+               << '\n');
+
+  // It's almost always profitable to merge any number of non-terminator
+  // instructions with the block that falls through into the common successor.
+  if (MBB1 == PredBB || MBB2 == PredBB) {
+    MachineBasicBlock::iterator I;
+    unsigned NumTerms = CountTerminators(MBB1 == PredBB ? MBB2 : MBB1, I);
+    if (CommonTailLen > NumTerms)
+      return true;
+  }
+
+  // If one of the blocks can be completely merged and happens to be in
+  // a position where the other could fall through into it, merge any number
+  // of instructions, because it can be done without a branch.
+  // TODO: If the blocks are not adjacent, move one of them so that they are?
+  if (MBB1->isLayoutSuccessor(MBB2) && I2 == MBB2->begin())
+    return true;
+  if (MBB2->isLayoutSuccessor(MBB1) && I1 == MBB1->begin())
+    return true;
+
+  // If both blocks have an unconditional branch temporarily stripped out,
+  // count that as an additional common instruction for the following
+  // heuristics.
+  unsigned EffectiveTailLen = CommonTailLen;
+  if (SuccBB && MBB1 != PredBB && MBB2 != PredBB &&
+      !MBB1->back().isBarrier() &&
+      !MBB2->back().isBarrier())
+    ++EffectiveTailLen;
+
+  // Check if the common tail is long enough to be worthwhile.
+  if (EffectiveTailLen >= minCommonTailLength)
+    return true;
+
+  // If we are optimizing for code size, 2 instructions in common is enough if
+  // we don't have to split a block.  At worst we will be introducing 1 new
+  // branch instruction, which is likely to be smaller than the 2
+  // instructions that would be deleted in the merge.
+  MachineFunction *MF = MBB1->getParent();
+  if (EffectiveTailLen >= 2 &&
+      MF->getFunction()->hasFnAttr(Attribute::OptimizeForSize) &&
+      (I1 == MBB1->begin() || I2 == MBB2->begin()))
+    return true;
+
+  return false;
+}
+
+/// ComputeSameTails - Look through all the blocks in MergePotentials that have
+/// hash CurHash (guaranteed to match the last element).  Build the vector
+/// SameTails of all those that have the (same) largest number of instructions
+/// in common of any pair of these blocks.  SameTails entries contain an
+/// iterator into MergePotentials (from which the MachineBasicBlock can be
+/// found) and a MachineBasicBlock::iterator into that MBB indicating the
+/// instruction where the matching code sequence begins.
+/// Order of elements in SameTails is the reverse of the order in which
+/// those blocks appear in MergePotentials (where they are not necessarily
+/// consecutive).
+unsigned BranchFolder::ComputeSameTails(unsigned CurHash,
+                                        unsigned minCommonTailLength,
+                                        MachineBasicBlock *SuccBB,
+                                        MachineBasicBlock *PredBB) {
+  unsigned maxCommonTailLength = 0U;
+  SameTails.clear();
+  MachineBasicBlock::iterator TrialBBI1, TrialBBI2;
+  MPIterator HighestMPIter = prior(MergePotentials.end());
+  for (MPIterator CurMPIter = prior(MergePotentials.end()),
+                  B = MergePotentials.begin();
+       CurMPIter != B && CurMPIter->getHash() == CurHash;
+       --CurMPIter) {
+    for (MPIterator I = prior(CurMPIter); I->getHash() == CurHash ; --I) {
+      unsigned CommonTailLen;
+      if (ProfitableToMerge(CurMPIter->getBlock(), I->getBlock(),
+                            minCommonTailLength,
+                            CommonTailLen, TrialBBI1, TrialBBI2,
+                            SuccBB, PredBB)) {
+        if (CommonTailLen > maxCommonTailLength) {
+          SameTails.clear();
+          maxCommonTailLength = CommonTailLen;
+          HighestMPIter = CurMPIter;
+          SameTails.push_back(SameTailElt(CurMPIter, TrialBBI1));
+        }
+        if (HighestMPIter == CurMPIter &&
+            CommonTailLen == maxCommonTailLength)
+          SameTails.push_back(SameTailElt(I, TrialBBI2));
+      }
+      if (I == B)
+        break;
+    }
+  }
+  return maxCommonTailLength;
+}
+
+/// RemoveBlocksWithHash - Remove all blocks with hash CurHash from
+/// MergePotentials, restoring branches at ends of blocks as appropriate.
+void BranchFolder::RemoveBlocksWithHash(unsigned CurHash,
+                                        MachineBasicBlock *SuccBB,
+                                        MachineBasicBlock *PredBB) {
+  MPIterator CurMPIter, B;
+  for (CurMPIter = prior(MergePotentials.end()), B = MergePotentials.begin();
+       CurMPIter->getHash() == CurHash;
+       --CurMPIter) {
+    // Put the unconditional branch back, if we need one.
+    MachineBasicBlock *CurMBB = CurMPIter->getBlock();
+    if (SuccBB && CurMBB != PredBB)
+      FixTail(CurMBB, SuccBB, TII);
+    if (CurMPIter == B)
+      break;
   }
-  
+  if (CurMPIter->getHash() != CurHash)
+    CurMPIter++;
+  MergePotentials.erase(CurMPIter, MergePotentials.end());
+}
+
+/// CreateCommonTailOnlyBlock - None of the blocks to be tail-merged consist
+/// only of the common tail.  Create a block that does by splitting one.
+bool BranchFolder::CreateCommonTailOnlyBlock(MachineBasicBlock *&PredBB,
+                                             unsigned maxCommonTailLength,
+                                             unsigned &commonTailIndex) {
+  commonTailIndex = 0;
+  unsigned TimeEstimate = ~0U;
+  for (unsigned i = 0, e = SameTails.size(); i != e; ++i) {
+    // Use PredBB if possible; that doesn't require a new branch.
+    if (SameTails[i].getBlock() == PredBB) {
+      commonTailIndex = i;
+      break;
+    }
+    // Otherwise, make a (fairly bogus) choice based on estimate of
+    // how long it will take the various blocks to execute.
+    unsigned t = EstimateRuntime(SameTails[i].getBlock()->begin(),
+                                 SameTails[i].getTailStartPos());
+    if (t <= TimeEstimate) {
+      TimeEstimate = t;
+      commonTailIndex = i;
+    }
+  }
+
+  MachineBasicBlock::iterator BBI =
+    SameTails[commonTailIndex].getTailStartPos();
+  MachineBasicBlock *MBB = SameTails[commonTailIndex].getBlock();
+
+  // If the common tail includes any debug info we will take it pretty
+  // randomly from one of the inputs.  Might be better to remove it?
+  DEBUG(dbgs() << "\nSplitting BB#" << MBB->getNumber() << ", size "
+               << maxCommonTailLength);
+
+  MachineBasicBlock *newMBB = SplitMBBAt(*MBB, BBI);
+  if (!newMBB) {
+    DEBUG(dbgs() << "... failed!");
+    return false;
+  }
+
+  SameTails[commonTailIndex].setBlock(newMBB);
+  SameTails[commonTailIndex].setTailStartPos(newMBB->begin());
+
+  // If we split PredBB, newMBB is the new predecessor.
+  if (PredBB == MBB)
+    PredBB = newMBB;
+
+  return true;
+}
+
+// See if any of the blocks in MergePotentials (which all have a common single
+// successor, or all have no successor) can be tail-merged.  If there is a
+// successor, any blocks in MergePotentials that are not tail-merged and
+// are not immediately before Succ must have an unconditional branch to
+// Succ added (but the predecessor/successor lists need no adjustment).
+// The lone predecessor of Succ that falls through into Succ,
+// if any, is given in PredBB.
+
+bool BranchFolder::TryTailMergeBlocks(MachineBasicBlock *SuccBB,
+                                      MachineBasicBlock *PredBB) {
+  bool MadeChange = false;
+
+  // Except for the special cases below, tail-merge if there are at least
+  // this many instructions in common.
+  unsigned minCommonTailLength = TailMergeSize;
+
+  DEBUG(dbgs() << "\nTryTailMergeBlocks: ";
+        for (unsigned i = 0, e = MergePotentials.size(); i != e; ++i)
+          dbgs() << "BB#" << MergePotentials[i].getBlock()->getNumber()
+                 << (i == e-1 ? "" : ", ");
+        dbgs() << "\n";
+        if (SuccBB) {
+          dbgs() << "  with successor BB#" << SuccBB->getNumber() << '\n';
+          if (PredBB)
+            dbgs() << "  which has fall-through from BB#"
+                   << PredBB->getNumber() << "\n";
+        }
+        dbgs() << "Looking for common tails of at least "
+               << minCommonTailLength << " instruction"
+               << (minCommonTailLength == 1 ? "" : "s") << '\n';
+       );
+
   // Sort by hash value so that blocks with identical end sequences sort
   // together.
   std::stable_sort(MergePotentials.begin(), MergePotentials.end());
 
   // Walk through equivalence sets looking for actual exact matches.
   while (MergePotentials.size() > 1) {
-    unsigned CurHash  = (MergePotentials.end()-1)->first;
-    unsigned PrevHash = (MergePotentials.end()-2)->first;
-    MachineBasicBlock *CurMBB = (MergePotentials.end()-1)->second;
-    
-    // If there is nothing that matches the hash of the current basic block,
-    // give up.
-    if (CurHash != PrevHash) {
-      MergePotentials.pop_back();
+    unsigned CurHash = MergePotentials.back().getHash();
+
+    // Build SameTails, identifying the set of blocks with this hash code
+    // and with the maximum number of instructions in common.
+    unsigned maxCommonTailLength = ComputeSameTails(CurHash,
+                                                    minCommonTailLength,
+                                                    SuccBB, PredBB);
+
+    // If we didn't find any pair that has at least minCommonTailLength
+    // instructions in common, remove all blocks with this hash code and retry.
+    if (SameTails.empty()) {
+      RemoveBlocksWithHash(CurHash, SuccBB, PredBB);
       continue;
     }
-    
-    // Determine the actual length of the shared tail between these two basic
-    // blocks.  Because the hash can have collisions, it's possible that this is
-    // less than 2.
-    MachineBasicBlock::iterator BBI1, BBI2;
-    unsigned CommonTailLen = 
-      ComputeCommonTailLength(CurMBB, (MergePotentials.end()-2)->second, 
-                              BBI1, BBI2);
-    
-    // If the tails don't have at least two instructions in common, see if there
-    // is anything else in the equivalence class that does match.
-    if (CommonTailLen < 2) {
-      unsigned FoundMatch = ~0U;
-      for (int i = MergePotentials.size()-2;
-           i != -1 && MergePotentials[i].first == CurHash; --i) {
-        CommonTailLen = ComputeCommonTailLength(CurMBB, 
-                                                MergePotentials[i].second,
-                                                BBI1, BBI2);
-        if (CommonTailLen >= 2) {
-          FoundMatch = i;
+
+    // If one of the blocks is the entire common tail (and not the entry
+    // block, which we can't jump to), we can treat all blocks with this same
+    // tail at once.  Use PredBB if that is one of the possibilities, as that
+    // will not introduce any extra branches.
+    MachineBasicBlock *EntryBB = MergePotentials.begin()->getBlock()->
+                                 getParent()->begin();
+    unsigned commonTailIndex = SameTails.size();
+    // If there are two blocks, check to see if one can be made to fall through
+    // into the other.
+    if (SameTails.size() == 2 &&
+        SameTails[0].getBlock()->isLayoutSuccessor(SameTails[1].getBlock()) &&
+        SameTails[1].tailIsWholeBlock())
+      commonTailIndex = 1;
+    else if (SameTails.size() == 2 &&
+             SameTails[1].getBlock()->isLayoutSuccessor(
+                                                     SameTails[0].getBlock()) &&
+             SameTails[0].tailIsWholeBlock())
+      commonTailIndex = 0;
+    else {
+      // Otherwise just pick one, favoring the fall-through predecessor if
+      // there is one.
+      for (unsigned i = 0, e = SameTails.size(); i != e; ++i) {
+        MachineBasicBlock *MBB = SameTails[i].getBlock();
+        if (MBB == EntryBB && SameTails[i].tailIsWholeBlock())
+          continue;
+        if (MBB == PredBB) {
+          commonTailIndex = i;
           break;
         }
+        if (SameTails[i].tailIsWholeBlock())
+          commonTailIndex = i;
       }
-      
-      // If we didn't find anything that has at least two instructions matching
-      // this one, bail out.
-      if (FoundMatch == ~0U) {
-        MergePotentials.pop_back();
-        continue;
-      }
-      
-      // Otherwise, move the matching block to the right position.
-      std::swap(MergePotentials[FoundMatch], *(MergePotentials.end()-2));
     }
 
-    MachineBasicBlock *MBB2 = (MergePotentials.end()-2)->second;
-
-    // If neither block is the entire common tail, split the tail of one block
-    // to make it redundant with the other tail.
-    if (CurMBB->begin() != BBI1 && MBB2->begin() != BBI2) {
-      if (0) { // Enable this to disable partial tail merges.
-        MergePotentials.pop_back();
+    if (commonTailIndex == SameTails.size() ||
+        (SameTails[commonTailIndex].getBlock() == PredBB &&
+         !SameTails[commonTailIndex].tailIsWholeBlock())) {
+      // None of the blocks consist entirely of the common tail.
+      // Split a block so that one does.
+      if (!CreateCommonTailOnlyBlock(PredBB,
+                                     maxCommonTailLength, commonTailIndex)) {
+        RemoveBlocksWithHash(CurHash, SuccBB, PredBB);
         continue;
       }
-      
-      // Decide whether we want to split CurMBB or MBB2.
-      if (ShouldSplitFirstBlock(CurMBB, BBI1, MBB2, BBI2, TII)) {
-        CurMBB = SplitMBBAt(*CurMBB, BBI1);
-        BBI1 = CurMBB->begin();
-        MergePotentials.back().second = CurMBB;
-      } else {
-        MBB2 = SplitMBBAt(*MBB2, BBI2);
-        BBI2 = MBB2->begin();
-        (MergePotentials.end()-2)->second = MBB2;
-      }
     }
-    
-    if (MBB2->begin() == BBI2) {
-      // Hack the end off CurMBB, making it jump to MBBI@ instead.
-      ReplaceTailWithBranchTo(BBI1, MBB2);
-      // This modifies CurMBB, so remove it from the worklist.
-      MergePotentials.pop_back();
-    } else {
-      assert(CurMBB->begin() == BBI1 && "Didn't split block correctly?");
-      // Hack the end off MBB2, making it jump to CurMBB instead.
-      ReplaceTailWithBranchTo(BBI2, CurMBB);
-      // This modifies MBB2, so remove it from the worklist.
-      MergePotentials.erase(MergePotentials.end()-2);
+
+    MachineBasicBlock *MBB = SameTails[commonTailIndex].getBlock();
+    // MBB is common tail.  Adjust all other BB's to jump to this one.
+    // Traversal must be forwards so erases work.
+    DEBUG(dbgs() << "\nUsing common tail in BB#" << MBB->getNumber()
+                 << " for ");
+    for (unsigned int i=0, e = SameTails.size(); i != e; ++i) {
+      if (commonTailIndex == i)
+        continue;
+      DEBUG(dbgs() << "BB#" << SameTails[i].getBlock()->getNumber()
+                   << (i == e-1 ? "" : ", "));
+      // Hack the end off BB i, making it jump to BB commonTailIndex instead.
+      ReplaceTailWithBranchTo(SameTails[i].getTailStartPos(), MBB);
+      // BB i is no longer a predecessor of SuccBB; remove it from the worklist.
+      MergePotentials.erase(SameTails[i].getMPIter());
     }
+    DEBUG(dbgs() << "\n");
+    // We leave commonTailIndex in the worklist in case there are other blocks
+    // that match it with a smaller number of instructions.
     MadeChange = true;
   }
-  
   return MadeChange;
 }
 
+bool BranchFolder::TailMergeBlocks(MachineFunction &MF) {
+  bool MadeChange = false;
+  if (!EnableTailMerge) return MadeChange;
+
+  // First find blocks with no successors.
+  MergePotentials.clear();
+  for (MachineFunction::iterator I = MF.begin(), E = MF.end();
+       I != E && MergePotentials.size() < TailMergeThreshold; ++I) {
+    if (TriedMerging.count(I))
+      continue;
+    if (I->succ_empty())
+      MergePotentials.push_back(MergePotentialsElt(HashEndOfMBB(I), I));
+  }
+
+  // If this is a large problem, avoid visiting the same basic blocks
+  // multiple times.
+  if (MergePotentials.size() == TailMergeThreshold)
+    for (unsigned i = 0, e = MergePotentials.size(); i != e; ++i)
+      TriedMerging.insert(MergePotentials[i].getBlock());
+
+  // See if we can do any tail merging on those.
+  if (MergePotentials.size() >= 2)
+    MadeChange |= TryTailMergeBlocks(NULL, NULL);
+
+  // Look at blocks (IBB) with multiple predecessors (PBB).
+  // We change each predecessor to a canonical form, by
+  // (1) temporarily removing any unconditional branch from the predecessor
+  // to IBB, and
+  // (2) alter conditional branches so they branch to the other block
+  // not IBB; this may require adding back an unconditional branch to IBB
+  // later, where there wasn't one coming in.  E.g.
+  //   Bcc IBB
+  //   fallthrough to QBB
+  // here becomes
+  //   Bncc QBB
+  // with a conceptual B to IBB after that, which never actually exists.
+  // With those changes, we see whether the predecessors' tails match,
+  // and merge them if so.  We change things out of canonical form and
+  // back to the way they were later in the process.  (OptimizeBranches
+  // would undo some of this, but we can't use it, because we'd get into
+  // a compile-time infinite loop repeatedly doing and undoing the same
+  // transformations.)
+
+  for (MachineFunction::iterator I = llvm::next(MF.begin()), E = MF.end();
+       I != E; ++I) {
+    if (I->pred_size() < 2) continue;
+    SmallPtrSet<MachineBasicBlock *, 8> UniquePreds;
+    MachineBasicBlock *IBB = I;
+    MachineBasicBlock *PredBB = prior(I);
+    MergePotentials.clear();
+    for (MachineBasicBlock::pred_iterator P = I->pred_begin(),
+           E2 = I->pred_end();
+         P != E2 && MergePotentials.size() < TailMergeThreshold; ++P) {
+      MachineBasicBlock *PBB = *P;
+      if (TriedMerging.count(PBB))
+        continue;
+
+      // Skip blocks that loop to themselves, can't tail merge these.
+      if (PBB == IBB)
+        continue;
+
+      // Visit each predecessor only once.
+      if (!UniquePreds.insert(PBB))
+        continue;
+
+      // Skip blocks which may jump to a landing pad. Can't tail merge these.
+      if (PBB->getLandingPadSuccessor())
+        continue;
+
+      MachineBasicBlock *TBB = 0, *FBB = 0;
+      SmallVector<MachineOperand, 4> Cond;
+      if (!TII->AnalyzeBranch(*PBB, TBB, FBB, Cond, true)) {
+        // Failing case: IBB is the target of a cbr, and we cannot reverse the
+        // branch.
+        SmallVector<MachineOperand, 4> NewCond(Cond);
+        if (!Cond.empty() && TBB == IBB) {
+          if (TII->ReverseBranchCondition(NewCond))
+            continue;
+          // This is the QBB case described above
+          if (!FBB)
+            FBB = llvm::next(MachineFunction::iterator(PBB));
+        }
+
+        // Failing case: the only way IBB can be reached from PBB is via
+        // exception handling.  Happens for landing pads.  Would be nice to have
+        // a bit in the edge so we didn't have to do all this.
+        if (IBB->isLandingPad()) {
+          MachineFunction::iterator IP = PBB;  IP++;
+          MachineBasicBlock *PredNextBB = NULL;
+          if (IP != MF.end())
+            PredNextBB = IP;
+          if (TBB == NULL) {
+            if (IBB != PredNextBB)      // fallthrough
+              continue;
+          } else if (FBB) {
+            if (TBB != IBB && FBB != IBB)   // cbr then ubr
+              continue;
+          } else if (Cond.empty()) {
+            if (TBB != IBB)               // ubr
+              continue;
+          } else {
+            if (TBB != IBB && IBB != PredNextBB)  // cbr
+              continue;
+          }
+        }
+
+        // Remove the unconditional branch at the end, if any.
+        if (TBB && (Cond.empty() || FBB)) {
+          DebugLoc dl;  // FIXME: this is nowhere
+          TII->RemoveBranch(*PBB);
+          if (!Cond.empty())
+            // reinsert conditional branch only, for now
+            TII->InsertBranch(*PBB, (TBB == IBB) ? FBB : TBB, 0, NewCond, dl);
+        }
+
+        MergePotentials.push_back(MergePotentialsElt(HashEndOfMBB(PBB), *P));
+      }
+    }
+
+    // If this is a large problem, avoid visiting the same basic blocks multiple
+    // times.
+    if (MergePotentials.size() == TailMergeThreshold)
+      for (unsigned i = 0, e = MergePotentials.size(); i != e; ++i)
+        TriedMerging.insert(MergePotentials[i].getBlock());
+
+    if (MergePotentials.size() >= 2)
+      MadeChange |= TryTailMergeBlocks(IBB, PredBB);
+
+    // Reinsert an unconditional branch if needed. The 1 below can occur as a
+    // result of removing blocks in TryTailMergeBlocks.
+    PredBB = prior(I);     // this may have been changed in TryTailMergeBlocks
+    if (MergePotentials.size() == 1 &&
+        MergePotentials.begin()->getBlock() != PredBB)
+      FixTail(MergePotentials.begin()->getBlock(), IBB, TII);
+  }
+
+  return MadeChange;
+}
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //  Branch Optimization
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 bool BranchFolder::OptimizeBranches(MachineFunction &MF) {
-  MadeChange = false;
-  
-  for (MachineFunction::iterator I = ++MF.begin(), E = MF.end(); I != E; ) {
+  bool MadeChange = false;
+
+  // Make sure blocks are numbered in order
+  MF.RenumberBlocks();
+
+  for (MachineFunction::iterator I = llvm::next(MF.begin()), E = MF.end();
+       I != E; ) {
     MachineBasicBlock *MBB = I++;
-    OptimizeBlock(MBB);
-    
+    MadeChange |= OptimizeBlock(MBB);
+
     // If it is dead, remove it.
     if (MBB->pred_empty()) {
       RemoveDeadBlock(MBB);
@@ -447,174 +982,108 @@ bool BranchFolder::OptimizeBranches(MachineFunction &MF) {
   return MadeChange;
 }
 
-
-/// CorrectExtraCFGEdges - Various pieces of code can cause excess edges in the
-/// CFG to be inserted.  If we have proven that MBB can only branch to DestA and
-/// DestB, remove any other MBB successors from the CFG.  DestA and DestB can
-/// be null.
-static bool CorrectExtraCFGEdges(MachineBasicBlock &MBB, 
-                                 MachineBasicBlock *DestA,
-                                 MachineBasicBlock *DestB,
-                                 bool isCond, 
-                                 MachineFunction::iterator FallThru) {
-  bool MadeChange = false;
-  bool AddedFallThrough = false;
-  
-  // If this block ends with a conditional branch that falls through to its
-  // successor, set DestB as the successor.
-  if (isCond) {
-    if (DestB == 0 && FallThru != MBB.getParent()->end()) {
-      DestB = FallThru;
-      AddedFallThrough = true;
-    }
-  } else {
-    // If this is an unconditional branch with no explicit dest, it must just be
-    // a fallthrough into DestB.
-    if (DestA == 0 && FallThru != MBB.getParent()->end()) {
-      DestA = FallThru;
-      AddedFallThrough = true;
-    }
-  }
-  
-  MachineBasicBlock::pred_iterator SI = MBB.succ_begin();
-  while (SI != MBB.succ_end()) {
-    if (*SI == DestA) {
-      DestA = 0;
-      ++SI;
-    } else if (*SI == DestB) {
-      DestB = 0;
-      ++SI;
-    } else {
-      // Otherwise, this is a superfluous edge, remove it.
-      MBB.removeSuccessor(SI);
-      MadeChange = true;
-    }
+// Blocks should be considered empty if they contain only debug info;
+// else the debug info would affect codegen.
+static bool IsEmptyBlock(MachineBasicBlock *MBB) {
+  if (MBB->empty())
+    return true;
+  for (MachineBasicBlock::iterator MBBI = MBB->begin(), MBBE = MBB->end();
+       MBBI!=MBBE; ++MBBI) {
+    if (!MBBI->isDebugValue())
+      return false;
   }
-  if (!AddedFallThrough) {
-    assert(DestA == 0 && DestB == 0 &&
-           "MachineCFG is missing edges!");
-  } else if (isCond) {
-    assert(DestA == 0 && "MachineCFG is missing edges!");
+  return true;
+}
+
+// Blocks with only debug info and branches should be considered the same
+// as blocks with only branches.
+static bool IsBranchOnlyBlock(MachineBasicBlock *MBB) {
+  MachineBasicBlock::iterator MBBI, MBBE;
+  for (MBBI = MBB->begin(), MBBE = MBB->end(); MBBI!=MBBE; ++MBBI) {
+    if (!MBBI->isDebugValue())
+      break;
   }
-  return MadeChange;
+  return (MBBI->isBranch());
 }
 
+/// IsBetterFallthrough - Return true if it would be clearly better to
+/// fall-through to MBB1 than to fall through into MBB2.  This has to return
+/// a strict ordering, returning true for both (MBB1,MBB2) and (MBB2,MBB1) will
+/// result in infinite loops.
+static bool IsBetterFallthrough(MachineBasicBlock *MBB1,
+                                MachineBasicBlock *MBB2) {
+  // Right now, we use a simple heuristic.  If MBB2 ends with a call, and
+  // MBB1 doesn't, we prefer to fall through into MBB1.  This allows us to
+  // optimize branches that branch to either a return block or an assert block
+  // into a fallthrough to the return.
+  if (IsEmptyBlock(MBB1) || IsEmptyBlock(MBB2)) return false;
+
+  // If there is a clear successor ordering we make sure that one block
+  // will fall through to the next
+  if (MBB1->isSuccessor(MBB2)) return true;
+  if (MBB2->isSuccessor(MBB1)) return false;
 
-/// ReplaceUsesOfBlockWith - Given a machine basic block 'BB' that branched to
-/// 'Old', change the code and CFG so that it branches to 'New' instead.
-static void ReplaceUsesOfBlockWith(MachineBasicBlock *BB,
-                                   MachineBasicBlock *Old,
-                                   MachineBasicBlock *New,
-                                   const TargetInstrInfo *TII) {
-  assert(Old != New && "Cannot replace self with self!");
+  // Neither block consists entirely of debug info (per IsEmptyBlock check),
+  // so we needn't test for falling off the beginning here.
+  MachineBasicBlock::iterator MBB1I = --MBB1->end();
+  while (MBB1I->isDebugValue())
+    --MBB1I;
+  MachineBasicBlock::iterator MBB2I = --MBB2->end();
+  while (MBB2I->isDebugValue())
+    --MBB2I;
+  return MBB2I->isCall() && !MBB1I->isCall();
+}
 
-  MachineBasicBlock::iterator I = BB->end();
-  while (I != BB->begin()) {
+/// getBranchDebugLoc - Find and return, if any, the DebugLoc of the branch
+/// instructions on the block. Always use the DebugLoc of the first
+/// branching instruction found unless its absent, in which case use the
+/// DebugLoc of the second if present.
+static DebugLoc getBranchDebugLoc(MachineBasicBlock &MBB) {
+  MachineBasicBlock::iterator I = MBB.end();
+  if (I == MBB.begin())
+    return DebugLoc();
+  --I;
+  while (I->isDebugValue() && I != MBB.begin())
     --I;
-    if (!TII->isTerminatorInstr(I->getOpcode())) break;
-
-    // Scan the operands of this machine instruction, replacing any uses of Old
-    // with New.
-    for (unsigned i = 0, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i)
-      if (I->getOperand(i).isMachineBasicBlock() &&
-          I->getOperand(i).getMachineBasicBlock() == Old)
-        I->getOperand(i).setMachineBasicBlock(New);
-  }
-
-  // Update the successor information.
-  std::vector<MachineBasicBlock*> Succs(BB->succ_begin(), BB->succ_end());
-  for (int i = Succs.size()-1; i >= 0; --i)
-    if (Succs[i] == Old) {
-      BB->removeSuccessor(Old);
-      BB->addSuccessor(New);
-    }
-}
-
-/// CanFallThrough - Return true if the specified block (with the specified
-/// branch condition) can implicitly transfer control to the block after it by
-/// falling off the end of it.  This should return false if it can reach the
-/// block after it, but it uses an explicit branch to do so (e.g. a table jump).
-///
-/// True is a conservative answer.
-///
-bool BranchFolder::CanFallThrough(MachineBasicBlock *CurBB,
-                                  bool BranchUnAnalyzable,
-                                  MachineBasicBlock *TBB, MachineBasicBlock *FBB,
-                                  const std::vector<MachineOperand> &Cond) {
-  MachineFunction::iterator Fallthrough = CurBB;
-  ++Fallthrough;
-  // If FallthroughBlock is off the end of the function, it can't fall through.
-  if (Fallthrough == CurBB->getParent()->end())
-    return false;
-  
-  // If FallthroughBlock isn't a successor of CurBB, no fallthrough is possible.
-  if (!CurBB->isSuccessor(Fallthrough))
-    return false;
-  
-  // If we couldn't analyze the branch, assume it could fall through.
-  if (BranchUnAnalyzable) return true;
-  
-  // If there is no branch, control always falls through.
-  if (TBB == 0) return true;
-
-  // If there is some explicit branch to the fallthrough block, it can obviously
-  // reach, even though the branch should get folded to fall through implicitly.
-  if (MachineFunction::iterator(TBB) == Fallthrough ||
-      MachineFunction::iterator(FBB) == Fallthrough)
-    return true;
-  
-  // If it's an unconditional branch to some block not the fall through, it 
-  // doesn't fall through.
-  if (Cond.empty()) return false;
-  
-  // Otherwise, if it is conditional and has no explicit false block, it falls
-  // through.
-  return FBB == 0;
-}
-
-/// CanFallThrough - Return true if the specified can implicitly transfer
-/// control to the block after it by falling off the end of it.  This should
-/// return false if it can reach the block after it, but it uses an explicit
-/// branch to do so (e.g. a table jump).
-///
-/// True is a conservative answer.
-///
-bool BranchFolder::CanFallThrough(MachineBasicBlock *CurBB) {
-  MachineBasicBlock *TBB = 0, *FBB = 0;
-  std::vector<MachineOperand> Cond;
-  bool CurUnAnalyzable = TII->AnalyzeBranch(*CurBB, TBB, FBB, Cond);
-  return CanFallThrough(CurBB, CurUnAnalyzable, TBB, FBB, Cond);
+  if (I->isBranch())
+    return I->getDebugLoc();
+  return DebugLoc();
 }
 
 /// OptimizeBlock - Analyze and optimize control flow related to the specified
 /// block.  This is never called on the entry block.
-void BranchFolder::OptimizeBlock(MachineBasicBlock *MBB) {
+bool BranchFolder::OptimizeBlock(MachineBasicBlock *MBB) {
+  bool MadeChange = false;
+  MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
+ReoptimizeBlock:
+
   MachineFunction::iterator FallThrough = MBB;
   ++FallThrough;
-  
+
   // If this block is empty, make everyone use its fall-through, not the block
-  // explicitly.
-  if (MBB->empty()) {
+  // explicitly.  Landing pads should not do this since the landing-pad table
+  // points to this block.  Blocks with their addresses taken shouldn't be
+  // optimized away.
+  if (IsEmptyBlock(MBB) && !MBB->isLandingPad() && !MBB->hasAddressTaken()) {
     // Dead block?  Leave for cleanup later.
-    if (MBB->pred_empty()) return;
-    
-    if (FallThrough == MBB->getParent()->end()) {
+    if (MBB->pred_empty()) return MadeChange;
+
+    if (FallThrough == MF.end()) {
       // TODO: Simplify preds to not branch here if possible!
     } else {
       // Rewrite all predecessors of the old block to go to the fallthrough
       // instead.
       while (!MBB->pred_empty()) {
         MachineBasicBlock *Pred = *(MBB->pred_end()-1);
-        ReplaceUsesOfBlockWith(Pred, MBB, FallThrough, TII);
+        Pred->ReplaceUsesOfBlockWith(MBB, FallThrough);
       }
-      
       // If MBB was the target of a jump table, update jump tables to go to the
       // fallthrough instead.
-      MBB->getParent()->getJumpTableInfo()->
-        ReplaceMBBInJumpTables(MBB, FallThrough);
+      if (MachineJumpTableInfo *MJTI = MF.getJumpTableInfo())
+        MJTI->ReplaceMBBInJumpTables(MBB, FallThrough);
       MadeChange = true;
     }
-    return;
+    return MadeChange;
   }
 
   // Check to see if we can simplify the terminator of the block before this
@@ -622,109 +1091,206 @@ void BranchFolder::OptimizeBlock(MachineBasicBlock *MBB) {
   MachineBasicBlock &PrevBB = *prior(MachineFunction::iterator(MBB));
 
   MachineBasicBlock *PriorTBB = 0, *PriorFBB = 0;
-  std::vector<MachineOperand> PriorCond;
+  SmallVector<MachineOperand, 4> PriorCond;
   bool PriorUnAnalyzable =
-    TII->AnalyzeBranch(PrevBB, PriorTBB, PriorFBB, PriorCond);
+    TII->AnalyzeBranch(PrevBB, PriorTBB, PriorFBB, PriorCond, true);
   if (!PriorUnAnalyzable) {
     // If the CFG for the prior block has extra edges, remove them.
-    MadeChange |= CorrectExtraCFGEdges(PrevBB, PriorTBB, PriorFBB,
-                                       !PriorCond.empty(), MBB);
-    
+    MadeChange |= PrevBB.CorrectExtraCFGEdges(PriorTBB, PriorFBB,
+                                              !PriorCond.empty());
+
     // If the previous branch is conditional and both conditions go to the same
     // destination, remove the branch, replacing it with an unconditional one or
     // a fall-through.
     if (PriorTBB && PriorTBB == PriorFBB) {
+      DebugLoc dl = getBranchDebugLoc(PrevBB);
       TII->RemoveBranch(PrevBB);
-      PriorCond.clear(); 
+      PriorCond.clear();
       if (PriorTBB != MBB)
-        TII->InsertBranch(PrevBB, PriorTBB, 0, PriorCond);
+        TII->InsertBranch(PrevBB, PriorTBB, 0, PriorCond, dl);
       MadeChange = true;
       ++NumBranchOpts;
-      return OptimizeBlock(MBB);
+      goto ReoptimizeBlock;
+    }
+
+    // If the previous block unconditionally falls through to this block and
+    // this block has no other predecessors, move the contents of this block
+    // into the prior block. This doesn't usually happen when SimplifyCFG
+    // has been used, but it can happen if tail merging splits a fall-through
+    // predecessor of a block.
+    // This has to check PrevBB->succ_size() because EH edges are ignored by
+    // AnalyzeBranch.
+    if (PriorCond.empty() && !PriorTBB && MBB->pred_size() == 1 &&
+        PrevBB.succ_size() == 1 &&
+        !MBB->hasAddressTaken() && !MBB->isLandingPad()) {
+      DEBUG(dbgs() << "\nMerging into block: " << PrevBB
+                   << "From MBB: " << *MBB);
+      // Remove redundant DBG_VALUEs first.
+      if (PrevBB.begin() != PrevBB.end()) {
+        MachineBasicBlock::iterator PrevBBIter = PrevBB.end();
+        --PrevBBIter;
+        MachineBasicBlock::iterator MBBIter = MBB->begin();
+        // Check if DBG_VALUE at the end of PrevBB is identical to the
+        // DBG_VALUE at the beginning of MBB.
+        while (PrevBBIter != PrevBB.begin() && MBBIter != MBB->end()
+               && PrevBBIter->isDebugValue() && MBBIter->isDebugValue()) {
+          if (!MBBIter->isIdenticalTo(PrevBBIter))
+            break;
+          MachineInstr *DuplicateDbg = MBBIter;
+          ++MBBIter; -- PrevBBIter;
+          DuplicateDbg->eraseFromParent();
+        }
+      }
+      PrevBB.splice(PrevBB.end(), MBB, MBB->begin(), MBB->end());
+      PrevBB.removeSuccessor(PrevBB.succ_begin());
+      assert(PrevBB.succ_empty());
+      PrevBB.transferSuccessors(MBB);
+      MadeChange = true;
+      return MadeChange;
     }
-    
+
     // If the previous branch *only* branches to *this* block (conditional or
     // not) remove the branch.
     if (PriorTBB == MBB && PriorFBB == 0) {
       TII->RemoveBranch(PrevBB);
       MadeChange = true;
       ++NumBranchOpts;
-      return OptimizeBlock(MBB);
+      goto ReoptimizeBlock;
     }
-    
+
     // If the prior block branches somewhere else on the condition and here if
     // the condition is false, remove the uncond second branch.
     if (PriorFBB == MBB) {
+      DebugLoc dl = getBranchDebugLoc(PrevBB);
       TII->RemoveBranch(PrevBB);
-      TII->InsertBranch(PrevBB, PriorTBB, 0, PriorCond);
+      TII->InsertBranch(PrevBB, PriorTBB, 0, PriorCond, dl);
       MadeChange = true;
       ++NumBranchOpts;
-      return OptimizeBlock(MBB);
+      goto ReoptimizeBlock;
     }
-    
+
     // If the prior block branches here on true and somewhere else on false, and
     // if the branch condition is reversible, reverse the branch to create a
     // fall-through.
     if (PriorTBB == MBB) {
-      std::vector<MachineOperand> NewPriorCond(PriorCond);
+      SmallVector<MachineOperand, 4> NewPriorCond(PriorCond);
       if (!TII->ReverseBranchCondition(NewPriorCond)) {
+        DebugLoc dl = getBranchDebugLoc(PrevBB);
         TII->RemoveBranch(PrevBB);
-        TII->InsertBranch(PrevBB, PriorFBB, 0, NewPriorCond);
+        TII->InsertBranch(PrevBB, PriorFBB, 0, NewPriorCond, dl);
         MadeChange = true;
         ++NumBranchOpts;
-        return OptimizeBlock(MBB);
+        goto ReoptimizeBlock;
+      }
+    }
+
+    // If this block has no successors (e.g. it is a return block or ends with
+    // a call to a no-return function like abort or __cxa_throw) and if the pred
+    // falls through into this block, and if it would otherwise fall through
+    // into the block after this, move this block to the end of the function.
+    //
+    // We consider it more likely that execution will stay in the function (e.g.
+    // due to loops) than it is to exit it.  This asserts in loops etc, moving
+    // the assert condition out of the loop body.
+    if (MBB->succ_empty() && !PriorCond.empty() && PriorFBB == 0 &&
+        MachineFunction::iterator(PriorTBB) == FallThrough &&
+        !MBB->canFallThrough()) {
+      bool DoTransform = true;
+
+      // We have to be careful that the succs of PredBB aren't both no-successor
+      // blocks.  If neither have successors and if PredBB is the second from
+      // last block in the function, we'd just keep swapping the two blocks for
+      // last.  Only do the swap if one is clearly better to fall through than
+      // the other.
+      if (FallThrough == --MF.end() &&
+          !IsBetterFallthrough(PriorTBB, MBB))
+        DoTransform = false;
+
+      if (DoTransform) {
+        // Reverse the branch so we will fall through on the previous true cond.
+        SmallVector<MachineOperand, 4> NewPriorCond(PriorCond);
+        if (!TII->ReverseBranchCondition(NewPriorCond)) {
+          DEBUG(dbgs() << "\nMoving MBB: " << *MBB
+                       << "To make fallthrough to: " << *PriorTBB << "\n");
+
+          DebugLoc dl = getBranchDebugLoc(PrevBB);
+          TII->RemoveBranch(PrevBB);
+          TII->InsertBranch(PrevBB, MBB, 0, NewPriorCond, dl);
+
+          // Move this block to the end of the function.
+          MBB->moveAfter(--MF.end());
+          MadeChange = true;
+          ++NumBranchOpts;
+          return MadeChange;
+        }
       }
     }
   }
-  
+
   // Analyze the branch in the current block.
   MachineBasicBlock *CurTBB = 0, *CurFBB = 0;
-  std::vector<MachineOperand> CurCond;
-  bool CurUnAnalyzable = TII->AnalyzeBranch(*MBB, CurTBB, CurFBB, CurCond);
+  SmallVector<MachineOperand, 4> CurCond;
+  bool CurUnAnalyzable= TII->AnalyzeBranch(*MBB, CurTBB, CurFBB, CurCond, true);
   if (!CurUnAnalyzable) {
     // If the CFG for the prior block has extra edges, remove them.
-    MadeChange |= CorrectExtraCFGEdges(*MBB, CurTBB, CurFBB,
-                                       !CurCond.empty(),
-                                       ++MachineFunction::iterator(MBB));
+    MadeChange |= MBB->CorrectExtraCFGEdges(CurTBB, CurFBB, !CurCond.empty());
 
-    // If this is a two-way branch, and the FBB branches to this block, reverse 
+    // If this is a two-way branch, and the FBB branches to this block, reverse
     // the condition so the single-basic-block loop is faster.  Instead of:
     //    Loop: xxx; jcc Out; jmp Loop
     // we want:
     //    Loop: xxx; jncc Loop; jmp Out
     if (CurTBB && CurFBB && CurFBB == MBB && CurTBB != MBB) {
-      std::vector<MachineOperand> NewCond(CurCond);
+      SmallVector<MachineOperand, 4> NewCond(CurCond);
       if (!TII->ReverseBranchCondition(NewCond)) {
+        DebugLoc dl = getBranchDebugLoc(*MBB);
         TII->RemoveBranch(*MBB);
-        TII->InsertBranch(*MBB, CurFBB, CurTBB, NewCond);
+        TII->InsertBranch(*MBB, CurFBB, CurTBB, NewCond, dl);
         MadeChange = true;
         ++NumBranchOpts;
-        return OptimizeBlock(MBB);
+        goto ReoptimizeBlock;
       }
     }
-    
-    
+
     // If this branch is the only thing in its block, see if we can forward
     // other blocks across it.
-    if (CurTBB && CurCond.empty() && CurFBB == 0 && 
-        TII->isBranch(MBB->begin()->getOpcode()) && CurTBB != MBB) {
+    if (CurTBB && CurCond.empty() && CurFBB == 0 &&
+        IsBranchOnlyBlock(MBB) && CurTBB != MBB &&
+        !MBB->hasAddressTaken()) {
+      DebugLoc dl = getBranchDebugLoc(*MBB);
       // This block may contain just an unconditional branch.  Because there can
       // be 'non-branch terminators' in the block, try removing the branch and
       // then seeing if the block is empty.
       TII->RemoveBranch(*MBB);
-
+      // If the only things remaining in the block are debug info, remove these
+      // as well, so this will behave the same as an empty block in non-debug
+      // mode.
+      if (!MBB->empty()) {
+        bool NonDebugInfoFound = false;
+        for (MachineBasicBlock::iterator I = MBB->begin(), E = MBB->end();
+             I != E; ++I) {
+          if (!I->isDebugValue()) {
+            NonDebugInfoFound = true;
+            break;
+          }
+        }
+        if (!NonDebugInfoFound)
+          // Make the block empty, losing the debug info (we could probably
+          // improve this in some cases.)
+          MBB->erase(MBB->begin(), MBB->end());
+      }
       // If this block is just an unconditional branch to CurTBB, we can
       // usually completely eliminate the block.  The only case we cannot
       // completely eliminate the block is when the block before this one
       // falls through into MBB and we can't understand the prior block's branch
       // condition.
       if (MBB->empty()) {
-        bool PredHasNoFallThrough = TII->BlockHasNoFallThrough(PrevBB);
+        bool PredHasNoFallThrough = !PrevBB.canFallThrough();
         if (PredHasNoFallThrough || !PriorUnAnalyzable ||
             !PrevBB.isSuccessor(MBB)) {
           // If the prior block falls through into us, turn it into an
           // explicit branch to us to make updates simpler.
-          if (!PredHasNoFallThrough && PrevBB.isSuccessor(MBB) && 
+          if (!PredHasNoFallThrough && PrevBB.isSuccessor(MBB) &&
               PriorTBB != MBB && PriorFBB != MBB) {
             if (PriorTBB == 0) {
               assert(PriorCond.empty() && PriorFBB == 0 &&
@@ -734,49 +1300,69 @@ void BranchFolder::OptimizeBlock(MachineBasicBlock *MBB) {
               assert(PriorFBB == 0 && "Machine CFG out of date!");
               PriorFBB = MBB;
             }
+            DebugLoc pdl = getBranchDebugLoc(PrevBB);
             TII->RemoveBranch(PrevBB);
-            TII->InsertBranch(PrevBB, PriorTBB, PriorFBB, PriorCond);
+            TII->InsertBranch(PrevBB, PriorTBB, PriorFBB, PriorCond, pdl);
           }
 
           // Iterate through all the predecessors, revectoring each in-turn.
-          MachineBasicBlock::pred_iterator PI = MBB->pred_begin();
+          size_t PI = 0;
           bool DidChange = false;
           bool HasBranchToSelf = false;
-          while (PI != MBB->pred_end()) {
-            if (*PI == MBB) {
+          while(PI != MBB->pred_size()) {
+            MachineBasicBlock *PMBB = *(MBB->pred_begin() + PI);
+            if (PMBB == MBB) {
               // If this block has an uncond branch to itself, leave it.
               ++PI;
               HasBranchToSelf = true;
             } else {
               DidChange = true;
-              ReplaceUsesOfBlockWith(*PI, MBB, CurTBB, TII);
+              PMBB->ReplaceUsesOfBlockWith(MBB, CurTBB);
+              // If this change resulted in PMBB ending in a conditional
+              // branch where both conditions go to the same destination,
+              // change this to an unconditional branch (and fix the CFG).
+              MachineBasicBlock *NewCurTBB = 0, *NewCurFBB = 0;
+              SmallVector<MachineOperand, 4> NewCurCond;
+              bool NewCurUnAnalyzable = TII->AnalyzeBranch(*PMBB, NewCurTBB,
+                      NewCurFBB, NewCurCond, true);
+              if (!NewCurUnAnalyzable && NewCurTBB && NewCurTBB == NewCurFBB) {
+                DebugLoc pdl = getBranchDebugLoc(*PMBB);
+                TII->RemoveBranch(*PMBB);
+                NewCurCond.clear();
+                TII->InsertBranch(*PMBB, NewCurTBB, 0, NewCurCond, pdl);
+                MadeChange = true;
+                ++NumBranchOpts;
+                PMBB->CorrectExtraCFGEdges(NewCurTBB, 0, false);
+              }
             }
           }
 
           // Change any jumptables to go to the new MBB.
-          MBB->getParent()->getJumpTableInfo()->
-            ReplaceMBBInJumpTables(MBB, CurTBB);
+          if (MachineJumpTableInfo *MJTI = MF.getJumpTableInfo())
+            MJTI->ReplaceMBBInJumpTables(MBB, CurTBB);
           if (DidChange) {
             ++NumBranchOpts;
             MadeChange = true;
-            if (!HasBranchToSelf) return;
+            if (!HasBranchToSelf) return MadeChange;
           }
         }
       }
-      
+
       // Add the branch back if the block is more than just an uncond branch.
-      TII->InsertBranch(*MBB, CurTBB, 0, CurCond);
+      TII->InsertBranch(*MBB, CurTBB, 0, CurCond, dl);
     }
   }
 
   // If the prior block doesn't fall through into this block, and if this
   // block doesn't fall through into some other block, see if we can find a
   // place to move this block where a fall-through will happen.
-  if (!CanFallThrough(&PrevBB, PriorUnAnalyzable,
-                      PriorTBB, PriorFBB, PriorCond)) {
+  if (!PrevBB.canFallThrough()) {
+
     // Now we know that there was no fall-through into this block, check to
     // see if it has a fall-through into its successor.
-    if (!CanFallThrough(MBB, CurUnAnalyzable, CurTBB, CurFBB, CurCond)) {
+    bool CurFallsThru = MBB->canFallThrough();
+
+    if (!MBB->isLandingPad()) {
       // Check all the predecessors of this block.  If one of them has no fall
       // throughs, move this block right after it.
       for (MachineBasicBlock::pred_iterator PI = MBB->pred_begin(),
@@ -784,37 +1370,364 @@ void BranchFolder::OptimizeBlock(MachineBasicBlock *MBB) {
         // Analyze the branch at the end of the pred.
         MachineBasicBlock *PredBB = *PI;
         MachineFunction::iterator PredFallthrough = PredBB; ++PredFallthrough;
-        std::vector<MachineOperand> PredCond;
-        if (PredBB != MBB && !CanFallThrough(PredBB)) {
+        MachineBasicBlock *PredTBB = 0, *PredFBB = 0;
+        SmallVector<MachineOperand, 4> PredCond;
+        if (PredBB != MBB && !PredBB->canFallThrough() &&
+            !TII->AnalyzeBranch(*PredBB, PredTBB, PredFBB, PredCond, true)
+            && (!CurFallsThru || !CurTBB || !CurFBB)
+            && (!CurFallsThru || MBB->getNumber() >= PredBB->getNumber())) {
+          // If the current block doesn't fall through, just move it.
+          // If the current block can fall through and does not end with a
+          // conditional branch, we need to append an unconditional jump to
+          // the (current) next block.  To avoid a possible compile-time
+          // infinite loop, move blocks only backward in this case.
+          // Also, if there are already 2 branches here, we cannot add a third;
+          // this means we have the case
+          // Bcc next
+          // B elsewhere
+          // next:
+          if (CurFallsThru) {
+            MachineBasicBlock *NextBB = llvm::next(MachineFunction::iterator(MBB));
+            CurCond.clear();
+            TII->InsertBranch(*MBB, NextBB, 0, CurCond, DebugLoc());
+          }
           MBB->moveAfter(PredBB);
           MadeChange = true;
-          return OptimizeBlock(MBB);
+          goto ReoptimizeBlock;
         }
       }
-        
+    }
+
+    if (!CurFallsThru) {
       // Check all successors to see if we can move this block before it.
       for (MachineBasicBlock::succ_iterator SI = MBB->succ_begin(),
            E = MBB->succ_end(); SI != E; ++SI) {
         // Analyze the branch at the end of the block before the succ.
         MachineBasicBlock *SuccBB = *SI;
         MachineFunction::iterator SuccPrev = SuccBB; --SuccPrev;
-        std::vector<MachineOperand> SuccPrevCond;
-        if (SuccBB != MBB && !CanFallThrough(SuccPrev)) {
+
+        // If this block doesn't already fall-through to that successor, and if
+        // the succ doesn't already have a block that can fall through into it,
+        // and if the successor isn't an EH destination, we can arrange for the
+        // fallthrough to happen.
+        if (SuccBB != MBB && &*SuccPrev != MBB &&
+            !SuccPrev->canFallThrough() && !CurUnAnalyzable &&
+            !SuccBB->isLandingPad()) {
           MBB->moveBefore(SuccBB);
           MadeChange = true;
-          return OptimizeBlock(MBB);
+          goto ReoptimizeBlock;
         }
       }
-      
+
       // Okay, there is no really great place to put this block.  If, however,
       // the block before this one would be a fall-through if this block were
       // removed, move this block to the end of the function.
-      if (FallThrough != MBB->getParent()->end() &&
+      MachineBasicBlock *PrevTBB = 0, *PrevFBB = 0;
+      SmallVector<MachineOperand, 4> PrevCond;
+      if (FallThrough != MF.end() &&
+          !TII->AnalyzeBranch(PrevBB, PrevTBB, PrevFBB, PrevCond, true) &&
           PrevBB.isSuccessor(FallThrough)) {
-        MBB->moveAfter(--MBB->getParent()->end());
+        MBB->moveAfter(--MF.end());
         MadeChange = true;
-        return;
+        return MadeChange;
       }
     }
   }
+
+  return MadeChange;
+}
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//  Hoist Common Code
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+
+/// HoistCommonCode - Hoist common instruction sequences at the start of basic
+/// blocks to their common predecessor.
+bool BranchFolder::HoistCommonCode(MachineFunction &MF) {
+  bool MadeChange = false;
+  for (MachineFunction::iterator I = MF.begin(), E = MF.end(); I != E; ) {
+    MachineBasicBlock *MBB = I++;
+    MadeChange |= HoistCommonCodeInSuccs(MBB);
+  }
+
+  return MadeChange;
+}
+
+/// findFalseBlock - BB has a fallthrough. Find its 'false' successor given
+/// its 'true' successor.
+static MachineBasicBlock *findFalseBlock(MachineBasicBlock *BB,
+                                         MachineBasicBlock *TrueBB) {
+  for (MachineBasicBlock::succ_iterator SI = BB->succ_begin(),
+         E = BB->succ_end(); SI != E; ++SI) {
+    MachineBasicBlock *SuccBB = *SI;
+    if (SuccBB != TrueBB)
+      return SuccBB;
+  }
+  return NULL;
+}
+
+/// findHoistingInsertPosAndDeps - Find the location to move common instructions
+/// in successors to. The location is ususally just before the terminator,
+/// however if the terminator is a conditional branch and its previous
+/// instruction is the flag setting instruction, the previous instruction is
+/// the preferred location. This function also gathers uses and defs of the
+/// instructions from the insertion point to the end of the block. The data is
+/// used by HoistCommonCodeInSuccs to ensure safety.
+static
+MachineBasicBlock::iterator findHoistingInsertPosAndDeps(MachineBasicBlock *MBB,
+                                                  const TargetInstrInfo *TII,
+                                                  const TargetRegisterInfo *TRI,
+                                                  SmallSet<unsigned,4> &Uses,
+                                                  SmallSet<unsigned,4> &Defs) {
+  MachineBasicBlock::iterator Loc = MBB->getFirstTerminator();
+  if (!TII->isUnpredicatedTerminator(Loc))
+    return MBB->end();
+
+  for (unsigned i = 0, e = Loc->getNumOperands(); i != e; ++i) {
+    const MachineOperand &MO = Loc->getOperand(i);
+    if (!MO.isReg())
+      continue;
+    unsigned Reg = MO.getReg();
+    if (!Reg)
+      continue;
+    if (MO.isUse()) {
+      Uses.insert(Reg);
+      for (const uint16_t *AS = TRI->getAliasSet(Reg); *AS; ++AS)
+        Uses.insert(*AS);
+    } else if (!MO.isDead())
+      // Don't try to hoist code in the rare case the terminator defines a
+      // register that is later used.
+      return MBB->end();
+  }
+
+  if (Uses.empty())
+    return Loc;
+  if (Loc == MBB->begin())
+    return MBB->end();
+
+  // The terminator is probably a conditional branch, try not to separate the
+  // branch from condition setting instruction.
+  MachineBasicBlock::iterator PI = Loc;
+  --PI;
+  while (PI != MBB->begin() && Loc->isDebugValue())
+    --PI;
+
+  bool IsDef = false;
+  for (unsigned i = 0, e = PI->getNumOperands(); !IsDef && i != e; ++i) {
+    const MachineOperand &MO = PI->getOperand(i);
+    // If PI has a regmask operand, it is probably a call. Separate away.
+    if (MO.isRegMask())
+      return Loc;
+    if (!MO.isReg() || MO.isUse())
+      continue;
+    unsigned Reg = MO.getReg();
+    if (!Reg)
+      continue;
+    if (Uses.count(Reg))
+      IsDef = true;
+  }
+  if (!IsDef)
+    // The condition setting instruction is not just before the conditional
+    // branch.
+    return Loc;
+
+  // Be conservative, don't insert instruction above something that may have
+  // side-effects. And since it's potentially bad to separate flag setting
+  // instruction from the conditional branch, just abort the optimization
+  // completely.
+  // Also avoid moving code above predicated instruction since it's hard to
+  // reason about register liveness with predicated instruction.
+  bool DontMoveAcrossStore = true;
+  if (!PI->isSafeToMove(TII, 0, DontMoveAcrossStore) ||
+      TII->isPredicated(PI))
+    return MBB->end();
+
+
+  // Find out what registers are live. Note this routine is ignoring other live
+  // registers which are only used by instructions in successor blocks.
+  for (unsigned i = 0, e = PI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
+    const MachineOperand &MO = PI->getOperand(i);
+    if (!MO.isReg())
+      continue;
+    unsigned Reg = MO.getReg();
+    if (!Reg)
+      continue;
+    if (MO.isUse()) {
+      Uses.insert(Reg);
+      for (const uint16_t *AS = TRI->getAliasSet(Reg); *AS; ++AS)
+        Uses.insert(*AS);
+    } else {
+      if (Uses.count(Reg)) {
+        Uses.erase(Reg);
+        for (const uint16_t *SR = TRI->getSubRegisters(Reg); *SR; ++SR)
+          Uses.erase(*SR); // Use getSubRegisters to be conservative
+      }
+      Defs.insert(Reg);
+      for (const uint16_t *AS = TRI->getAliasSet(Reg); *AS; ++AS)
+        Defs.insert(*AS);
+    }
+  }
+
+  return PI;
+}
+
+/// HoistCommonCodeInSuccs - If the successors of MBB has common instruction
+/// sequence at the start of the function, move the instructions before MBB
+/// terminator if it's legal.
+bool BranchFolder::HoistCommonCodeInSuccs(MachineBasicBlock *MBB) {
+  MachineBasicBlock *TBB = 0, *FBB = 0;
+  SmallVector<MachineOperand, 4> Cond;
+  if (TII->AnalyzeBranch(*MBB, TBB, FBB, Cond, true) || !TBB || Cond.empty())
+    return false;
+
+  if (!FBB) FBB = findFalseBlock(MBB, TBB);
+  if (!FBB)
+    // Malformed bcc? True and false blocks are the same?
+    return false;
+
+  // Restrict the optimization to cases where MBB is the only predecessor,
+  // it is an obvious win.
+  if (TBB->pred_size() > 1 || FBB->pred_size() > 1)
+    return false;
+
+  // Find a suitable position to hoist the common instructions to. Also figure
+  // out which registers are used or defined by instructions from the insertion
+  // point to the end of the block.
+  SmallSet<unsigned, 4> Uses, Defs;
+  MachineBasicBlock::iterator Loc =
+    findHoistingInsertPosAndDeps(MBB, TII, TRI, Uses, Defs);
+  if (Loc == MBB->end())
+    return false;
+
+  bool HasDups = false;
+  SmallVector<unsigned, 4> LocalDefs;
+  SmallSet<unsigned, 4> LocalDefsSet;
+  MachineBasicBlock::iterator TIB = TBB->begin();
+  MachineBasicBlock::iterator FIB = FBB->begin();
+  MachineBasicBlock::iterator TIE = TBB->end();
+  MachineBasicBlock::iterator FIE = FBB->end();
+  while (TIB != TIE && FIB != FIE) {
+    // Skip dbg_value instructions. These do not count.
+    if (TIB->isDebugValue()) {
+      while (TIB != TIE && TIB->isDebugValue())
+        ++TIB;
+      if (TIB == TIE)
+        break;
+    }
+    if (FIB->isDebugValue()) {
+      while (FIB != FIE && FIB->isDebugValue())
+        ++FIB;
+      if (FIB == FIE)
+        break;
+    }
+    if (!TIB->isIdenticalTo(FIB, MachineInstr::CheckKillDead))
+      break;
+
+    if (TII->isPredicated(TIB))
+      // Hard to reason about register liveness with predicated instruction.
+      break;
+
+    bool IsSafe = true;
+    for (unsigned i = 0, e = TIB->getNumOperands(); i != e; ++i) {
+      MachineOperand &MO = TIB->getOperand(i);
+      // Don't attempt to hoist instructions with register masks.
+      if (MO.isRegMask()) {
+        IsSafe = false;
+        break;
+      }
+      if (!MO.isReg())
+        continue;
+      unsigned Reg = MO.getReg();
+      if (!Reg)
+        continue;
+      if (MO.isDef()) {
+        if (Uses.count(Reg)) {
+          // Avoid clobbering a register that's used by the instruction at
+          // the point of insertion.
+          IsSafe = false;
+          break;
+        }
+
+        if (Defs.count(Reg) && !MO.isDead()) {
+          // Don't hoist the instruction if the def would be clobber by the
+          // instruction at the point insertion. FIXME: This is overly
+          // conservative. It should be possible to hoist the instructions
+          // in BB2 in the following example:
+          // BB1:
+          // r1, eflag = op1 r2, r3
+          // brcc eflag
+          //
+          // BB2:
+          // r1 = op2, ...
+          //    = op3, r1<kill>
+          IsSafe = false;
+          break;
+        }
+      } else if (!LocalDefsSet.count(Reg)) {
+        if (Defs.count(Reg)) {
+          // Use is defined by the instruction at the point of insertion.
+          IsSafe = false;
+          break;
+        }
+
+        if (MO.isKill() && Uses.count(Reg))
+          // Kills a register that's read by the instruction at the point of
+          // insertion. Remove the kill marker.
+          MO.setIsKill(false);
+      }
+    }
+    if (!IsSafe)
+      break;
+
+    bool DontMoveAcrossStore = true;
+    if (!TIB->isSafeToMove(TII, 0, DontMoveAcrossStore))
+      break;
+
+    // Remove kills from LocalDefsSet, these registers had short live ranges.
+    for (unsigned i = 0, e = TIB->getNumOperands(); i != e; ++i) {
+      MachineOperand &MO = TIB->getOperand(i);
+      if (!MO.isReg() || !MO.isUse() || !MO.isKill())
+        continue;
+      unsigned Reg = MO.getReg();
+      if (!Reg || !LocalDefsSet.count(Reg))
+        continue;
+      for (const uint16_t *OR = TRI->getOverlaps(Reg); *OR; ++OR)
+        LocalDefsSet.erase(*OR);
+    }
+
+    // Track local defs so we can update liveins.
+    for (unsigned i = 0, e = TIB->getNumOperands(); i != e; ++i) {
+      MachineOperand &MO = TIB->getOperand(i);
+      if (!MO.isReg() || !MO.isDef() || MO.isDead())
+        continue;
+      unsigned Reg = MO.getReg();
+      if (!Reg)
+        continue;
+      LocalDefs.push_back(Reg);
+      for (const uint16_t *OR = TRI->getOverlaps(Reg); *OR; ++OR)
+        LocalDefsSet.insert(*OR);
+    }
+
+    HasDups = true;
+    ++TIB;
+    ++FIB;
+  }
+
+  if (!HasDups)
+    return false;
+
+  MBB->splice(Loc, TBB, TBB->begin(), TIB);
+  FBB->erase(FBB->begin(), FIB);
+
+  // Update livein's.
+  for (unsigned i = 0, e = LocalDefs.size(); i != e; ++i) {
+    unsigned Def = LocalDefs[i];
+    if (LocalDefsSet.count(Def)) {
+      TBB->addLiveIn(Def);
+      FBB->addLiveIn(Def);
+    }
+  }
+
+  ++NumHoist;
+  return true;
 }