Fix some typos and spelling and grammar, mostly in comments, but also one
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / IfConversion.cpp
index 9b69bf16f8c88fce9165a173cba9486bc7dbcd73..af496081f56dd9f12242fea25e23fab5e1657c30 100644 (file)
@@ -2,8 +2,8 @@
 //
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
-// This file was developed by the Evan Cheng 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.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-#define DEBUG_TYPE "ifconversion"
+#define DEBUG_TYPE "ifcvt"
+#include "llvm/Function.h"
 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
 #include "llvm/Target/TargetLowering.h"
 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
+#include "llvm/Support/CommandLine.h"
 #include "llvm/Support/Debug.h"
+#include "llvm/ADT/DepthFirstIterator.h"
 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
+#include "llvm/ADT/STLExtras.h"
 using namespace llvm;
 
-STATISTIC(NumIfConvBBs, "Number of if-converted blocks");
+// Hidden options for help debugging.
+static cl::opt<int> IfCvtFnStart("ifcvt-fn-start", cl::init(-1), cl::Hidden);
+static cl::opt<int> IfCvtFnStop("ifcvt-fn-stop", cl::init(-1), cl::Hidden);
+static cl::opt<int> IfCvtLimit("ifcvt-limit", cl::init(-1), cl::Hidden);
+static cl::opt<bool> DisableSimple("disable-ifcvt-simple", 
+                                   cl::init(false), cl::Hidden);
+static cl::opt<bool> DisableSimpleF("disable-ifcvt-simple-false", 
+                                    cl::init(false), cl::Hidden);
+static cl::opt<bool> DisableTriangle("disable-ifcvt-triangle", 
+                                     cl::init(false), cl::Hidden);
+static cl::opt<bool> DisableTriangleR("disable-ifcvt-triangle-rev", 
+                                      cl::init(false), cl::Hidden);
+static cl::opt<bool> DisableTriangleF("disable-ifcvt-triangle-false", 
+                                      cl::init(false), cl::Hidden);
+static cl::opt<bool> DisableTriangleFR("disable-ifcvt-triangle-false-rev", 
+                                       cl::init(false), cl::Hidden);
+static cl::opt<bool> DisableDiamond("disable-ifcvt-diamond", 
+                                    cl::init(false), cl::Hidden);
+
+STATISTIC(NumSimple,       "Number of simple if-conversions performed");
+STATISTIC(NumSimpleFalse,  "Number of simple (F) if-conversions performed");
+STATISTIC(NumTriangle,     "Number of triangle if-conversions performed");
+STATISTIC(NumTriangleRev,  "Number of triangle (R) if-conversions performed");
+STATISTIC(NumTriangleFalse,"Number of triangle (F) if-conversions performed");
+STATISTIC(NumTriangleFRev, "Number of triangle (F/R) if-conversions performed");
+STATISTIC(NumDiamonds,     "Number of diamond if-conversions performed");
+STATISTIC(NumIfConvBBs,    "Number of if-converted blocks");
+STATISTIC(NumDupBBs,       "Number of duplicated blocks");
 
 namespace {
-  class IfConverter : public MachineFunctionPass {
-    enum BBICKind {
-      ICInvalid,       // BB data invalid.
+  class VISIBILITY_HIDDEN IfConverter : public MachineFunctionPass {
+    enum IfcvtKind {
       ICNotClassfied,  // BB data valid, but not classified.
-      ICTriangle,      // BB is part of a triangle sub-CFG.
-      ICDiamond,       // BB is part of a diamond sub-CFG.
-      ICTriangleEntry, // BB is entry of a triangle sub-CFG.
-      ICDiamondEntry   // BB is entry of a diamond sub-CFG.
+      ICSimpleFalse,   // Same as ICSimple, but on the false path.
+      ICSimple,        // BB is entry of an one split, no rejoin sub-CFG.
+      ICTriangleFRev,  // Same as ICTriangleFalse, but false path rev condition.
+      ICTriangleRev,   // Same as ICTriangle, but true path rev condition.
+      ICTriangleFalse, // Same as ICTriangle, but on the false path.
+      ICTriangle,      // BB is entry of a triangle sub-CFG.
+      ICDiamond        // BB is entry of a diamond sub-CFG.
     };
 
     /// BBInfo - One per MachineBasicBlock, this is used to cache the result
     /// if-conversion feasibility analysis. This includes results from
     /// TargetInstrInfo::AnalyzeBranch() (i.e. TBB, FBB, and Cond), and its
     /// classification, and common tail block of its successors (if it's a
-    /// diamond shape).
+    /// diamond shape), its size, whether it's predicable, and whether any
+    /// instruction can clobber the 'would-be' predicate.
+    ///
+    /// IsDone          - True if BB is not to be considered for ifcvt.
+    /// IsBeingAnalyzed - True if BB is currently being analyzed.
+    /// IsAnalyzed      - True if BB has been analyzed (info is still valid).
+    /// IsEnqueued      - True if BB has been enqueued to be ifcvt'ed.
+    /// IsBrAnalyzable  - True if AnalyzeBranch() returns false.
+    /// HasFallThrough  - True if BB may fallthrough to the following BB.
+    /// IsUnpredicable  - True if BB is known to be unpredicable.
+    /// ClobbersPred    - True if BB could modify predicates (e.g. has
+    ///                   cmp, call, etc.)
+    /// NonPredSize     - Number of non-predicated instructions.
+    /// BB              - Corresponding MachineBasicBlock.
+    /// TrueBB / FalseBB- See AnalyzeBranch().
+    /// BrCond          - Conditions for end of block conditional branches.
+    /// Predicate       - Predicate used in the BB.
     struct BBInfo {
-      BBICKind Kind;
+      bool IsDone          : 1;
+      bool IsBeingAnalyzed : 1;
+      bool IsAnalyzed      : 1;
+      bool IsEnqueued      : 1;
+      bool IsBrAnalyzable  : 1;
+      bool HasFallThrough  : 1;
+      bool IsUnpredicable  : 1;
+      bool CannotBeCopied  : 1;
+      bool ClobbersPred    : 1;
+      unsigned NonPredSize;
       MachineBasicBlock *BB;
       MachineBasicBlock *TrueBB;
       MachineBasicBlock *FalseBB;
-      MachineBasicBlock *TailBB;
-      std::vector<MachineOperand> Cond;
-      unsigned Size;
-      BBInfo() : Kind(ICInvalid), BB(0), TrueBB(0), FalseBB(0), TailBB(0), Size(0) {}
+      SmallVector<MachineOperand, 4> BrCond;
+      SmallVector<MachineOperand, 4> Predicate;
+      BBInfo() : IsDone(false), IsBeingAnalyzed(false),
+                 IsAnalyzed(false), IsEnqueued(false), IsBrAnalyzable(false),
+                 HasFallThrough(false), IsUnpredicable(false),
+                 CannotBeCopied(false), ClobbersPred(false), NonPredSize(0),
+                 BB(0), TrueBB(0), FalseBB(0) {}
+    };
+
+    /// IfcvtToken - Record information about pending if-conversions to attemp:
+    /// BBI             - Corresponding BBInfo.
+    /// Kind            - Type of block. See IfcvtKind.
+    /// NeedSubsumption - True if the to-be-predicated BB has already been
+    ///                   predicated.
+    /// NumDups      - Number of instructions that would be duplicated due
+    ///                   to this if-conversion. (For diamonds, the number of
+    ///                   identical instructions at the beginnings of both
+    ///                   paths).
+    /// NumDups2     - For diamonds, the number of identical instructions
+    ///                   at the ends of both paths.
+    struct IfcvtToken {
+      BBInfo &BBI;
+      IfcvtKind Kind;
+      bool NeedSubsumption;
+      unsigned NumDups;
+      unsigned NumDups2;
+      IfcvtToken(BBInfo &b, IfcvtKind k, bool s, unsigned d, unsigned d2 = 0)
+        : BBI(b), Kind(k), NeedSubsumption(s), NumDups(d), NumDups2(d2) {}
     };
 
+    /// Roots - Basic blocks that do not have successors. These are the starting
+    /// points of Graph traversal.
+    std::vector<MachineBasicBlock*> Roots;
+
     /// BBAnalysis - Results of if-conversion feasibility analysis indexed by
     /// basic block number.
     std::vector<BBInfo> BBAnalysis;
@@ -60,26 +146,78 @@ namespace {
     bool MadeChange;
   public:
     static char ID;
-    IfConverter() : MachineFunctionPass((intptr_t)&ID) {}
+    IfConverter() : MachineFunctionPass(&ID) {}
 
     virtual bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF);
-    virtual const char *getPassName() const { return "If converter"; }
+    virtual const char *getPassName() const { return "If Converter"; }
 
   private:
-    void AnalyzeBlock(MachineBasicBlock *BB);
-    void InitialFunctionAnalysis(MachineFunction &MF,
-                                 std::vector<int> &Candidates);
-    bool IfConvertDiamond(BBInfo &BBI);
-    bool IfConvertTriangle(BBInfo &BBI);
-    bool isBlockPredicable(MachineBasicBlock *BB) const;
-    void PredicateBlock(MachineBasicBlock *BB,
-                        std::vector<MachineOperand> &Cond,
-                        bool IgnoreTerm = false);
-    void MergeBlocks(BBInfo &TrueBBI, BBInfo &FalseBBI);
+    bool ReverseBranchCondition(BBInfo &BBI);
+    bool ValidSimple(BBInfo &TrueBBI, unsigned &Dups) const;
+    bool ValidTriangle(BBInfo &TrueBBI, BBInfo &FalseBBI,
+                       bool FalseBranch, unsigned &Dups) const;
+    bool ValidDiamond(BBInfo &TrueBBI, BBInfo &FalseBBI,
+                      unsigned &Dups1, unsigned &Dups2) const;
+    void ScanInstructions(BBInfo &BBI);
+    BBInfo &AnalyzeBlock(MachineBasicBlock *BB,
+                         std::vector<IfcvtToken*> &Tokens);
+    bool FeasibilityAnalysis(BBInfo &BBI, SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
+                             bool isTriangle = false, bool RevBranch = false);
+    bool AnalyzeBlocks(MachineFunction &MF,
+                       std::vector<IfcvtToken*> &Tokens);
+    void InvalidatePreds(MachineBasicBlock *BB);
+    void RemoveExtraEdges(BBInfo &BBI);
+    bool IfConvertSimple(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind);
+    bool IfConvertTriangle(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind);
+    bool IfConvertDiamond(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind,
+                          unsigned NumDups1, unsigned NumDups2);
+    void PredicateBlock(BBInfo &BBI,
+                        MachineBasicBlock::iterator E,
+                        SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond);
+    void CopyAndPredicateBlock(BBInfo &ToBBI, BBInfo &FromBBI,
+                               SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
+                               bool IgnoreBr = false);
+    void MergeBlocks(BBInfo &ToBBI, BBInfo &FromBBI);
+
+    bool MeetIfcvtSizeLimit(unsigned Size) const {
+      return Size > 0 && Size <= TLI->getIfCvtBlockSizeLimit();
+    }
+
+    // blockAlwaysFallThrough - Block ends without a terminator.
+    bool blockAlwaysFallThrough(BBInfo &BBI) const {
+      return BBI.IsBrAnalyzable && BBI.TrueBB == NULL;
+    }
+
+    // IfcvtTokenCmp - Used to sort if-conversion candidates.
+    static bool IfcvtTokenCmp(IfcvtToken *C1, IfcvtToken *C2) {
+      int Incr1 = (C1->Kind == ICDiamond)
+        ? -(int)(C1->NumDups + C1->NumDups2) : (int)C1->NumDups;
+      int Incr2 = (C2->Kind == ICDiamond)
+        ? -(int)(C2->NumDups + C2->NumDups2) : (int)C2->NumDups;
+      if (Incr1 > Incr2)
+        return true;
+      else if (Incr1 == Incr2) {
+        // Favors subsumption.
+        if (C1->NeedSubsumption == false && C2->NeedSubsumption == true)
+          return true;
+        else if (C1->NeedSubsumption == C2->NeedSubsumption) {
+          // Favors diamond over triangle, etc.
+          if ((unsigned)C1->Kind < (unsigned)C2->Kind)
+            return true;
+          else if (C1->Kind == C2->Kind)
+            return C1->BBI.BB->getNumber() < C2->BBI.BB->getNumber();
+        }
+      }
+      return false;
+    }
   };
+
   char IfConverter::ID = 0;
 }
 
+static RegisterPass<IfConverter>
+X("if-converter", "If Converter");
+
 FunctionPass *llvm::createIfConverterPass() { return new IfConverter(); }
 
 bool IfConverter::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
@@ -87,33 +225,144 @@ bool IfConverter::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
   TII = MF.getTarget().getInstrInfo();
   if (!TII) return false;
 
-  MadeChange = false;
+  static int FnNum = -1;
+  DOUT << "\nIfcvt: function (" << ++FnNum <<  ") \'"
+       << MF.getFunction()->getName() << "\'";
+
+  if (FnNum < IfCvtFnStart || (IfCvtFnStop != -1 && FnNum > IfCvtFnStop)) {
+    DOUT << " skipped\n";
+    return false;
+  }
+  DOUT << "\n";
 
   MF.RenumberBlocks();
-  unsigned NumBBs = MF.getNumBlockIDs();
-  BBAnalysis.resize(NumBBs);
-
-  std::vector<int> Candidates;
-  // Do an intial analysis for each basic block and finding all the potential
-  // candidates to perform if-convesion.
-  InitialFunctionAnalysis(MF, Candidates);
-
-  for (unsigned i = 0, e = Candidates.size(); i != e; ++i) {
-    BBInfo &BBI = BBAnalysis[Candidates[i]];
-    switch (BBI.Kind) {
-    default: assert(false && "Unexpected!");
-      break;
-    case ICTriangleEntry:
-      MadeChange |= IfConvertTriangle(BBI);
-      break;
-    case ICDiamondEntry:
-      MadeChange |= IfConvertDiamond(BBI);
-      break;
+  BBAnalysis.resize(MF.getNumBlockIDs());
+
+  // Look for root nodes, i.e. blocks without successors.
+  for (MachineFunction::iterator I = MF.begin(), E = MF.end(); I != E; ++I)
+    if (I->succ_empty())
+      Roots.push_back(I);
+
+  std::vector<IfcvtToken*> Tokens;
+  MadeChange = false;
+  unsigned NumIfCvts = NumSimple + NumSimpleFalse + NumTriangle +
+    NumTriangleRev + NumTriangleFalse + NumTriangleFRev + NumDiamonds;
+  while (IfCvtLimit == -1 || (int)NumIfCvts < IfCvtLimit) {
+    // Do an initial analysis for each basic block and find all the potential
+    // candidates to perform if-conversion.
+    bool Change = AnalyzeBlocks(MF, Tokens);
+    while (!Tokens.empty()) {
+      IfcvtToken *Token = Tokens.back();
+      Tokens.pop_back();
+      BBInfo &BBI = Token->BBI;
+      IfcvtKind Kind = Token->Kind;
+      unsigned NumDups = Token->NumDups;
+      unsigned NumDups2 = Token->NumDups2;
+
+      delete Token;
+
+      // If the block has been evicted out of the queue or it has already been
+      // marked dead (due to it being predicated), then skip it.
+      if (BBI.IsDone)
+        BBI.IsEnqueued = false;
+      if (!BBI.IsEnqueued)
+        continue;
+
+      BBI.IsEnqueued = false;
+
+      bool RetVal = false;
+      switch (Kind) {
+      default: assert(false && "Unexpected!");
+        break;
+      case ICSimple:
+      case ICSimpleFalse: {
+        bool isFalse = Kind == ICSimpleFalse;
+        if ((isFalse && DisableSimpleF) || (!isFalse && DisableSimple)) break;
+        DOUT << "Ifcvt (Simple" << (Kind == ICSimpleFalse ? " false" :"")
+             << "): BB#" << BBI.BB->getNumber() << " ("
+             << ((Kind == ICSimpleFalse)
+                 ? BBI.FalseBB->getNumber()
+                 : BBI.TrueBB->getNumber()) << ") ";
+        RetVal = IfConvertSimple(BBI, Kind);
+        DOUT << (RetVal ? "succeeded!" : "failed!") << "\n";
+        if (RetVal) {
+          if (isFalse) NumSimpleFalse++;
+          else         NumSimple++;
+        }
+       break;
+      }
+      case ICTriangle:
+      case ICTriangleRev:
+      case ICTriangleFalse:
+      case ICTriangleFRev: {
+        bool isFalse = Kind == ICTriangleFalse;
+        bool isRev   = (Kind == ICTriangleRev || Kind == ICTriangleFRev);
+        if (DisableTriangle && !isFalse && !isRev) break;
+        if (DisableTriangleR && !isFalse && isRev) break;
+        if (DisableTriangleF && isFalse && !isRev) break;
+        if (DisableTriangleFR && isFalse && isRev) break;
+        DOUT << "Ifcvt (Triangle";
+        if (isFalse)
+          DOUT << " false";
+        if (isRev)
+          DOUT << " rev";
+        DOUT << "): BB#" << BBI.BB->getNumber() << " (T:"
+             << BBI.TrueBB->getNumber() << ",F:"
+             << BBI.FalseBB->getNumber() << ") ";
+        RetVal = IfConvertTriangle(BBI, Kind);
+        DOUT << (RetVal ? "succeeded!" : "failed!") << "\n";
+        if (RetVal) {
+          if (isFalse) {
+            if (isRev) NumTriangleFRev++;
+            else       NumTriangleFalse++;
+          } else {
+            if (isRev) NumTriangleRev++;
+            else       NumTriangle++;
+          }
+        }
+        break;
+      }
+      case ICDiamond: {
+        if (DisableDiamond) break;
+        DOUT << "Ifcvt (Diamond): BB#" << BBI.BB->getNumber() << " (T:"
+             << BBI.TrueBB->getNumber() << ",F:"
+             << BBI.FalseBB->getNumber() << ") ";
+        RetVal = IfConvertDiamond(BBI, Kind, NumDups, NumDups2);
+        DOUT << (RetVal ? "succeeded!" : "failed!") << "\n";
+        if (RetVal) NumDiamonds++;
+        break;
+      }
+      }
+
+      Change |= RetVal;
+
+      NumIfCvts = NumSimple + NumSimpleFalse + NumTriangle + NumTriangleRev +
+        NumTriangleFalse + NumTriangleFRev + NumDiamonds;
+      if (IfCvtLimit != -1 && (int)NumIfCvts >= IfCvtLimit)
+        break;
     }
+
+    if (!Change)
+      break;
+    MadeChange |= Change;
+  }
+
+  // Delete tokens in case of early exit.
+  while (!Tokens.empty()) {
+    IfcvtToken *Token = Tokens.back();
+    Tokens.pop_back();
+    delete Token;
   }
+
+  Tokens.clear();
+  Roots.clear();
+  BBAnalysis.clear();
+
   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(),
@@ -125,54 +374,336 @@ static MachineBasicBlock *findFalseBlock(MachineBasicBlock *BB,
   return NULL;
 }
 
-void IfConverter::AnalyzeBlock(MachineBasicBlock *BB) {
-  BBInfo &BBI = BBAnalysis[BB->getNumber()];
+/// ReverseBranchCondition - Reverse the condition of the end of the block
+/// branch. Swap block's 'true' and 'false' successors.
+bool IfConverter::ReverseBranchCondition(BBInfo &BBI) {
+  if (!TII->ReverseBranchCondition(BBI.BrCond)) {
+    TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
+    TII->InsertBranch(*BBI.BB, BBI.FalseBB, BBI.TrueBB, BBI.BrCond);
+    std::swap(BBI.TrueBB, BBI.FalseBB);
+    return true;
+  }
+  return false;
+}
 
-  if (BBI.Kind != ICInvalid)
-    return;  // Always analyzed.
-  BBI.BB = BB;
-  BBI.Size = std::distance(BB->begin(), BB->end());
+/// getNextBlock - Returns the next block in the function blocks ordering. If
+/// it is the end, returns NULL.
+static inline MachineBasicBlock *getNextBlock(MachineBasicBlock *BB) {
+  MachineFunction::iterator I = BB;
+  MachineFunction::iterator E = BB->getParent()->end();
+  if (++I == E)
+    return NULL;
+  return I;
+}
 
-  // Look for 'root' of a simple (non-nested) triangle or diamond.
-  BBI.Kind = ICNotClassfied;
-  if (TII->AnalyzeBranch(*BB, BBI.TrueBB, BBI.FalseBB, BBI.Cond)
-      || !BBI.TrueBB || BBI.Cond.size() == 0)
-    return;
+/// ValidSimple - Returns true if the 'true' block (along with its
+/// predecessor) forms a valid simple shape for ifcvt. It also returns the
+/// number of instructions that the ifcvt would need to duplicate if performed
+/// in Dups.
+bool IfConverter::ValidSimple(BBInfo &TrueBBI, unsigned &Dups) const {
+  Dups = 0;
+  if (TrueBBI.IsBeingAnalyzed || TrueBBI.IsDone)
+    return false;
 
-  // Not a candidate if 'true' block has another predecessor.
-  // FIXME: Use or'd predicate or predicated cmp.
-  if (BBI.TrueBB->pred_size() > 1)
-    return;
+  if (TrueBBI.IsBrAnalyzable)
+    return false;
 
-  // Not a candidate if 'true' block is going to be if-converted.
-  AnalyzeBlock(BBI.TrueBB);
-  BBInfo &TrueBBI = BBAnalysis[BBI.TrueBB->getNumber()];
-  if (TrueBBI.Kind != ICNotClassfied)
-    return;
+  if (TrueBBI.BB->pred_size() > 1) {
+    if (TrueBBI.CannotBeCopied ||
+        TrueBBI.NonPredSize > TLI->getIfCvtDupBlockSizeLimit())
+      return false;
+    Dups = TrueBBI.NonPredSize;
+  }
 
-  // No false branch. This BB must end with a conditional branch and a
-  // fallthrough.
-  if (!BBI.FalseBB)
-    BBI.FalseBB = findFalseBlock(BB, BBI.TrueBB);  
-  assert(BBI.FalseBB && "Expected to find the fallthrough block!");
+  return true;
+}
 
-  // Not a candidate if 'false' block has another predecessor.
-  // FIXME: Invert condition and swap 'true' / 'false' blocks?
-  if (BBI.FalseBB->pred_size() > 1)
-    return;
+/// ValidTriangle - Returns true if the 'true' and 'false' blocks (along
+/// with their common predecessor) forms a valid triangle shape for ifcvt.
+/// If 'FalseBranch' is true, it checks if 'true' block's false branch
+/// branches to the false branch rather than the other way around. It also
+/// returns the number of instructions that the ifcvt would need to duplicate
+/// if performed in 'Dups'.
+bool IfConverter::ValidTriangle(BBInfo &TrueBBI, BBInfo &FalseBBI,
+                                bool FalseBranch, unsigned &Dups) const {
+  Dups = 0;
+  if (TrueBBI.IsBeingAnalyzed || TrueBBI.IsDone)
+    return false;
 
-  // Not a candidate if 'false' block is going to be if-converted.
-  AnalyzeBlock(BBI.FalseBB);
-  BBInfo &FalseBBI = BBAnalysis[BBI.FalseBB->getNumber()];
-  if (FalseBBI.Kind != ICNotClassfied)
-    return;
+  if (TrueBBI.BB->pred_size() > 1) {
+    if (TrueBBI.CannotBeCopied)
+      return false;
+
+    unsigned Size = TrueBBI.NonPredSize;
+    if (TrueBBI.IsBrAnalyzable) {
+      if (TrueBBI.TrueBB && TrueBBI.BrCond.empty())
+        // Ends with an unconditional branch. It will be removed.
+        --Size;
+      else {
+        MachineBasicBlock *FExit = FalseBranch
+          ? TrueBBI.TrueBB : TrueBBI.FalseBB;
+        if (FExit)
+          // Require a conditional branch
+          ++Size;
+      }
+    }
+    if (Size > TLI->getIfCvtDupBlockSizeLimit())
+      return false;
+    Dups = Size;
+  }
+
+  MachineBasicBlock *TExit = FalseBranch ? TrueBBI.FalseBB : TrueBBI.TrueBB;
+  if (!TExit && blockAlwaysFallThrough(TrueBBI)) {
+    MachineFunction::iterator I = TrueBBI.BB;
+    if (++I == TrueBBI.BB->getParent()->end())
+      return false;
+    TExit = I;
+  }
+  return TExit && TExit == FalseBBI.BB;
+}
+
+static
+MachineBasicBlock::iterator firstNonBranchInst(MachineBasicBlock *BB,
+                                               const TargetInstrInfo *TII) {
+  MachineBasicBlock::iterator I = BB->end();
+  while (I != BB->begin()) {
+    --I;
+    if (!I->getDesc().isBranch())
+      break;
+  }
+  return I;
+}
+
+/// ValidDiamond - Returns true if the 'true' and 'false' blocks (along
+/// with their common predecessor) forms a valid diamond shape for ifcvt.
+bool IfConverter::ValidDiamond(BBInfo &TrueBBI, BBInfo &FalseBBI,
+                               unsigned &Dups1, unsigned &Dups2) const {
+  Dups1 = Dups2 = 0;
+  if (TrueBBI.IsBeingAnalyzed || TrueBBI.IsDone ||
+      FalseBBI.IsBeingAnalyzed || FalseBBI.IsDone)
+    return false;
+
+  MachineBasicBlock *TT = TrueBBI.TrueBB;
+  MachineBasicBlock *FT = FalseBBI.TrueBB;
 
-  // TODO: Only handle very simple cases for now.
+  if (!TT && blockAlwaysFallThrough(TrueBBI))
+    TT = getNextBlock(TrueBBI.BB);
+  if (!FT && blockAlwaysFallThrough(FalseBBI))
+    FT = getNextBlock(FalseBBI.BB);
+  if (TT != FT)
+    return false;
+  if (TT == NULL && (TrueBBI.IsBrAnalyzable || FalseBBI.IsBrAnalyzable))
+    return false;
+  if  (TrueBBI.BB->pred_size() > 1 || FalseBBI.BB->pred_size() > 1)
+    return false;
+
+  // FIXME: Allow true block to have an early exit?
   if (TrueBBI.FalseBB || FalseBBI.FalseBB ||
-      TrueBBI.Cond.size() || FalseBBI.Cond.size())
+      (TrueBBI.ClobbersPred && FalseBBI.ClobbersPred))
+    return false;
+
+  MachineBasicBlock::iterator TI = TrueBBI.BB->begin();
+  MachineBasicBlock::iterator FI = FalseBBI.BB->begin();
+  while (TI != TrueBBI.BB->end() && FI != FalseBBI.BB->end()) {
+    if (!TI->isIdenticalTo(FI))
+      break;
+    ++Dups1;
+    ++TI;
+    ++FI;
+  }
+
+  TI = firstNonBranchInst(TrueBBI.BB, TII);
+  FI = firstNonBranchInst(FalseBBI.BB, TII);
+  while (TI != TrueBBI.BB->begin() && FI != FalseBBI.BB->begin()) {
+    if (!TI->isIdenticalTo(FI))
+      break;
+    ++Dups2;
+    --TI;
+    --FI;
+  }
+
+  return true;
+}
+
+/// ScanInstructions - Scan all the instructions in the block to determine if
+/// the block is predicable. In most cases, that means all the instructions
+/// in the block are isPredicable(). Also checks if the block contains any
+/// instruction which can clobber a predicate (e.g. condition code register).
+/// If so, the block is not predicable unless it's the last instruction.
+void IfConverter::ScanInstructions(BBInfo &BBI) {
+  if (BBI.IsDone)
     return;
 
-  if (TrueBBI.TrueBB && TrueBBI.TrueBB == BBI.FalseBB) {
+  bool AlreadyPredicated = BBI.Predicate.size() > 0;
+  // First analyze the end of BB branches.
+  BBI.TrueBB = BBI.FalseBB = NULL;
+  BBI.BrCond.clear();
+  BBI.IsBrAnalyzable =
+    !TII->AnalyzeBranch(*BBI.BB, BBI.TrueBB, BBI.FalseBB, BBI.BrCond);
+  BBI.HasFallThrough = BBI.IsBrAnalyzable && BBI.FalseBB == NULL;
+
+  if (BBI.BrCond.size()) {
+    // No false branch. This BB must end with a conditional branch and a
+    // fallthrough.
+    if (!BBI.FalseBB)
+      BBI.FalseBB = findFalseBlock(BBI.BB, BBI.TrueBB);  
+    assert(BBI.FalseBB && "Expected to find the fallthrough block!");
+  }
+
+  // Then scan all the instructions.
+  BBI.NonPredSize = 0;
+  BBI.ClobbersPred = false;
+  bool SeenCondBr = false;
+  for (MachineBasicBlock::iterator I = BBI.BB->begin(), E = BBI.BB->end();
+       I != E; ++I) {
+    const TargetInstrDesc &TID = I->getDesc();
+    if (TID.isNotDuplicable())
+      BBI.CannotBeCopied = true;
+
+    bool isPredicated = TII->isPredicated(I);
+    bool isCondBr = BBI.IsBrAnalyzable && TID.isConditionalBranch();
+
+    if (!isCondBr) {
+      if (!isPredicated)
+        BBI.NonPredSize++;
+      else if (!AlreadyPredicated) {
+        // FIXME: This instruction is already predicated before the
+        // if-conversion pass. It's probably something like a conditional move.
+        // Mark this block unpredicable for now.
+        BBI.IsUnpredicable = true;
+        return;
+      }
+    }
+
+    if (BBI.ClobbersPred && !isPredicated) {
+      // Predicate modification instruction should end the block (except for
+      // already predicated instructions and end of block branches).
+      if (isCondBr) {
+        SeenCondBr = true;
+
+        // A conditional branch is not predicable, but it may be eliminated.
+        continue;
+      }
+
+      // Predicate may have been modified, the subsequent (currently)
+      // unpredicated instructions cannot be correctly predicated.
+      BBI.IsUnpredicable = true;
+      return;
+    }
+
+    // FIXME: Make use of PredDefs? e.g. ADDC, SUBC sets predicates but are
+    // still potentially predicable.
+    std::vector<MachineOperand> PredDefs;
+    if (TII->DefinesPredicate(I, PredDefs))
+      BBI.ClobbersPred = true;
+
+    if (!TID.isPredicable()) {
+      BBI.IsUnpredicable = true;
+      return;
+    }
+  }
+}
+
+/// FeasibilityAnalysis - Determine if the block is a suitable candidate to be
+/// predicated by the specified predicate.
+bool IfConverter::FeasibilityAnalysis(BBInfo &BBI,
+                                      SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred,
+                                      bool isTriangle, bool RevBranch) {
+  // If the block is dead or unpredicable, then it cannot be predicated.
+  if (BBI.IsDone || BBI.IsUnpredicable)
+    return false;
+
+  // If it is already predicated, check if its predicate subsumes the new
+  // predicate.
+  if (BBI.Predicate.size() && !TII->SubsumesPredicate(BBI.Predicate, Pred))
+    return false;
+
+  if (BBI.BrCond.size()) {
+    if (!isTriangle)
+      return false;
+
+    // Test predicate subsumption.
+    SmallVector<MachineOperand, 4> RevPred(Pred.begin(), Pred.end());
+    SmallVector<MachineOperand, 4> Cond(BBI.BrCond.begin(), BBI.BrCond.end());
+    if (RevBranch) {
+      if (TII->ReverseBranchCondition(Cond))
+        return false;
+    }
+    if (TII->ReverseBranchCondition(RevPred) ||
+        !TII->SubsumesPredicate(Cond, RevPred))
+      return false;
+  }
+
+  return true;
+}
+
+/// AnalyzeBlock - Analyze the structure of the sub-CFG starting from
+/// the specified block. Record its successors and whether it looks like an
+/// if-conversion candidate.
+IfConverter::BBInfo &IfConverter::AnalyzeBlock(MachineBasicBlock *BB,
+                                             std::vector<IfcvtToken*> &Tokens) {
+  BBInfo &BBI = BBAnalysis[BB->getNumber()];
+
+  if (BBI.IsAnalyzed || BBI.IsBeingAnalyzed)
+    return BBI;
+
+  BBI.BB = BB;
+  BBI.IsBeingAnalyzed = true;
+
+  ScanInstructions(BBI);
+
+  // Unanalyzable or ends with fallthrough or unconditional branch.
+  if (!BBI.IsBrAnalyzable || BBI.BrCond.empty()) {
+    BBI.IsBeingAnalyzed = false;
+    BBI.IsAnalyzed = true;
+    return BBI;
+  }
+
+  // Do not ifcvt if either path is a back edge to the entry block.
+  if (BBI.TrueBB == BB || BBI.FalseBB == BB) {
+    BBI.IsBeingAnalyzed = false;
+    BBI.IsAnalyzed = true;
+    return BBI;
+  }
+
+  BBInfo &TrueBBI  = AnalyzeBlock(BBI.TrueBB, Tokens);
+  BBInfo &FalseBBI = AnalyzeBlock(BBI.FalseBB, Tokens);
+
+  if (TrueBBI.IsDone && FalseBBI.IsDone) {
+    BBI.IsBeingAnalyzed = false;
+    BBI.IsAnalyzed = true;
+    return BBI;
+  }
+
+  SmallVector<MachineOperand, 4> RevCond(BBI.BrCond.begin(), BBI.BrCond.end());
+  bool CanRevCond = !TII->ReverseBranchCondition(RevCond);
+
+  unsigned Dups = 0;
+  unsigned Dups2 = 0;
+  bool TNeedSub = TrueBBI.Predicate.size() > 0;
+  bool FNeedSub = FalseBBI.Predicate.size() > 0;
+  bool Enqueued = false;
+  if (CanRevCond && ValidDiamond(TrueBBI, FalseBBI, Dups, Dups2) &&
+      MeetIfcvtSizeLimit(TrueBBI.NonPredSize - (Dups + Dups2)) &&
+      MeetIfcvtSizeLimit(FalseBBI.NonPredSize - (Dups + Dups2)) &&
+      FeasibilityAnalysis(TrueBBI, BBI.BrCond) &&
+      FeasibilityAnalysis(FalseBBI, RevCond)) {
+    // Diamond:
+    //   EBB
+    //   / \_
+    //  |   |
+    // TBB FBB
+    //   \ /
+    //  TailBB
+    // Note TailBB can be empty.
+    Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICDiamond, TNeedSub|FNeedSub, Dups,
+                                    Dups2));
+    Enqueued = true;
+  }
+
+  if (ValidTriangle(TrueBBI, FalseBBI, false, Dups) &&
+      MeetIfcvtSizeLimit(TrueBBI.NonPredSize) &&
+      FeasibilityAnalysis(TrueBBI, BBI.BrCond, true)) {
     // Triangle:
     //   EBB
     //   | \_
@@ -180,213 +711,479 @@ void IfConverter::AnalyzeBlock(MachineBasicBlock *BB) {
     //   | TBB
     //   |  /
     //   FBB
-    BBI.Kind = ICTriangleEntry;
-    TrueBBI.Kind = FalseBBI.Kind = ICTriangle;
-  } else if (TrueBBI.TrueBB == FalseBBI.TrueBB) {
-    // Diamond:
+    Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICTriangle, TNeedSub, Dups));
+    Enqueued = true;
+  }
+  
+  if (ValidTriangle(TrueBBI, FalseBBI, true, Dups) &&
+      MeetIfcvtSizeLimit(TrueBBI.NonPredSize) &&
+      FeasibilityAnalysis(TrueBBI, BBI.BrCond, true, true)) {
+    Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICTriangleRev, TNeedSub, Dups));
+    Enqueued = true;
+  }
+
+  if (ValidSimple(TrueBBI, Dups) &&
+      MeetIfcvtSizeLimit(TrueBBI.NonPredSize) &&
+      FeasibilityAnalysis(TrueBBI, BBI.BrCond)) {
+    // Simple (split, no rejoin):
     //   EBB
-    //   / \_
-    //  |   |
-    // TBB FBB
-    //   \ /
-    //  TailBB
-    // Note MBB can be empty in case both TBB and FBB are return blocks.
-    BBI.Kind = ICDiamondEntry;
-    TrueBBI.Kind = FalseBBI.Kind = ICDiamond;
-    BBI.TailBB = TrueBBI.TrueBB;
+    //   | \_
+    //   |  |
+    //   | TBB---> exit
+    //   |    
+    //   FBB
+    Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICSimple, TNeedSub, Dups));
+    Enqueued = true;
   }
-  return;
-}
 
-/// InitialFunctionAnalysis - Analyze all blocks and find entries for all
-/// if-conversion candidates.
-void IfConverter::InitialFunctionAnalysis(MachineFunction &MF,
-                                          std::vector<int> &Candidates) {
-  for (MachineFunction::iterator I = MF.begin(), E = MF.end(); I != E; ++I) {
-    MachineBasicBlock *BB = I;
-    AnalyzeBlock(BB);
-    BBInfo &BBI = BBAnalysis[BB->getNumber()];
-    if (BBI.Kind == ICTriangleEntry || BBI.Kind == ICDiamondEntry)
-      Candidates.push_back(BB->getNumber());
+  if (CanRevCond) {
+    // Try the other path...
+    if (ValidTriangle(FalseBBI, TrueBBI, false, Dups) &&
+        MeetIfcvtSizeLimit(FalseBBI.NonPredSize) &&
+        FeasibilityAnalysis(FalseBBI, RevCond, true)) {
+      Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICTriangleFalse, FNeedSub, Dups));
+      Enqueued = true;
+    }
+
+    if (ValidTriangle(FalseBBI, TrueBBI, true, Dups) &&
+        MeetIfcvtSizeLimit(FalseBBI.NonPredSize) &&
+        FeasibilityAnalysis(FalseBBI, RevCond, true, true)) {
+      Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICTriangleFRev, FNeedSub, Dups));
+      Enqueued = true;
+    }
+
+    if (ValidSimple(FalseBBI, Dups) &&
+        MeetIfcvtSizeLimit(FalseBBI.NonPredSize) &&
+        FeasibilityAnalysis(FalseBBI, RevCond)) {
+      Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICSimpleFalse, FNeedSub, Dups));
+      Enqueued = true;
+    }
   }
+
+  BBI.IsEnqueued = Enqueued;
+  BBI.IsBeingAnalyzed = false;
+  BBI.IsAnalyzed = true;
+  return BBI;
 }
 
-/// TransferPreds - Transfer all the predecessors of FromBB to ToBB.
-///
-static void TransferPreds(MachineBasicBlock *ToBB, MachineBasicBlock *FromBB) {
-   std::vector<MachineBasicBlock*> Preds(FromBB->pred_begin(),
-                                         FromBB->pred_end());
-    for (unsigned i = 0, e = Preds.size(); i != e; ++i) {
-      MachineBasicBlock *Pred = Preds[i];
-      Pred->removeSuccessor(FromBB);
-      if (!Pred->isSuccessor(ToBB))
-        Pred->addSuccessor(ToBB);
+/// AnalyzeBlocks - Analyze all blocks and find entries for all if-conversion
+/// candidates. It returns true if any CFG restructuring is done to expose more
+/// if-conversion opportunities.
+bool IfConverter::AnalyzeBlocks(MachineFunction &MF,
+                                std::vector<IfcvtToken*> &Tokens) {
+  bool Change = false;
+  std::set<MachineBasicBlock*> Visited;
+  for (unsigned i = 0, e = Roots.size(); i != e; ++i) {
+    for (idf_ext_iterator<MachineBasicBlock*> I=idf_ext_begin(Roots[i],Visited),
+           E = idf_ext_end(Roots[i], Visited); I != E; ++I) {
+      MachineBasicBlock *BB = *I;
+      AnalyzeBlock(BB, Tokens);
     }
+  }
+
+  // Sort to favor more complex ifcvt scheme.
+  std::stable_sort(Tokens.begin(), Tokens.end(), IfcvtTokenCmp);
+
+  return Change;
 }
 
-/// TransferSuccs - Transfer all the successors of FromBB to ToBB.
+/// canFallThroughTo - Returns true either if ToBB is the next block after BB or
+/// that all the intervening blocks are empty (given BB can fall through to its
+/// next block).
+static bool canFallThroughTo(MachineBasicBlock *BB, MachineBasicBlock *ToBB) {
+  MachineFunction::iterator I = BB;
+  MachineFunction::iterator TI = ToBB;
+  MachineFunction::iterator E = BB->getParent()->end();
+  while (++I != TI)
+    if (I == E || !I->empty())
+      return false;
+  return true;
+}
+
+/// InvalidatePreds - Invalidate predecessor BB info so it would be re-analyzed
+/// to determine if it can be if-converted. If predecessor is already enqueued,
+/// dequeue it!
+void IfConverter::InvalidatePreds(MachineBasicBlock *BB) {
+  for (MachineBasicBlock::pred_iterator PI = BB->pred_begin(),
+         E = BB->pred_end(); PI != E; ++PI) {
+    BBInfo &PBBI = BBAnalysis[(*PI)->getNumber()];
+    if (PBBI.IsDone || PBBI.BB == BB)
+      continue;
+    PBBI.IsAnalyzed = false;
+    PBBI.IsEnqueued = false;
+  }
+}
+
+/// InsertUncondBranch - Inserts an unconditional branch from BB to ToBB.
 ///
-static void TransferSuccs(MachineBasicBlock *ToBB, MachineBasicBlock *FromBB) {
-   std::vector<MachineBasicBlock*> Succs(FromBB->succ_begin(),
-                                         FromBB->succ_end());
-    for (unsigned i = 0, e = Succs.size(); i != e; ++i) {
-      MachineBasicBlock *Succ = Succs[i];
-      FromBB->removeSuccessor(Succ);
-      if (!ToBB->isSuccessor(Succ))
-        ToBB->addSuccessor(Succ);
-    }
+static void InsertUncondBranch(MachineBasicBlock *BB, MachineBasicBlock *ToBB,
+                               const TargetInstrInfo *TII) {
+  SmallVector<MachineOperand, 0> NoCond;
+  TII->InsertBranch(*BB, ToBB, NULL, NoCond);
 }
 
-/// IfConvertTriangle - If convert a triangle sub-CFG.
+/// RemoveExtraEdges - Remove true / false edges if either / both are no longer
+/// successors.
+void IfConverter::RemoveExtraEdges(BBInfo &BBI) {
+  MachineBasicBlock *TBB = NULL, *FBB = NULL;
+  SmallVector<MachineOperand, 4> Cond;
+  if (!TII->AnalyzeBranch(*BBI.BB, TBB, FBB, Cond))
+    BBI.BB->CorrectExtraCFGEdges(TBB, FBB, !Cond.empty());
+}
+
+/// IfConvertSimple - If convert a simple (split, no rejoin) sub-CFG.
 ///
-bool IfConverter::IfConvertTriangle(BBInfo &BBI) {
-  if (isBlockPredicable(BBI.TrueBB)) {
-    BBInfo &TrueBBI = BBAnalysis[BBI.TrueBB->getNumber()];
-    BBInfo &FalseBBI = BBAnalysis[BBI.FalseBB->getNumber()];
+bool IfConverter::IfConvertSimple(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind) {
+  BBInfo &TrueBBI  = BBAnalysis[BBI.TrueBB->getNumber()];
+  BBInfo &FalseBBI = BBAnalysis[BBI.FalseBB->getNumber()];
+  BBInfo *CvtBBI = &TrueBBI;
+  BBInfo *NextBBI = &FalseBBI;
 
-    // Predicate the 'true' block after removing its branch.
-    TrueBBI.Size -= TII->RemoveBranch(*BBI.TrueBB);
-    PredicateBlock(BBI.TrueBB, BBI.Cond);
+  SmallVector<MachineOperand, 4> Cond(BBI.BrCond.begin(), BBI.BrCond.end());
+  if (Kind == ICSimpleFalse)
+    std::swap(CvtBBI, NextBBI);
 
-    // Join the 'true' and 'false' blocks by copying the instructions
-    // from the 'false' block to the 'true' block.
-    BBI.TrueBB->removeSuccessor(BBI.FalseBB);
-    MergeBlocks(TrueBBI, FalseBBI);
+  if (CvtBBI->IsDone ||
+      (CvtBBI->CannotBeCopied && CvtBBI->BB->pred_size() > 1)) {
+    // Something has changed. It's no longer safe to predicate this block.
+    BBI.IsAnalyzed = false;
+    CvtBBI->IsAnalyzed = false;
+    return false;
+  }
 
-    // Now merge the entry of the triangle with the true block.
-    BBI.Size -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
-    MergeBlocks(BBI, TrueBBI);
+  if (Kind == ICSimpleFalse)
+    if (TII->ReverseBranchCondition(Cond))
+      assert(false && "Unable to reverse branch condition!");
 
-    // Update block info.
-    TrueBBI.Kind = ICInvalid;
-    FalseBBI.Kind = ICInvalid;
+  if (CvtBBI->BB->pred_size() > 1) {
+    BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
+    // Copy instructions in the true block, predicate them, and add them to
+    // the entry block.
+    CopyAndPredicateBlock(BBI, *CvtBBI, Cond);
+  } else {
+    PredicateBlock(*CvtBBI, CvtBBI->BB->end(), Cond);
 
-    // FIXME: Must maintain LiveIns.
-    NumIfConvBBs++;
-    return true;
+    // Merge converted block into entry block.
+    BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
+    MergeBlocks(BBI, *CvtBBI);
   }
-  return false;
+
+  bool IterIfcvt = true;
+  if (!canFallThroughTo(BBI.BB, NextBBI->BB)) {
+    InsertUncondBranch(BBI.BB, NextBBI->BB, TII);
+    BBI.HasFallThrough = false;
+    // Now ifcvt'd block will look like this:
+    // BB:
+    // ...
+    // t, f = cmp
+    // if t op
+    // b BBf
+    //
+    // We cannot further ifcvt this block because the unconditional branch
+    // will have to be predicated on the new condition, that will not be
+    // available if cmp executes.
+    IterIfcvt = false;
+  }
+
+  RemoveExtraEdges(BBI);
+
+  // Update block info. BB can be iteratively if-converted.
+  if (!IterIfcvt)
+    BBI.IsDone = true;
+  InvalidatePreds(BBI.BB);
+  CvtBBI->IsDone = true;
+
+  // FIXME: Must maintain LiveIns.
+  return true;
 }
 
-/// IfConvertDiamond - If convert a diamond sub-CFG.
+/// IfConvertTriangle - If convert a triangle sub-CFG.
 ///
-bool IfConverter::IfConvertDiamond(BBInfo &BBI) {
-  if (isBlockPredicable(BBI.TrueBB) && isBlockPredicable(BBI.FalseBB)) {
-    std::vector<MachineInstr*> Dups;
-    if (!BBI.TailBB) {
-      // No common merge block. Check if the terminators (e.g. return) are
-      // the same or predicable.
-      MachineBasicBlock::iterator TT = BBI.TrueBB->getFirstTerminator();
-      MachineBasicBlock::iterator FT = BBI.FalseBB->getFirstTerminator();
-      while (TT != BBI.TrueBB->end() && FT != BBI.FalseBB->end()) {
-        if (TT->isIdenticalTo(FT))
-          Dups.push_back(TT);  // Will erase these later.
-        else if (!TT->isPredicable() && !FT->isPredicable())
-          return false; // Can't if-convert. Abort!
-        ++TT;
-        ++FT;
-      }
-      // One of the two pathes have more terminators, make sure they are all
-      // predicable.
-      while (TT != BBI.TrueBB->end())
-        if (!TT->isPredicable())
-          return false; // Can't if-convert. Abort!
-      while (FT != BBI.FalseBB->end())
-        if (!FT->isPredicable())
-          return false; // Can't if-convert. Abort!
-    }
+bool IfConverter::IfConvertTriangle(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind) {
+  BBInfo &TrueBBI = BBAnalysis[BBI.TrueBB->getNumber()];
+  BBInfo &FalseBBI = BBAnalysis[BBI.FalseBB->getNumber()];
+  BBInfo *CvtBBI = &TrueBBI;
+  BBInfo *NextBBI = &FalseBBI;
+
+  SmallVector<MachineOperand, 4> Cond(BBI.BrCond.begin(), BBI.BrCond.end());
+  if (Kind == ICTriangleFalse || Kind == ICTriangleFRev)
+    std::swap(CvtBBI, NextBBI);
 
-    BBInfo &TrueBBI = BBAnalysis[BBI.TrueBB->getNumber()];
-    BBInfo &FalseBBI = BBAnalysis[BBI.FalseBB->getNumber()];
+  if (CvtBBI->IsDone ||
+      (CvtBBI->CannotBeCopied && CvtBBI->BB->pred_size() > 1)) {
+    // Something has changed. It's no longer safe to predicate this block.
+    BBI.IsAnalyzed = false;
+    CvtBBI->IsAnalyzed = false;
+    return false;
+  }
 
-    // Remove the duplicated instructions from the 'true' block.
-    for (unsigned i = 0, e = Dups.size(); i != e; ++i) {
-      Dups[i]->eraseFromParent();
-      --TrueBBI.Size;
+  if (Kind == ICTriangleFalse || Kind == ICTriangleFRev)
+    if (TII->ReverseBranchCondition(Cond))
+      assert(false && "Unable to reverse branch condition!");
+
+  if (Kind == ICTriangleRev || Kind == ICTriangleFRev) {
+    if (ReverseBranchCondition(*CvtBBI)) {
+      // BB has been changed, modify its predecessors (except for this
+      // one) so they don't get ifcvt'ed based on bad intel.
+      for (MachineBasicBlock::pred_iterator PI = CvtBBI->BB->pred_begin(),
+             E = CvtBBI->BB->pred_end(); PI != E; ++PI) {
+        MachineBasicBlock *PBB = *PI;
+        if (PBB == BBI.BB)
+          continue;
+        BBInfo &PBBI = BBAnalysis[PBB->getNumber()];
+        if (PBBI.IsEnqueued) {
+          PBBI.IsAnalyzed = false;
+          PBBI.IsEnqueued = false;
+        }
+      }
     }
-    
+  }
+
+  bool HasEarlyExit = CvtBBI->FalseBB != NULL;
+  bool DupBB = CvtBBI->BB->pred_size() > 1;
+  if (DupBB) {
+    BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
+    // Copy instructions in the true block, predicate them, and add them to
+    // the entry block.
+    CopyAndPredicateBlock(BBI, *CvtBBI, Cond, true);
+  } else {
     // Predicate the 'true' block after removing its branch.
-    TrueBBI.Size -= TII->RemoveBranch(*BBI.TrueBB);
-    PredicateBlock(BBI.TrueBB, BBI.Cond);
-
-    // Predicate the 'false' block.
-    std::vector<MachineOperand> NewCond(BBI.Cond);
-    TII->ReverseBranchCondition(NewCond);
-    PredicateBlock(BBI.FalseBB, NewCond, true);
-
-    // Merge the 'true' and 'false' blocks by copying the instructions
-    // from the 'false' block to the 'true' block.
-    MergeBlocks(TrueBBI, FalseBBI);
-
-    // Remove the conditional branch from entry to the blocks.
-    BBI.Size -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
-
-    // Merge the combined block into the entry of the diamond if the entry
-    // block is the only predecessor. Otherwise, insert an unconditional
-    // branch.
-    BBInfo *CvtBBI = &TrueBBI;
-    if (BBI.TrueBB->pred_size() == 1) {
-      BBI.BB->removeSuccessor(BBI.TrueBB);
-      MergeBlocks(BBI, TrueBBI);
-      CvtBBI = &BBI;
+    CvtBBI->NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*CvtBBI->BB);
+    PredicateBlock(*CvtBBI, CvtBBI->BB->end(), Cond);
+  }
+
+  if (!DupBB) {
+    // Now merge the entry of the triangle with the true block.
+    BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
+    MergeBlocks(BBI, *CvtBBI);
+  }
+
+  // If 'true' block has a 'false' successor, add an exit branch to it.
+  if (HasEarlyExit) {
+    SmallVector<MachineOperand, 4> RevCond(CvtBBI->BrCond.begin(),
+                                           CvtBBI->BrCond.end());
+    if (TII->ReverseBranchCondition(RevCond))
+      assert(false && "Unable to reverse branch condition!");
+    TII->InsertBranch(*BBI.BB, CvtBBI->FalseBB, NULL, RevCond);
+    BBI.BB->addSuccessor(CvtBBI->FalseBB);
+  }
+
+  // Merge in the 'false' block if the 'false' block has no other
+  // predecessors. Otherwise, add an unconditional branch to 'false'.
+  bool FalseBBDead = false;
+  bool IterIfcvt = true;
+  bool isFallThrough = canFallThroughTo(BBI.BB, NextBBI->BB);
+  if (!isFallThrough) {
+    // Only merge them if the true block does not fallthrough to the false
+    // block. By not merging them, we make it possible to iteratively
+    // ifcvt the blocks.
+    if (!HasEarlyExit &&
+        NextBBI->BB->pred_size() == 1 && !NextBBI->HasFallThrough) {
+      MergeBlocks(BBI, *NextBBI);
+      FalseBBDead = true;
     } else {
-      std::vector<MachineOperand> NoCond;
-      TII->InsertBranch(*BBI.BB, BBI.TrueBB, NULL, NoCond);
+      InsertUncondBranch(BBI.BB, NextBBI->BB, TII);
+      BBI.HasFallThrough = false;
     }
+    // Mixed predicated and unpredicated code. This cannot be iteratively
+    // predicated.
+    IterIfcvt = false;
+  }
 
-    // If the if-converted block fallthrough into the tail block, then
-    // fold the tail block in as well.
-    if (BBI.TailBB && CvtBBI->BB->succ_size() == 1) {
-      CvtBBI->Size -= TII->RemoveBranch(*CvtBBI->BB);
-      CvtBBI->BB->removeSuccessor(BBI.TailBB);
-      BBInfo TailBBI = BBAnalysis[BBI.TailBB->getNumber()];
-      MergeBlocks(*CvtBBI, TailBBI);
-      TailBBI.Kind = ICInvalid;
-    }
+  RemoveExtraEdges(BBI);
 
-    // Update block info.
-    TrueBBI.Kind = ICInvalid;
-    FalseBBI.Kind = ICInvalid;
+  // Update block info. BB can be iteratively if-converted.
+  if (!IterIfcvt) 
+    BBI.IsDone = true;
+  InvalidatePreds(BBI.BB);
+  CvtBBI->IsDone = true;
+  if (FalseBBDead)
+    NextBBI->IsDone = true;
 
-    // FIXME: Must maintain LiveIns.
-    NumIfConvBBs += 2;
-    return true;
-  }
-  return false;
+  // FIXME: Must maintain LiveIns.
+  return true;
 }
 
-/// isBlockPredicable - Returns true if the block is predicable. In most
-/// cases, that means all the instructions in the block has M_PREDICABLE flag.
-/// It assume all the terminator instructions can be converted or deleted.
-bool IfConverter::isBlockPredicable(MachineBasicBlock *BB) const {
-  const BBInfo &BBI = BBAnalysis[BB->getNumber()];
-  if (BBI.Size == 0 || BBI.Size > TLI->getIfCvtBlockSizeLimit())
+/// IfConvertDiamond - If convert a diamond sub-CFG.
+///
+bool IfConverter::IfConvertDiamond(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind,
+                                   unsigned NumDups1, unsigned NumDups2) {
+  BBInfo &TrueBBI  = BBAnalysis[BBI.TrueBB->getNumber()];
+  BBInfo &FalseBBI = BBAnalysis[BBI.FalseBB->getNumber()];
+  MachineBasicBlock *TailBB = TrueBBI.TrueBB;
+  // True block must fall through or end with an unanalyzable terminator.
+  if (!TailBB) {
+    if (blockAlwaysFallThrough(TrueBBI))
+      TailBB = FalseBBI.TrueBB;
+    assert((TailBB || !TrueBBI.IsBrAnalyzable) && "Unexpected!");
+  }
+
+  if (TrueBBI.IsDone || FalseBBI.IsDone ||
+      TrueBBI.BB->pred_size() > 1 ||
+      FalseBBI.BB->pred_size() > 1) {
+    // Something has changed. It's no longer safe to predicate these blocks.
+    BBI.IsAnalyzed = false;
+    TrueBBI.IsAnalyzed = false;
+    FalseBBI.IsAnalyzed = false;
     return false;
+  }
 
-  for (MachineBasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end();
-       I != E; ++I) {
-    if (TII->isTerminatorInstr(I->getOpcode()))
-      continue;
-    if (!I->isPredicable())
-      return false;
+  // Merge the 'true' and 'false' blocks by copying the instructions
+  // from the 'false' block to the 'true' block. That is, unless the true
+  // block would clobber the predicate, in that case, do the opposite.
+  BBInfo *BBI1 = &TrueBBI;
+  BBInfo *BBI2 = &FalseBBI;
+  SmallVector<MachineOperand, 4> RevCond(BBI.BrCond.begin(), BBI.BrCond.end());
+  if (TII->ReverseBranchCondition(RevCond))
+    assert(false && "Unable to reverse branch condition!");
+  SmallVector<MachineOperand, 4> *Cond1 = &BBI.BrCond;
+  SmallVector<MachineOperand, 4> *Cond2 = &RevCond;
+
+  // Figure out the more profitable ordering.
+  bool DoSwap = false;
+  if (TrueBBI.ClobbersPred && !FalseBBI.ClobbersPred)
+    DoSwap = true;
+  else if (TrueBBI.ClobbersPred == FalseBBI.ClobbersPred) {
+    if (TrueBBI.NonPredSize > FalseBBI.NonPredSize)
+      DoSwap = true;
   }
+  if (DoSwap) {
+    std::swap(BBI1, BBI2);
+    std::swap(Cond1, Cond2);
+  }
+
+  // Remove the conditional branch from entry to the blocks.
+  BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
+
+  // Remove the duplicated instructions at the beginnings of both paths.
+  MachineBasicBlock::iterator DI1 = BBI1->BB->begin();
+  MachineBasicBlock::iterator DI2 = BBI2->BB->begin();
+  BBI1->NonPredSize -= NumDups1;
+  BBI2->NonPredSize -= NumDups1;
+  while (NumDups1 != 0) {
+    ++DI1;
+    ++DI2;
+    --NumDups1;
+  }
+  BBI.BB->splice(BBI.BB->end(), BBI1->BB, BBI1->BB->begin(), DI1);
+  BBI2->BB->erase(BBI2->BB->begin(), DI2);
+
+  // Predicate the 'true' block after removing its branch.
+  BBI1->NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI1->BB);
+  DI1 = BBI1->BB->end();
+  for (unsigned i = 0; i != NumDups2; ++i)
+    --DI1;
+  BBI1->BB->erase(DI1, BBI1->BB->end());
+  PredicateBlock(*BBI1, BBI1->BB->end(), *Cond1);
+
+  // Predicate the 'false' block.
+  BBI2->NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI2->BB);
+  DI2 = BBI2->BB->end();
+  while (NumDups2 != 0) {
+    --DI2;
+    --NumDups2;
+  }
+  PredicateBlock(*BBI2, DI2, *Cond2);
+
+  // Merge the true block into the entry of the diamond.
+  MergeBlocks(BBI, *BBI1);
+  MergeBlocks(BBI, *BBI2);
+
+  // If the if-converted block falls through or unconditionally branches into
+  // the tail block, and the tail block does not have other predecessors, then
+  // fold the tail block in as well. Otherwise, unless it falls through to the
+  // tail, add a unconditional branch to it.
+  if (TailBB) {
+    BBInfo TailBBI = BBAnalysis[TailBB->getNumber()];
+    if (TailBB->pred_size() == 1 && !TailBBI.HasFallThrough) {
+      BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
+      MergeBlocks(BBI, TailBBI);
+      TailBBI.IsDone = true;
+    } else {
+      InsertUncondBranch(BBI.BB, TailBB, TII);
+      BBI.HasFallThrough = false;
+    }
+  }
+
+  RemoveExtraEdges(BBI);
+
+  // Update block info.
+  BBI.IsDone = TrueBBI.IsDone = FalseBBI.IsDone = true;
+  InvalidatePreds(BBI.BB);
+
+  // FIXME: Must maintain LiveIns.
   return true;
 }
 
-/// PredicateBlock - Predicate every instruction in the block with the specified
-/// condition. If IgnoreTerm is true, skip over all terminator instructions.
-void IfConverter::PredicateBlock(MachineBasicBlock *BB,
-                                 std::vector<MachineOperand> &Cond,
-                                 bool IgnoreTerm) {
-  for (MachineBasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end();
-       I != E; ++I) {
-    if (IgnoreTerm && TII->isTerminatorInstr(I->getOpcode()))
+/// PredicateBlock - Predicate instructions from the start of the block to the
+/// specified end with the specified condition.
+void IfConverter::PredicateBlock(BBInfo &BBI,
+                                 MachineBasicBlock::iterator E,
+                                 SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond) {
+  for (MachineBasicBlock::iterator I = BBI.BB->begin(); I != E; ++I) {
+    if (TII->isPredicated(I))
       continue;
-    if (!TII->PredicateInstruction(&*I, Cond)) {
-      cerr << "Unable to predication " << *I << "!\n";
+    if (!TII->PredicateInstruction(I, Cond)) {
+      cerr << "Unable to predicate " << *I << "!\n";
       abort();
     }
   }
+
+  std::copy(Cond.begin(), Cond.end(), std::back_inserter(BBI.Predicate));
+
+  BBI.IsAnalyzed = false;
+  BBI.NonPredSize = 0;
+
+  NumIfConvBBs++;
+}
+
+/// CopyAndPredicateBlock - Copy and predicate instructions from source BB to
+/// the destination block. Skip end of block branches if IgnoreBr is true.
+void IfConverter::CopyAndPredicateBlock(BBInfo &ToBBI, BBInfo &FromBBI,
+                                        SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
+                                        bool IgnoreBr) {
+  MachineFunction &MF = *ToBBI.BB->getParent();
+
+  for (MachineBasicBlock::iterator I = FromBBI.BB->begin(),
+         E = FromBBI.BB->end(); I != E; ++I) {
+    const TargetInstrDesc &TID = I->getDesc();
+    bool isPredicated = TII->isPredicated(I);
+    // Do not copy the end of the block branches.
+    if (IgnoreBr && !isPredicated && TID.isBranch())
+      break;
+
+    MachineInstr *MI = MF.CloneMachineInstr(I);
+    ToBBI.BB->insert(ToBBI.BB->end(), MI);
+    ToBBI.NonPredSize++;
+
+    if (!isPredicated)
+      if (!TII->PredicateInstruction(MI, Cond)) {
+        cerr << "Unable to predicate " << *MI << "!\n";
+        abort();
+      }
+  }
+
+  std::vector<MachineBasicBlock *> Succs(FromBBI.BB->succ_begin(),
+                                         FromBBI.BB->succ_end());
+  MachineBasicBlock *NBB = getNextBlock(FromBBI.BB);
+  MachineBasicBlock *FallThrough = FromBBI.HasFallThrough ? NBB : NULL;
+
+  for (unsigned i = 0, e = Succs.size(); i != e; ++i) {
+    MachineBasicBlock *Succ = Succs[i];
+    // Fallthrough edge can't be transferred.
+    if (Succ == FallThrough)
+      continue;
+    ToBBI.BB->addSuccessor(Succ);
+  }
+
+  std::copy(FromBBI.Predicate.begin(), FromBBI.Predicate.end(),
+            std::back_inserter(ToBBI.Predicate));
+  std::copy(Cond.begin(), Cond.end(), std::back_inserter(ToBBI.Predicate));
+
+  ToBBI.ClobbersPred |= FromBBI.ClobbersPred;
+  ToBBI.IsAnalyzed = false;
+
+  NumDupBBs++;
 }
 
 /// MergeBlocks - Move all instructions from FromBB to the end of ToBB.
@@ -394,8 +1191,44 @@ void IfConverter::PredicateBlock(MachineBasicBlock *BB,
 void IfConverter::MergeBlocks(BBInfo &ToBBI, BBInfo &FromBBI) {
   ToBBI.BB->splice(ToBBI.BB->end(),
                    FromBBI.BB, FromBBI.BB->begin(), FromBBI.BB->end());
-  TransferPreds(ToBBI.BB, FromBBI.BB);
-  TransferSuccs(ToBBI.BB, FromBBI.BB);
-  ToBBI.Size += FromBBI.Size;
-  FromBBI.Size = 0;
+
+  // Redirect all branches to FromBB to ToBB.
+  std::vector<MachineBasicBlock *> Preds(FromBBI.BB->pred_begin(),
+                                         FromBBI.BB->pred_end());
+  for (unsigned i = 0, e = Preds.size(); i != e; ++i) {
+    MachineBasicBlock *Pred = Preds[i];
+    if (Pred == ToBBI.BB)
+      continue;
+    Pred->ReplaceUsesOfBlockWith(FromBBI.BB, ToBBI.BB);
+  }
+  std::vector<MachineBasicBlock *> Succs(FromBBI.BB->succ_begin(),
+                                         FromBBI.BB->succ_end());
+  MachineBasicBlock *NBB = getNextBlock(FromBBI.BB);
+  MachineBasicBlock *FallThrough = FromBBI.HasFallThrough ? NBB : NULL;
+
+  for (unsigned i = 0, e = Succs.size(); i != e; ++i) {
+    MachineBasicBlock *Succ = Succs[i];
+    // Fallthrough edge can't be transferred.
+    if (Succ == FallThrough)
+      continue;
+    FromBBI.BB->removeSuccessor(Succ);
+    ToBBI.BB->addSuccessor(Succ);
+  }
+
+  // Now FromBBI always falls through to the next block!
+  if (NBB)
+    FromBBI.BB->addSuccessor(NBB);
+
+  std::copy(FromBBI.Predicate.begin(), FromBBI.Predicate.end(),
+            std::back_inserter(ToBBI.Predicate));
+  FromBBI.Predicate.clear();
+
+  ToBBI.NonPredSize += FromBBI.NonPredSize;
+  FromBBI.NonPredSize = 0;
+
+  ToBBI.ClobbersPred |= FromBBI.ClobbersPred;
+  ToBBI.HasFallThrough = FromBBI.HasFallThrough;
+  ToBBI.IsAnalyzed = false;
+  FromBBI.IsAnalyzed = false;
 }