lib/CodeGen/IfConversion.cpp

   1 //===-- IfConversion.cpp - Machine code if conversion pass. ---------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file implements the machine instruction level if-conversion pass.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #define DEBUG_TYPE "ifcvt"
  15 #include "llvm/Function.h"
  16 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
  17 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
  18 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
  19 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
  20 #include "llvm/Target/TargetLowering.h"
  21 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  22 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  23 #include "llvm/Support/Debug.h"
  24 #include "llvm/ADT/DepthFirstIterator.h"
  25 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  26 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  27 using namespace llvm;
  28
  29 // Hidden options for help debugging.
  30 static cl::opt<int> IfCvtFnStart("ifcvt-fn-start", cl::init(-1), cl::Hidden);
  31 static cl::opt<int> IfCvtFnStop("ifcvt-fn-stop", cl::init(-1), cl::Hidden);
  32 static cl::opt<int> IfCvtLimit("ifcvt-limit", cl::init(-1), cl::Hidden);
  33 static cl::opt<bool> DisableSimple("disable-ifcvt-simple",
  34                                    cl::init(false), cl::Hidden);
  35 static cl::opt<bool> DisableSimpleF("disable-ifcvt-simple-false",
  36                                     cl::init(false), cl::Hidden);
  37 static cl::opt<bool> DisableTriangle("disable-ifcvt-triangle",
  38                                      cl::init(false), cl::Hidden);
  39 static cl::opt<bool> DisableTriangleR("disable-ifcvt-triangle-rev",
  40                                       cl::init(false), cl::Hidden);
  41 static cl::opt<bool> DisableTriangleF("disable-ifcvt-triangle-false",
  42                                       cl::init(false), cl::Hidden);
  43 static cl::opt<bool> DisableTriangleFR("disable-ifcvt-triangle-false-rev",
  44                                        cl::init(false), cl::Hidden);
  45 static cl::opt<bool> DisableDiamond("disable-ifcvt-diamond",
  46                                     cl::init(false), cl::Hidden);
  47
  48 STATISTIC(NumSimple,       "Number of simple if-conversions performed");
  49 STATISTIC(NumSimpleFalse,  "Number of simple (F) if-conversions performed");
  50 STATISTIC(NumTriangle,     "Number of triangle if-conversions performed");
  51 STATISTIC(NumTriangleRev,  "Number of triangle (R) if-conversions performed");
  52 STATISTIC(NumTriangleFalse,"Number of triangle (F) if-conversions performed");
  53 STATISTIC(NumTriangleFRev, "Number of triangle (F/R) if-conversions performed");
  54 STATISTIC(NumDiamonds,     "Number of diamond if-conversions performed");
  55 STATISTIC(NumIfConvBBs,    "Number of if-converted blocks");
  56 STATISTIC(NumDupBBs,       "Number of duplicated blocks");
  57
  58 namespace {
  59   class IfConverter : public MachineFunctionPass {
  60     enum IfcvtKind {
  61       ICNotClassfied,  // BB data valid, but not classified.
  62       ICSimpleFalse,   // Same as ICSimple, but on the false path.
  63       ICSimple,        // BB is entry of an one split, no rejoin sub-CFG.
  64       ICTriangleFRev,  // Same as ICTriangleFalse, but false path rev condition.
  65       ICTriangleRev,   // Same as ICTriangle, but true path rev condition.
  66       ICTriangleFalse, // Same as ICTriangle, but on the false path.
  67       ICTriangle,      // BB is entry of a triangle sub-CFG.
  68       ICDiamond        // BB is entry of a diamond sub-CFG.
  69     };
  70
  71     /// BBInfo - One per MachineBasicBlock, this is used to cache the result
  72     /// if-conversion feasibility analysis. This includes results from
  73     /// TargetInstrInfo::AnalyzeBranch() (i.e. TBB, FBB, and Cond), and its
  74     /// classification, and common tail block of its successors (if it's a
  75     /// diamond shape), its size, whether it's predicable, and whether any
  76     /// instruction can clobber the 'would-be' predicate.
  77     ///
  78     /// IsDone          - True if BB is not to be considered for ifcvt.
  79     /// IsBeingAnalyzed - True if BB is currently being analyzed.
  80     /// IsAnalyzed      - True if BB has been analyzed (info is still valid).
  81     /// IsEnqueued      - True if BB has been enqueued to be ifcvt'ed.
  82     /// IsBrAnalyzable  - True if AnalyzeBranch() returns false.
  83     /// HasFallThrough  - True if BB may fallthrough to the following BB.
  84     /// IsUnpredicable  - True if BB is known to be unpredicable.
  85     /// ClobbersPred    - True if BB could modify predicates (e.g. has
  86     ///                   cmp, call, etc.)
  87     /// NonPredSize     - Number of non-predicated instructions.
  88     /// BB              - Corresponding MachineBasicBlock.
  89     /// TrueBB / FalseBB- See AnalyzeBranch().
  90     /// BrCond          - Conditions for end of block conditional branches.
  91     /// Predicate       - Predicate used in the BB.
  92     struct BBInfo {
  93       bool IsDone          : 1;
  94       bool IsBeingAnalyzed : 1;
  95       bool IsAnalyzed      : 1;
  96       bool IsEnqueued      : 1;
  97       bool IsBrAnalyzable  : 1;
  98       bool HasFallThrough  : 1;
  99       bool IsUnpredicable  : 1;
 100       bool CannotBeCopied  : 1;
 101       bool ClobbersPred    : 1;
 102       unsigned NonPredSize;
 103       MachineBasicBlock *BB;
 104       MachineBasicBlock *TrueBB;
 105       MachineBasicBlock *FalseBB;
 106       std::vector<MachineOperand> BrCond;
 107       std::vector<MachineOperand> Predicate;
 108       BBInfo() : IsDone(false), IsBeingAnalyzed(false),
 109                  IsAnalyzed(false), IsEnqueued(false), IsBrAnalyzable(false),
 110                  HasFallThrough(false), IsUnpredicable(false),
 111                  CannotBeCopied(false), ClobbersPred(false), NonPredSize(0),
 112                  BB(0), TrueBB(0), FalseBB(0) {}
 113     };
 114
 115     /// IfcvtToken - Record information about pending if-conversions to attemp:
 116     /// BBI             - Corresponding BBInfo.
 117     /// Kind            - Type of block. See IfcvtKind.
 118     /// NeedSubsumsion  - True if the to be predicated BB has already been
 119     ///                   predicated.
 120     /// NumDups      - Number of instructions that would be duplicated due
 121     ///                   to this if-conversion. (For diamonds, the number of
 122     ///                   identical instructions at the beginnings of both
 123     ///                   paths).
 124     /// NumDups2     - For diamonds, the number of identical instructions
 125     ///                   at the ends of both paths.
 126     struct IfcvtToken {
 127       BBInfo &BBI;
 128       IfcvtKind Kind;
 129       bool NeedSubsumsion;
 130       unsigned NumDups;
 131       unsigned NumDups2;
 132       IfcvtToken(BBInfo &b, IfcvtKind k, bool s, unsigned d, unsigned d2 = 0)
 133         : BBI(b), Kind(k), NeedSubsumsion(s), NumDups(d), NumDups2(d2) {}
 134     };
 135
 136     /// Roots - Basic blocks that do not have successors. These are the starting
 137     /// points of Graph traversal.
 138     std::vector<MachineBasicBlock*> Roots;
 139
 140     /// BBAnalysis - Results of if-conversion feasibility analysis indexed by
 141     /// basic block number.
 142     std::vector<BBInfo> BBAnalysis;
 143
 144     const TargetLowering *TLI;
 145     const TargetInstrInfo *TII;
 146     bool MadeChange;
 147   public:
 148     static char ID;
 149     IfConverter() : MachineFunctionPass((intptr_t)&ID) {}
 150
 151     virtual bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF);
 152     virtual const char *getPassName() const { return "If converter"; }
 153
 154   private:
 155     bool ReverseBranchCondition(BBInfo &BBI);
 156     bool ValidSimple(BBInfo &TrueBBI, unsigned &Dups) const;
 157     bool ValidTriangle(BBInfo &TrueBBI, BBInfo &FalseBBI,
 158                        bool FalseBranch, unsigned &Dups) const;
 159     bool ValidDiamond(BBInfo &TrueBBI, BBInfo &FalseBBI,
 160                       unsigned &Dups1, unsigned &Dups2) const;
 161     void ScanInstructions(BBInfo &BBI);
 162     BBInfo &AnalyzeBlock(MachineBasicBlock *BB,
 163                          std::vector<IfcvtToken*> &Tokens);
 164     bool FeasibilityAnalysis(BBInfo &BBI, std::vector<MachineOperand> &Cond,
 165                              bool isTriangle = false, bool RevBranch = false);
 166     bool AnalyzeBlocks(MachineFunction &MF,
 167                        std::vector<IfcvtToken*> &Tokens);
 168     void InvalidatePreds(MachineBasicBlock *BB);
 169     void RemoveExtraEdges(BBInfo &BBI);
 170     bool IfConvertSimple(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind);
 171     bool IfConvertTriangle(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind);
 172     bool IfConvertDiamond(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind,
 173                           unsigned NumDups1, unsigned NumDups2);
 174     void PredicateBlock(BBInfo &BBI,
 175                         MachineBasicBlock::iterator E,
 176                         std::vector<MachineOperand> &Cond);
 177     void CopyAndPredicateBlock(BBInfo &ToBBI, BBInfo &FromBBI,
 178                                std::vector<MachineOperand> &Cond,
 179                                bool IgnoreBr = false);
 180     void MergeBlocks(BBInfo &ToBBI, BBInfo &FromBBI);
 181
 182     bool MeetIfcvtSizeLimit(unsigned Size) const {
 183       return Size > 0 && Size <= TLI->getIfCvtBlockSizeLimit();
 184     }
 185
 186     // blockAlwaysFallThrough - Block ends without a terminator.
 187     bool blockAlwaysFallThrough(BBInfo &BBI) const {
 188       return BBI.IsBrAnalyzable && BBI.TrueBB == NULL;
 189     }
 190
 191     // IfcvtTokenCmp - Used to sort if-conversion candidates.
 192     static bool IfcvtTokenCmp(IfcvtToken *C1, IfcvtToken *C2) {
 193       int Incr1 = (C1->Kind == ICDiamond)
 194         ? -(int)(C1->NumDups + C1->NumDups2) : (int)C1->NumDups;
 195       int Incr2 = (C2->Kind == ICDiamond)
 196         ? -(int)(C2->NumDups + C2->NumDups2) : (int)C2->NumDups;
 197       if (Incr1 > Incr2)
 198         return true;
 199       else if (Incr1 == Incr2) {
 200         // Favors subsumsion.
 201         if (C1->NeedSubsumsion == false && C2->NeedSubsumsion == true)
 202           return true;
 203         else if (C1->NeedSubsumsion == C2->NeedSubsumsion) {
 204           // Favors diamond over triangle, etc.
 205           if ((unsigned)C1->Kind < (unsigned)C2->Kind)
 206             return true;
 207           else if (C1->Kind == C2->Kind)
 208             return C1->BBI.BB->getNumber() < C2->BBI.BB->getNumber();
 209         }
 210       }
 211       return false;
 212     }
 213   };
 214
 215   char IfConverter::ID = 0;
 216 }
 217
 218 FunctionPass *llvm::createIfConverterPass() { return new IfConverter(); }
 219
 220 bool IfConverter::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
 221   TLI = MF.getTarget().getTargetLowering();
 222   TII = MF.getTarget().getInstrInfo();
 223   if (!TII) return false;
 224
 225   static int FnNum = -1;
 226   DOUT << "\nIfcvt: function (" << ++FnNum <<  ") \'"
 227        << MF.getFunction()->getName() << "\'";
 228
 229   if (FnNum < IfCvtFnStart || (IfCvtFnStop != -1 && FnNum > IfCvtFnStop)) {
 230     DOUT << " skipped\n";
 231     return false;
 232   }
 233   DOUT << "\n";
 234
 235   MF.RenumberBlocks();
 236   BBAnalysis.resize(MF.getNumBlockIDs());
 237
 238   // Look for root nodes, i.e. blocks without successors.
 239   for (MachineFunction::iterator I = MF.begin(), E = MF.end(); I != E; ++I)
 240     if (I->succ_size() == 0)
 241       Roots.push_back(I);
 242
 243   std::vector<IfcvtToken*> Tokens;
 244   MadeChange = false;
 245   unsigned NumIfCvts = NumSimple + NumSimpleFalse + NumTriangle +
 246     NumTriangleRev + NumTriangleFalse + NumTriangleFRev + NumDiamonds;
 247   while (IfCvtLimit == -1 || (int)NumIfCvts < IfCvtLimit) {
 248     // Do an intial analysis for each basic block and finding all the potential
 249     // candidates to perform if-convesion.
 250     bool Change = AnalyzeBlocks(MF, Tokens);
 251     while (!Tokens.empty()) {
 252       IfcvtToken *Token = Tokens.back();
 253       Tokens.pop_back();
 254       BBInfo &BBI = Token->BBI;
 255       IfcvtKind Kind = Token->Kind;
 256
 257       // If the block has been evicted out of the queue or it has already been
 258       // marked dead (due to it being predicated), then skip it.
 259       if (BBI.IsDone)
 260         BBI.IsEnqueued = false;
 261       if (!BBI.IsEnqueued)
 262         continue;
 263
 264       BBI.IsEnqueued = false;
 265
 266       bool RetVal = false;
 267       switch (Kind) {
 268       default: assert(false && "Unexpected!");
 269         break;
 270       case ICSimple:
 271       case ICSimpleFalse: {
 272         bool isFalse = Kind == ICSimpleFalse;
 273         if ((isFalse && DisableSimpleF) || (!isFalse && DisableSimple)) break;
 274         DOUT << "Ifcvt (Simple" << (Kind == ICSimpleFalse ? " false" :"")
 275              << "): BB#" << BBI.BB->getNumber() << " ("
 276              << ((Kind == ICSimpleFalse)
 277                  ? BBI.FalseBB->getNumber()
 278                  : BBI.TrueBB->getNumber()) << ") ";
 279         RetVal = IfConvertSimple(BBI, Kind);
 280         DOUT << (RetVal ? "succeeded!" : "failed!") << "\n";
 281         if (RetVal)
 282           if (isFalse) NumSimpleFalse++;
 283           else         NumSimple++;
 284        break;
 285       }
 286       case ICTriangle:
 287       case ICTriangleRev:
 288       case ICTriangleFalse:
 289       case ICTriangleFRev: {
 290         bool isFalse = Kind == ICTriangleFalse;
 291         bool isRev   = (Kind == ICTriangleRev || Kind == ICTriangleFRev);
 292         if (DisableTriangle && !isFalse && !isRev) break;
 293         if (DisableTriangleR && !isFalse && isRev) break;
 294         if (DisableTriangleF && isFalse && !isRev) break;
 295         if (DisableTriangleFR && isFalse && isRev) break;
 296         DOUT << "Ifcvt (Triangle";
 297         if (isFalse)
 298           DOUT << " false";
 299         if (isRev)
 300           DOUT << " rev";
 301         DOUT << "): BB#" << BBI.BB->getNumber() << " (T:"
 302              << BBI.TrueBB->getNumber() << ",F:"
 303              << BBI.FalseBB->getNumber() << ") ";
 304         RetVal = IfConvertTriangle(BBI, Kind);
 305         DOUT << (RetVal ? "succeeded!" : "failed!") << "\n";
 306         if (RetVal) {
 307           if (isFalse) {
 308             if (isRev) NumTriangleFRev++;
 309             else       NumTriangleFalse++;
 310           } else {
 311             if (isRev) NumTriangleRev++;
 312             else       NumTriangle++;
 313           }
 314         }
 315         break;
 316       }
 317       case ICDiamond: {
 318         if (DisableDiamond) break;
 319         DOUT << "Ifcvt (Diamond): BB#" << BBI.BB->getNumber() << " (T:"
 320              << BBI.TrueBB->getNumber() << ",F:"
 321              << BBI.FalseBB->getNumber() << ") ";
 322         RetVal = IfConvertDiamond(BBI, Kind, Token->NumDups, Token->NumDups2);
 323         DOUT << (RetVal ? "succeeded!" : "failed!") << "\n";
 324         if (RetVal) NumDiamonds++;
 325         break;
 326       }
 327       }
 328
 329       Change |= RetVal;
 330
 331       NumIfCvts = NumSimple + NumSimpleFalse + NumTriangle + NumTriangleRev +
 332         NumTriangleFalse + NumTriangleFRev + NumDiamonds;
 333       if (IfCvtLimit != -1 && (int)NumIfCvts >= IfCvtLimit)
 334         break;
 335     }
 336
 337     if (!Change)
 338       break;
 339     MadeChange |= Change;
 340   }
 341
 342   // Delete tokens in case of early exit.
 343   while (!Tokens.empty()) {
 344     IfcvtToken *Token = Tokens.back();
 345     Tokens.pop_back();
 346     delete Token;
 347   }
 348
 349   Tokens.clear();
 350   Roots.clear();
 351   BBAnalysis.clear();
 352
 353   return MadeChange;
 354 }
 355
 356 /// findFalseBlock - BB has a fallthrough. Find its 'false' successor given
 357 /// its 'true' successor.
 358 static MachineBasicBlock *findFalseBlock(MachineBasicBlock *BB,
 359                                          MachineBasicBlock *TrueBB) {
 360   for (MachineBasicBlock::succ_iterator SI = BB->succ_begin(),
 361          E = BB->succ_end(); SI != E; ++SI) {
 362     MachineBasicBlock *SuccBB = *SI;
 363     if (SuccBB != TrueBB)
 364       return SuccBB;
 365   }
 366   return NULL;
 367 }
 368
 369 /// ReverseBranchCondition - Reverse the condition of the end of the block
 370 /// branchs. Swap block's 'true' and 'false' successors.
 371 bool IfConverter::ReverseBranchCondition(BBInfo &BBI) {
 372   if (!TII->ReverseBranchCondition(BBI.BrCond)) {
 373     TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
 374     TII->InsertBranch(*BBI.BB, BBI.FalseBB, BBI.TrueBB, BBI.BrCond);
 375     std::swap(BBI.TrueBB, BBI.FalseBB);
 376     return true;
 377   }
 378   return false;
 379 }
 380
 381 /// getNextBlock - Returns the next block in the function blocks ordering. If
 382 /// it is the end, returns NULL.
 383 static inline MachineBasicBlock *getNextBlock(MachineBasicBlock *BB) {
 384   MachineFunction::iterator I = BB;
 385   MachineFunction::iterator E = BB->getParent()->end();
 386   if (++I == E)
 387     return NULL;
 388   return I;
 389 }
 390
 391 /// ValidSimple - Returns true if the 'true' block (along with its
 392 /// predecessor) forms a valid simple shape for ifcvt. It also returns the
 393 /// number of instructions that the ifcvt would need to duplicate if performed
 394 /// in Dups.
 395 bool IfConverter::ValidSimple(BBInfo &TrueBBI, unsigned &Dups) const {
 396   Dups = 0;
 397   if (TrueBBI.IsBeingAnalyzed || TrueBBI.IsDone)
 398     return false;
 399
 400   if (TrueBBI.IsBrAnalyzable)
 401     return false;
 402
 403   if (TrueBBI.BB->pred_size() > 1) {
 404     if (TrueBBI.CannotBeCopied ||
 405         TrueBBI.NonPredSize > TLI->getIfCvtDupBlockSizeLimit())
 406       return false;
 407     Dups = TrueBBI.NonPredSize;
 408   }
 409
 410   return true;
 411 }
 412
 413 /// ValidTriangle - Returns true if the 'true' and 'false' blocks (along
 414 /// with their common predecessor) forms a valid triangle shape for ifcvt.
 415 /// If 'FalseBranch' is true, it checks if 'true' block's false branch
 416 /// branches to the false branch rather than the other way around. It also
 417 /// returns the number of instructions that the ifcvt would need to duplicate
 418 /// if performed in 'Dups'.
 419 bool IfConverter::ValidTriangle(BBInfo &TrueBBI, BBInfo &FalseBBI,
 420                                 bool FalseBranch, unsigned &Dups) const {
 421   Dups = 0;
 422   if (TrueBBI.IsBeingAnalyzed || TrueBBI.IsDone)
 423     return false;
 424
 425   if (TrueBBI.BB->pred_size() > 1) {
 426     if (TrueBBI.CannotBeCopied)
 427       return false;
 428
 429     unsigned Size = TrueBBI.NonPredSize;
 430     if (TrueBBI.IsBrAnalyzable) {
 431       if (TrueBBI.TrueBB && TrueBBI.BrCond.size() == 0)
 432         // End with an unconditional branch. It will be removed.
 433         --Size;
 434       else {
 435         MachineBasicBlock *FExit = FalseBranch
 436           ? TrueBBI.TrueBB : TrueBBI.FalseBB;
 437         if (FExit)
 438           // Require a conditional branch
 439           ++Size;
 440       }
 441     }
 442     if (Size > TLI->getIfCvtDupBlockSizeLimit())
 443       return false;
 444     Dups = Size;
 445   }
 446
 447   MachineBasicBlock *TExit = FalseBranch ? TrueBBI.FalseBB : TrueBBI.TrueBB;
 448   if (!TExit && blockAlwaysFallThrough(TrueBBI)) {
 449     MachineFunction::iterator I = TrueBBI.BB;
 450     if (++I == TrueBBI.BB->getParent()->end())
 451       return false;
 452     TExit = I;
 453   }
 454   return TExit && TExit == FalseBBI.BB;
 455 }
 456
 457 static
 458 MachineBasicBlock::iterator firstNonBranchInst(MachineBasicBlock *BB,
 459                                                const TargetInstrInfo *TII) {
 460   MachineBasicBlock::iterator I = BB->end();
 461   while (I != BB->begin()) {
 462     --I;
 463     if (!I->getDesc()->isBranch())
 464       break;
 465   }
 466   return I;
 467 }
 468
 469 /// ValidDiamond - Returns true if the 'true' and 'false' blocks (along
 470 /// with their common predecessor) forms a valid diamond shape for ifcvt.
 471 bool IfConverter::ValidDiamond(BBInfo &TrueBBI, BBInfo &FalseBBI,
 472                                unsigned &Dups1, unsigned &Dups2) const {
 473   Dups1 = Dups2 = 0;
 474   if (TrueBBI.IsBeingAnalyzed || TrueBBI.IsDone ||
 475       FalseBBI.IsBeingAnalyzed || FalseBBI.IsDone)
 476     return false;
 477
 478   MachineBasicBlock *TT = TrueBBI.TrueBB;
 479   MachineBasicBlock *FT = FalseBBI.TrueBB;
 480
 481   if (!TT && blockAlwaysFallThrough(TrueBBI))
 482     TT = getNextBlock(TrueBBI.BB);
 483   if (!FT && blockAlwaysFallThrough(FalseBBI))
 484     FT = getNextBlock(FalseBBI.BB);
 485   if (TT != FT)
 486     return false;
 487   if (TT == NULL && (TrueBBI.IsBrAnalyzable || FalseBBI.IsBrAnalyzable))
 488     return false;
 489   if  (TrueBBI.BB->pred_size() > 1 || FalseBBI.BB->pred_size() > 1)
 490     return false;
 491
 492   // FIXME: Allow true block to have an early exit?
 493   if (TrueBBI.FalseBB || FalseBBI.FalseBB ||
 494       (TrueBBI.ClobbersPred && FalseBBI.ClobbersPred))
 495     return false;
 496
 497   MachineBasicBlock::iterator TI = TrueBBI.BB->begin();
 498   MachineBasicBlock::iterator FI = FalseBBI.BB->begin();
 499   while (TI != TrueBBI.BB->end() && FI != FalseBBI.BB->end()) {
 500     if (!TI->isIdenticalTo(FI))
 501       break;
 502     ++Dups1;
 503     ++TI;
 504     ++FI;
 505   }
 506
 507   TI = firstNonBranchInst(TrueBBI.BB, TII);
 508   FI = firstNonBranchInst(FalseBBI.BB, TII);
 509   while (TI != TrueBBI.BB->begin() && FI != FalseBBI.BB->begin()) {
 510     if (!TI->isIdenticalTo(FI))
 511       break;
 512     ++Dups2;
 513     --TI;
 514     --FI;
 515   }
 516
 517   return true;
 518 }
 519
 520 /// ScanInstructions - Scan all the instructions in the block to determine if
 521 /// the block is predicable. In most cases, that means all the instructions
 522 /// in the block are isPredicable(). Also checks if the block contains any
 523 /// instruction which can clobber a predicate (e.g. condition code register).
 524 /// If so, the block is not predicable unless it's the last instruction.
 525 void IfConverter::ScanInstructions(BBInfo &BBI) {
 526   if (BBI.IsDone)
 527     return;
 528
 529   bool AlreadyPredicated = BBI.Predicate.size() > 0;
 530   // First analyze the end of BB branches.
 531   BBI.TrueBB = BBI.FalseBB = NULL;
 532   BBI.BrCond.clear();
 533   BBI.IsBrAnalyzable =
 534     !TII->AnalyzeBranch(*BBI.BB, BBI.TrueBB, BBI.FalseBB, BBI.BrCond);
 535   BBI.HasFallThrough = BBI.IsBrAnalyzable && BBI.FalseBB == NULL;
 536
 537   if (BBI.BrCond.size()) {
 538     // No false branch. This BB must end with a conditional branch and a
 539     // fallthrough.
 540     if (!BBI.FalseBB)
 541       BBI.FalseBB = findFalseBlock(BBI.BB, BBI.TrueBB);
 542     assert(BBI.FalseBB && "Expected to find the fallthrough block!");
 543   }
 544
 545   // Then scan all the instructions.
 546   BBI.NonPredSize = 0;
 547   BBI.ClobbersPred = false;
 548   bool SeenCondBr = false;
 549   for (MachineBasicBlock::iterator I = BBI.BB->begin(), E = BBI.BB->end();
 550        I != E; ++I) {
 551     const TargetInstrDescriptor *TID = I->getDesc();
 552     if (TID->isNotDuplicable())
 553       BBI.CannotBeCopied = true;
 554
 555     bool isPredicated = TII->isPredicated(I);
 556     bool isCondBr = BBI.IsBrAnalyzable && TID->isConditionalBranch();
 557
 558     if (!isCondBr) {
 559       if (!isPredicated)
 560         BBI.NonPredSize++;
 561       else if (!AlreadyPredicated) {
 562         // FIXME: This instruction is already predicated before the
 563         // if-conversion pass. It's probably something like a conditional move.
 564         // Mark this block unpredicable for now.
 565         BBI.IsUnpredicable = true;
 566         return;
 567       }
 568
 569     }
 570
 571     if (BBI.ClobbersPred && !isPredicated) {
 572       // Predicate modification instruction should end the block (except for
 573       // already predicated instructions and end of block branches).
 574       if (isCondBr) {
 575         SeenCondBr = true;
 576
 577         // Conditional branches is not predicable. But it may be eliminated.
 578         continue;
 579       }
 580
 581       // Predicate may have been modified, the subsequent (currently)
 582       // unpredicated instructions cannot be correctly predicated.
 583       BBI.IsUnpredicable = true;
 584       return;
 585     }
 586
 587     // FIXME: Make use of PredDefs? e.g. ADDC, SUBC sets predicates but are
 588     // still potentially predicable.
 589     std::vector<MachineOperand> PredDefs;
 590     if (TII->DefinesPredicate(I, PredDefs))
 591       BBI.ClobbersPred = true;
 592
 593     if (!TID->isPredicable()) {
 594       BBI.IsUnpredicable = true;
 595       return;
 596     }
 597   }
 598 }
 599
 600 /// FeasibilityAnalysis - Determine if the block is a suitable candidate to be
 601 /// predicated by the specified predicate.
 602 bool IfConverter::FeasibilityAnalysis(BBInfo &BBI,
 603                                       std::vector<MachineOperand> &Pred,
 604                                       bool isTriangle, bool RevBranch) {
 605   // If the block is dead or unpredicable, then it cannot be predicated.
 606   if (BBI.IsDone || BBI.IsUnpredicable)
 607     return false;
 608
 609   // If it is already predicated, check if its predicate subsumes the new
 610   // predicate.
 611   if (BBI.Predicate.size() && !TII->SubsumesPredicate(BBI.Predicate, Pred))
 612     return false;
 613
 614   if (BBI.BrCond.size()) {
 615     if (!isTriangle)
 616       return false;
 617
 618     // Test predicate subsumsion.
 619     std::vector<MachineOperand> RevPred(Pred);
 620     std::vector<MachineOperand> Cond(BBI.BrCond);
 621     if (RevBranch) {
 622       if (TII->ReverseBranchCondition(Cond))
 623         return false;
 624     }
 625     if (TII->ReverseBranchCondition(RevPred) ||
 626         !TII->SubsumesPredicate(Cond, RevPred))
 627       return false;
 628   }
 629
 630   return true;
 631 }
 632
 633 /// AnalyzeBlock - Analyze the structure of the sub-CFG starting from
 634 /// the specified block. Record its successors and whether it looks like an
 635 /// if-conversion candidate.
 636 IfConverter::BBInfo &IfConverter::AnalyzeBlock(MachineBasicBlock *BB,
 637                                              std::vector<IfcvtToken*> &Tokens) {
 638   BBInfo &BBI = BBAnalysis[BB->getNumber()];
 639
 640   if (BBI.IsAnalyzed || BBI.IsBeingAnalyzed)
 641     return BBI;
 642
 643   BBI.BB = BB;
 644   BBI.IsBeingAnalyzed = true;
 645
 646   ScanInstructions(BBI);
 647
 648   // Unanalyable or ends with fallthrough or unconditional branch.
 649   if (!BBI.IsBrAnalyzable || BBI.BrCond.size() == 0) {
 650     BBI.IsBeingAnalyzed = false;
 651     BBI.IsAnalyzed = true;
 652     return BBI;
 653   }
 654
 655   // Do not ifcvt if either path is a back edge to the entry block.
 656   if (BBI.TrueBB == BB || BBI.FalseBB == BB) {
 657     BBI.IsBeingAnalyzed = false;
 658     BBI.IsAnalyzed = true;
 659     return BBI;
 660   }
 661
 662   BBInfo &TrueBBI  = AnalyzeBlock(BBI.TrueBB, Tokens);
 663   BBInfo &FalseBBI = AnalyzeBlock(BBI.FalseBB, Tokens);
 664
 665   if (TrueBBI.IsDone && FalseBBI.IsDone) {
 666     BBI.IsBeingAnalyzed = false;
 667     BBI.IsAnalyzed = true;
 668     return BBI;
 669   }
 670
 671   std::vector<MachineOperand> RevCond(BBI.BrCond);
 672   bool CanRevCond = !TII->ReverseBranchCondition(RevCond);
 673
 674   unsigned Dups = 0;
 675   unsigned Dups2 = 0;
 676   bool TNeedSub = TrueBBI.Predicate.size() > 0;
 677   bool FNeedSub = FalseBBI.Predicate.size() > 0;
 678   bool Enqueued = false;
 679   if (CanRevCond && ValidDiamond(TrueBBI, FalseBBI, Dups, Dups2) &&
 680       MeetIfcvtSizeLimit(TrueBBI.NonPredSize - (Dups + Dups2)) &&
 681       MeetIfcvtSizeLimit(FalseBBI.NonPredSize - (Dups + Dups2)) &&
 682       FeasibilityAnalysis(TrueBBI, BBI.BrCond) &&
 683       FeasibilityAnalysis(FalseBBI, RevCond)) {
 684     // Diamond:
 685     //   EBB
 686     //   / \_
 687     //  |   |
 688     // TBB FBB
 689     //   \ /
 690     //  TailBB
 691     // Note TailBB can be empty.
 692     Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICDiamond, TNeedSub|FNeedSub, Dups,
 693                                     Dups2));
 694     Enqueued = true;
 695   }
 696
 697   if (ValidTriangle(TrueBBI, FalseBBI, false, Dups) &&
 698       MeetIfcvtSizeLimit(TrueBBI.NonPredSize) &&
 699       FeasibilityAnalysis(TrueBBI, BBI.BrCond, true)) {
 700     // Triangle:
 701     //   EBB
 702     //   | \_
 703     //   |  |
 704     //   | TBB
 705     //   |  /
 706     //   FBB
 707     Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICTriangle, TNeedSub, Dups));
 708     Enqueued = true;
 709   }
 710
 711   if (ValidTriangle(TrueBBI, FalseBBI, true, Dups) &&
 712       MeetIfcvtSizeLimit(TrueBBI.NonPredSize) &&
 713       FeasibilityAnalysis(TrueBBI, BBI.BrCond, true, true)) {
 714     Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICTriangleRev, TNeedSub, Dups));
 715     Enqueued = true;
 716   }
 717
 718   if (ValidSimple(TrueBBI, Dups) &&
 719       MeetIfcvtSizeLimit(TrueBBI.NonPredSize) &&
 720       FeasibilityAnalysis(TrueBBI, BBI.BrCond)) {
 721     // Simple (split, no rejoin):
 722     //   EBB
 723     //   | \_
 724     //   |  |
 725     //   | TBB---> exit
 726     //   |
 727     //   FBB
 728     Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICSimple, TNeedSub, Dups));
 729     Enqueued = true;
 730   }
 731
 732   if (CanRevCond) {
 733     // Try the other path...
 734     if (ValidTriangle(FalseBBI, TrueBBI, false, Dups) &&
 735         MeetIfcvtSizeLimit(FalseBBI.NonPredSize) &&
 736         FeasibilityAnalysis(FalseBBI, RevCond, true)) {
 737       Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICTriangleFalse, FNeedSub, Dups));
 738       Enqueued = true;
 739     }
 740
 741     if (ValidTriangle(FalseBBI, TrueBBI, true, Dups) &&
 742         MeetIfcvtSizeLimit(FalseBBI.NonPredSize) &&
 743         FeasibilityAnalysis(FalseBBI, RevCond, true, true)) {
 744       Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICTriangleFRev, FNeedSub, Dups));
 745       Enqueued = true;
 746     }
 747
 748     if (ValidSimple(FalseBBI, Dups) &&
 749         MeetIfcvtSizeLimit(FalseBBI.NonPredSize) &&
 750         FeasibilityAnalysis(FalseBBI, RevCond)) {
 751       Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICSimpleFalse, FNeedSub, Dups));
 752       Enqueued = true;
 753     }
 754   }
 755
 756   BBI.IsEnqueued = Enqueued;
 757   BBI.IsBeingAnalyzed = false;
 758   BBI.IsAnalyzed = true;
 759   return BBI;
 760 }
 761
 762 /// AnalyzeBlocks - Analyze all blocks and find entries for all if-conversion
 763 /// candidates. It returns true if any CFG restructuring is done to expose more
 764 /// if-conversion opportunities.
 765 bool IfConverter::AnalyzeBlocks(MachineFunction &MF,
 766                                 std::vector<IfcvtToken*> &Tokens) {
 767   bool Change = false;
 768   std::set<MachineBasicBlock*> Visited;
 769   for (unsigned i = 0, e = Roots.size(); i != e; ++i) {
 770     for (idf_ext_iterator<MachineBasicBlock*> I=idf_ext_begin(Roots[i],Visited),
 771            E = idf_ext_end(Roots[i], Visited); I != E; ++I) {
 772       MachineBasicBlock *BB = *I;
 773       AnalyzeBlock(BB, Tokens);
 774     }
 775   }
 776
 777   // Sort to favor more complex ifcvt scheme.
 778   std::stable_sort(Tokens.begin(), Tokens.end(), IfcvtTokenCmp);
 779
 780   return Change;
 781 }
 782
 783 /// canFallThroughTo - Returns true either if ToBB is the next block after BB or
 784 /// that all the intervening blocks are empty (given BB can fall through to its
 785 /// next block).
 786 static bool canFallThroughTo(MachineBasicBlock *BB, MachineBasicBlock *ToBB) {
 787   MachineFunction::iterator I = BB;
 788   MachineFunction::iterator TI = ToBB;
 789   MachineFunction::iterator E = BB->getParent()->end();
 790   while (++I != TI)
 791     if (I == E || !I->empty())
 792       return false;
 793   return true;
 794 }
 795
 796 /// InvalidatePreds - Invalidate predecessor BB info so it would be re-analyzed
 797 /// to determine if it can be if-converted. If predecessor is already enqueued,
 798 /// dequeue it!
 799 void IfConverter::InvalidatePreds(MachineBasicBlock *BB) {
 800   for (MachineBasicBlock::pred_iterator PI = BB->pred_begin(),
 801          E = BB->pred_end(); PI != E; ++PI) {
 802     BBInfo &PBBI = BBAnalysis[(*PI)->getNumber()];
 803     if (PBBI.IsDone || PBBI.BB == BB)
 804       continue;
 805     PBBI.IsAnalyzed = false;
 806     PBBI.IsEnqueued = false;
 807   }
 808 }
 809
 810 /// InsertUncondBranch - Inserts an unconditional branch from BB to ToBB.
 811 ///
 812 static void InsertUncondBranch(MachineBasicBlock *BB, MachineBasicBlock *ToBB,
 813                                const TargetInstrInfo *TII) {
 814   std::vector<MachineOperand> NoCond;
 815   TII->InsertBranch(*BB, ToBB, NULL, NoCond);
 816 }
 817
 818 /// RemoveExtraEdges - Remove true / false edges if either / both are no longer
 819 /// successors.
 820 void IfConverter::RemoveExtraEdges(BBInfo &BBI) {
 821   MachineBasicBlock *TBB = NULL, *FBB = NULL;
 822   std::vector<MachineOperand> Cond;
 823   if (!TII->AnalyzeBranch(*BBI.BB, TBB, FBB, Cond))
 824     BBI.BB->CorrectExtraCFGEdges(TBB, FBB, !Cond.empty());
 825 }
 826
 827 /// IfConvertSimple - If convert a simple (split, no rejoin) sub-CFG.
 828 ///
 829 bool IfConverter::IfConvertSimple(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind) {
 830   BBInfo &TrueBBI  = BBAnalysis[BBI.TrueBB->getNumber()];
 831   BBInfo &FalseBBI = BBAnalysis[BBI.FalseBB->getNumber()];
 832   BBInfo *CvtBBI = &TrueBBI;
 833   BBInfo *NextBBI = &FalseBBI;
 834
 835   std::vector<MachineOperand> Cond(BBI.BrCond);
 836   if (Kind == ICSimpleFalse)
 837     std::swap(CvtBBI, NextBBI);
 838
 839   if (CvtBBI->IsDone ||
 840       (CvtBBI->CannotBeCopied && CvtBBI->BB->pred_size() > 1)) {
 841     // Something has changed. It's no longer safe to predicate this block.
 842     BBI.IsAnalyzed = false;
 843     CvtBBI->IsAnalyzed = false;
 844     return false;
 845   }
 846
 847   if (Kind == ICSimpleFalse)
 848     TII->ReverseBranchCondition(Cond);
 849
 850   if (CvtBBI->BB->pred_size() > 1) {
 851     BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
 852     // Copy instructions in the true block, predicate them add them to
 853     // the entry block.
 854     CopyAndPredicateBlock(BBI, *CvtBBI, Cond);
 855   } else {
 856     PredicateBlock(*CvtBBI, CvtBBI->BB->end(), Cond);
 857
 858     // Merge converted block into entry block.
 859     BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
 860     MergeBlocks(BBI, *CvtBBI);
 861   }
 862
 863   bool IterIfcvt = true;
 864   if (!canFallThroughTo(BBI.BB, NextBBI->BB)) {
 865     InsertUncondBranch(BBI.BB, NextBBI->BB, TII);
 866     BBI.HasFallThrough = false;
 867     // Now ifcvt'd block will look like this:
 868     // BB:
 869     // ...
 870     // t, f = cmp
 871     // if t op
 872     // b BBf
 873     //
 874     // We cannot further ifcvt this block because the unconditional branch
 875     // will have to be predicated on the new condition, that will not be
 876     // available if cmp executes.
 877     IterIfcvt = false;
 878   }
 879
 880   RemoveExtraEdges(BBI);
 881
 882   // Update block info. BB can be iteratively if-converted.
 883   if (!IterIfcvt)
 884     BBI.IsDone = true;
 885   InvalidatePreds(BBI.BB);
 886   CvtBBI->IsDone = true;
 887
 888   // FIXME: Must maintain LiveIns.
 889   return true;
 890 }
 891
 892 /// IfConvertTriangle - If convert a triangle sub-CFG.
 893 ///
 894 bool IfConverter::IfConvertTriangle(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind) {
 895   BBInfo &TrueBBI = BBAnalysis[BBI.TrueBB->getNumber()];
 896   BBInfo &FalseBBI = BBAnalysis[BBI.FalseBB->getNumber()];
 897   BBInfo *CvtBBI = &TrueBBI;
 898   BBInfo *NextBBI = &FalseBBI;
 899
 900   std::vector<MachineOperand> Cond(BBI.BrCond);
 901   if (Kind == ICTriangleFalse || Kind == ICTriangleFRev)
 902     std::swap(CvtBBI, NextBBI);
 903
 904   if (CvtBBI->IsDone ||
 905       (CvtBBI->CannotBeCopied && CvtBBI->BB->pred_size() > 1)) {
 906     // Something has changed. It's no longer safe to predicate this block.
 907     BBI.IsAnalyzed = false;
 908     CvtBBI->IsAnalyzed = false;
 909     return false;
 910   }
 911
 912   if (Kind == ICTriangleFalse || Kind == ICTriangleFRev)
 913     TII->ReverseBranchCondition(Cond);
 914
 915   if (Kind == ICTriangleRev || Kind == ICTriangleFRev) {
 916     ReverseBranchCondition(*CvtBBI);
 917     // BB has been changed, modify its predecessors (except for this
 918     // one) so they don't get ifcvt'ed based on bad intel.
 919     for (MachineBasicBlock::pred_iterator PI = CvtBBI->BB->pred_begin(),
 920            E = CvtBBI->BB->pred_end(); PI != E; ++PI) {
 921       MachineBasicBlock *PBB = *PI;
 922       if (PBB == BBI.BB)
 923         continue;
 924       BBInfo &PBBI = BBAnalysis[PBB->getNumber()];
 925       if (PBBI.IsEnqueued) {
 926         PBBI.IsAnalyzed = false;
 927         PBBI.IsEnqueued = false;
 928       }
 929     }
 930   }
 931
 932   bool HasEarlyExit = CvtBBI->FalseBB != NULL;
 933   bool DupBB = CvtBBI->BB->pred_size() > 1;
 934   if (DupBB) {
 935     BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
 936     // Copy instructions in the true block, predicate them add them to
 937     // the entry block.
 938     CopyAndPredicateBlock(BBI, *CvtBBI, Cond, true);
 939   } else {
 940     // Predicate the 'true' block after removing its branch.
 941     CvtBBI->NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*CvtBBI->BB);
 942     PredicateBlock(*CvtBBI, CvtBBI->BB->end(), Cond);
 943   }
 944
 945   if (!DupBB) {
 946     // Now merge the entry of the triangle with the true block.
 947     BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
 948     MergeBlocks(BBI, *CvtBBI);
 949   }
 950
 951   // If 'true' block has a 'false' successor, add an exit branch to it.
 952   if (HasEarlyExit) {
 953     std::vector<MachineOperand> RevCond(CvtBBI->BrCond);
 954     if (TII->ReverseBranchCondition(RevCond))
 955       assert(false && "Unable to reverse branch condition!");
 956     TII->InsertBranch(*BBI.BB, CvtBBI->FalseBB, NULL, RevCond);
 957     BBI.BB->addSuccessor(CvtBBI->FalseBB);
 958   }
 959
 960   // Merge in the 'false' block if the 'false' block has no other
 961   // predecessors. Otherwise, add a unconditional branch from to 'false'.
 962   bool FalseBBDead = false;
 963   bool IterIfcvt = true;
 964   bool isFallThrough = canFallThroughTo(BBI.BB, NextBBI->BB);
 965   if (!isFallThrough) {
 966     // Only merge them if the true block does not fallthrough to the false
 967     // block. By not merging them, we make it possible to iteratively
 968     // ifcvt the blocks.
 969     if (!HasEarlyExit &&
 970         NextBBI->BB->pred_size() == 1 && !NextBBI->HasFallThrough) {
 971       MergeBlocks(BBI, *NextBBI);
 972       FalseBBDead = true;
 973     } else {
 974       InsertUncondBranch(BBI.BB, NextBBI->BB, TII);
 975       BBI.HasFallThrough = false;
 976     }
 977     // Mixed predicated and unpredicated code. This cannot be iteratively
 978     // predicated.
 979     IterIfcvt = false;
 980   }
 981
 982   RemoveExtraEdges(BBI);
 983
 984   // Update block info. BB can be iteratively if-converted.
 985   if (!IterIfcvt)
 986     BBI.IsDone = true;
 987   InvalidatePreds(BBI.BB);
 988   CvtBBI->IsDone = true;
 989   if (FalseBBDead)
 990     NextBBI->IsDone = true;
 991
 992   // FIXME: Must maintain LiveIns.
 993   return true;
 994 }
 995
 996 /// IfConvertDiamond - If convert a diamond sub-CFG.
 997 ///
 998 bool IfConverter::IfConvertDiamond(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind,
 999                                    unsigned NumDups1, unsigned NumDups2) {
1000   BBInfo &TrueBBI  = BBAnalysis[BBI.TrueBB->getNumber()];
1001   BBInfo &FalseBBI = BBAnalysis[BBI.FalseBB->getNumber()];
1002   MachineBasicBlock *TailBB = TrueBBI.TrueBB;
1003   // True block must fall through or ended with unanalyzable terminator.
1004   if (!TailBB) {
1005     if (blockAlwaysFallThrough(TrueBBI))
1006       TailBB = FalseBBI.TrueBB;
1007     assert((TailBB || !TrueBBI.IsBrAnalyzable) && "Unexpected!");
1008   }
1009
1010   if (TrueBBI.IsDone || FalseBBI.IsDone ||
1011       TrueBBI.BB->pred_size() > 1 ||
1012       FalseBBI.BB->pred_size() > 1) {
1013     // Something has changed. It's no longer safe to predicate these blocks.
1014     BBI.IsAnalyzed = false;
1015     TrueBBI.IsAnalyzed = false;
1016     FalseBBI.IsAnalyzed = false;
1017     return false;
1018   }
1019
1020   // Merge the 'true' and 'false' blocks by copying the instructions
1021   // from the 'false' block to the 'true' block. That is, unless the true
1022   // block would clobber the predicate, in that case, do the opposite.
1023   BBInfo *BBI1 = &TrueBBI;
1024   BBInfo *BBI2 = &FalseBBI;
1025   std::vector<MachineOperand> RevCond(BBI.BrCond);
1026   TII->ReverseBranchCondition(RevCond);
1027   std::vector<MachineOperand> *Cond1 = &BBI.BrCond;
1028   std::vector<MachineOperand> *Cond2 = &RevCond;
1029
1030   // Figure out the more profitable ordering.
1031   bool DoSwap = false;
1032   if (TrueBBI.ClobbersPred && !FalseBBI.ClobbersPred)
1033     DoSwap = true;
1034   else if (TrueBBI.ClobbersPred == FalseBBI.ClobbersPred) {
1035     if (TrueBBI.NonPredSize > FalseBBI.NonPredSize)
1036       DoSwap = true;
1037   }
1038   if (DoSwap) {
1039     std::swap(BBI1, BBI2);
1040     std::swap(Cond1, Cond2);
1041   }
1042
1043   // Remove the conditional branch from entry to the blocks.
1044   BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
1045
1046   // Remove the duplicated instructions at the beginnings of both paths.
1047   MachineBasicBlock::iterator DI1 = BBI1->BB->begin();
1048   MachineBasicBlock::iterator DI2 = BBI2->BB->begin();
1049   BBI1->NonPredSize -= NumDups1;
1050   BBI2->NonPredSize -= NumDups1;
1051   while (NumDups1 != 0) {
1052     ++DI1;
1053     ++DI2;
1054     --NumDups1;
1055   }
1056   BBI.BB->splice(BBI.BB->end(), BBI1->BB, BBI1->BB->begin(), DI1);
1057   BBI2->BB->erase(BBI2->BB->begin(), DI2);
1058
1059   // Predicate the 'true' block after removing its branch.
1060   BBI1->NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI1->BB);
1061   DI1 = BBI1->BB->end();
1062   for (unsigned i = 0; i != NumDups2; ++i)
1063     --DI1;
1064   BBI1->BB->erase(DI1, BBI1->BB->end());
1065   PredicateBlock(*BBI1, BBI1->BB->end(), *Cond1);
1066
1067   // Predicate the 'false' block.
1068   BBI2->NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI2->BB);
1069   DI2 = BBI2->BB->end();
1070   while (NumDups2 != 0) {
1071     --DI2;
1072     --NumDups2;
1073   }
1074   PredicateBlock(*BBI2, DI2, *Cond2);
1075
1076   // Merge the true block into the entry of the diamond.
1077   MergeBlocks(BBI, *BBI1);
1078   MergeBlocks(BBI, *BBI2);
1079
1080   // If the if-converted block fallthrough or unconditionally branch into the
1081   // tail block, and the tail block does not have other predecessors, then
1082   // fold the tail block in as well. Otherwise, unless it falls through to the
1083   // tail, add a unconditional branch to it.
1084   if (TailBB) {
1085     BBInfo TailBBI = BBAnalysis[TailBB->getNumber()];
1086     if (TailBB->pred_size() == 1 && !TailBBI.HasFallThrough) {
1087       BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
1088       MergeBlocks(BBI, TailBBI);
1089       TailBBI.IsDone = true;
1090     } else {
1091       InsertUncondBranch(BBI.BB, TailBB, TII);
1092       BBI.HasFallThrough = false;
1093     }
1094   }
1095
1096   RemoveExtraEdges(BBI);
1097
1098   // Update block info.
1099   BBI.IsDone = TrueBBI.IsDone = FalseBBI.IsDone = true;
1100   InvalidatePreds(BBI.BB);
1101
1102   // FIXME: Must maintain LiveIns.
1103   return true;
1104 }
1105
1106 /// PredicateBlock - Predicate instructions from the start of the block to the
1107 /// specified end with the specified condition.
1108 void IfConverter::PredicateBlock(BBInfo &BBI,
1109                                  MachineBasicBlock::iterator E,
1110                                  std::vector<MachineOperand> &Cond) {
1111   for (MachineBasicBlock::iterator I = BBI.BB->begin(); I != E; ++I) {
1112     if (TII->isPredicated(I))
1113       continue;
1114     if (!TII->PredicateInstruction(I, Cond)) {
1115       cerr << "Unable to predicate " << *I << "!\n";
1116       abort();
1117     }
1118   }
1119
1120   std::copy(Cond.begin(), Cond.end(), std::back_inserter(BBI.Predicate));
1121
1122   BBI.IsAnalyzed = false;
1123   BBI.NonPredSize = 0;
1124
1125   NumIfConvBBs++;
1126 }
1127
1128 /// CopyAndPredicateBlock - Copy and predicate instructions from source BB to
1129 /// the destination block. Skip end of block branches if IgnoreBr is true.
1130 void IfConverter::CopyAndPredicateBlock(BBInfo &ToBBI, BBInfo &FromBBI,
1131                                         std::vector<MachineOperand> &Cond,
1132                                         bool IgnoreBr) {
1133   for (MachineBasicBlock::iterator I = FromBBI.BB->begin(),
1134          E = FromBBI.BB->end(); I != E; ++I) {
1135     const TargetInstrDescriptor *TID = I->getDesc();
1136     bool isPredicated = TII->isPredicated(I);
1137     // Do not copy the end of the block branches.
1138     if (IgnoreBr && !isPredicated && TID->isBranch())
1139       break;
1140
1141     MachineInstr *MI = I->clone();
1142     ToBBI.BB->insert(ToBBI.BB->end(), MI);
1143     ToBBI.NonPredSize++;
1144
1145     if (!isPredicated)
1146       if (!TII->PredicateInstruction(MI, Cond)) {
1147         cerr << "Unable to predicate " << *MI << "!\n";
1148         abort();
1149       }
1150   }
1151
1152   std::vector<MachineBasicBlock *> Succs(FromBBI.BB->succ_begin(),
1153                                          FromBBI.BB->succ_end());
1154   MachineBasicBlock *NBB = getNextBlock(FromBBI.BB);
1155   MachineBasicBlock *FallThrough = FromBBI.HasFallThrough ? NBB : NULL;
1156
1157   for (unsigned i = 0, e = Succs.size(); i != e; ++i) {
1158     MachineBasicBlock *Succ = Succs[i];
1159     // Fallthrough edge can't be transferred.
1160     if (Succ == FallThrough)
1161       continue;
1162     if (!ToBBI.BB->isSuccessor(Succ))
1163       ToBBI.BB->addSuccessor(Succ);
1164   }
1165
1166   std::copy(FromBBI.Predicate.begin(), FromBBI.Predicate.end(),
1167             std::back_inserter(ToBBI.Predicate));
1168   std::copy(Cond.begin(), Cond.end(), std::back_inserter(ToBBI.Predicate));
1169
1170   ToBBI.ClobbersPred |= FromBBI.ClobbersPred;
1171   ToBBI.IsAnalyzed = false;
1172
1173   NumDupBBs++;
1174 }
1175
1176 /// MergeBlocks - Move all instructions from FromBB to the end of ToBB.
1177 ///
1178 void IfConverter::MergeBlocks(BBInfo &ToBBI, BBInfo &FromBBI) {
1179   ToBBI.BB->splice(ToBBI.BB->end(),
1180                    FromBBI.BB, FromBBI.BB->begin(), FromBBI.BB->end());
1181
1182   // Redirect all branches to FromBB to ToBB.
1183   std::vector<MachineBasicBlock *> Preds(FromBBI.BB->pred_begin(),
1184                                          FromBBI.BB->pred_end());
1185   for (unsigned i = 0, e = Preds.size(); i != e; ++i) {
1186     MachineBasicBlock *Pred = Preds[i];
1187     if (Pred == ToBBI.BB)
1188       continue;
1189     Pred->ReplaceUsesOfBlockWith(FromBBI.BB, ToBBI.BB);
1190   }
1191
1192   std::vector<MachineBasicBlock *> Succs(FromBBI.BB->succ_begin(),
1193                                          FromBBI.BB->succ_end());
1194   MachineBasicBlock *NBB = getNextBlock(FromBBI.BB);
1195   MachineBasicBlock *FallThrough = FromBBI.HasFallThrough ? NBB : NULL;
1196
1197   for (unsigned i = 0, e = Succs.size(); i != e; ++i) {
1198     MachineBasicBlock *Succ = Succs[i];
1199     // Fallthrough edge can't be transferred.
1200     if (Succ == FallThrough)
1201       continue;
1202     FromBBI.BB->removeSuccessor(Succ);
1203     if (!ToBBI.BB->isSuccessor(Succ))
1204       ToBBI.BB->addSuccessor(Succ);
1205   }
1206
1207   // Now FromBBI always fall through to the next block!
1208   if (NBB && !FromBBI.BB->isSuccessor(NBB))
1209     FromBBI.BB->addSuccessor(NBB);
1210
1211   std::copy(FromBBI.Predicate.begin(), FromBBI.Predicate.end(),
1212             std::back_inserter(ToBBI.Predicate));
1213   FromBBI.Predicate.clear();
1214
1215   ToBBI.NonPredSize += FromBBI.NonPredSize;
1216   FromBBI.NonPredSize = 0;
1217
1218   ToBBI.ClobbersPred |= FromBBI.ClobbersPred;
1219   ToBBI.HasFallThrough = FromBBI.HasFallThrough;
1220   ToBBI.IsAnalyzed = false;
1221   FromBBI.IsAnalyzed = false;
1222 }