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 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
  15 #include "BranchFolding.h"
  16 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  17 #include "llvm/ADT/SmallSet.h"
  18 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  19 #include "llvm/CodeGen/LivePhysRegs.h"
  20 #include "llvm/CodeGen/MachineBlockFrequencyInfo.h"
  21 #include "llvm/CodeGen/MachineBranchProbabilityInfo.h"
  22 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
  23 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  24 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
  25 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  26 #include "llvm/CodeGen/TargetSchedule.h"
  27 #include "llvm/MC/MCInstrItineraries.h"
  28 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  29 #include "llvm/Support/Debug.h"
  30 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  31 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  32 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
  33 #include "llvm/Target/TargetLowering.h"
  34 #include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
  35 #include "llvm/Target/TargetSubtargetInfo.h"
  36
  37 using namespace llvm;
  38
  39 #define DEBUG_TYPE "ifcvt"
  40
  41 // Hidden options for help debugging.
  42 static cl::opt<int> IfCvtFnStart("ifcvt-fn-start", cl::init(-1), cl::Hidden);
  43 static cl::opt<int> IfCvtFnStop("ifcvt-fn-stop", cl::init(-1), cl::Hidden);
  44 static cl::opt<int> IfCvtLimit("ifcvt-limit", cl::init(-1), cl::Hidden);
  45 static cl::opt<bool> DisableSimple("disable-ifcvt-simple",
  46                                    cl::init(false), cl::Hidden);
  47 static cl::opt<bool> DisableSimpleF("disable-ifcvt-simple-false",
  48                                     cl::init(false), cl::Hidden);
  49 static cl::opt<bool> DisableTriangle("disable-ifcvt-triangle",
  50                                      cl::init(false), cl::Hidden);
  51 static cl::opt<bool> DisableTriangleR("disable-ifcvt-triangle-rev",
  52                                       cl::init(false), cl::Hidden);
  53 static cl::opt<bool> DisableTriangleF("disable-ifcvt-triangle-false",
  54                                       cl::init(false), cl::Hidden);
  55 static cl::opt<bool> DisableTriangleFR("disable-ifcvt-triangle-false-rev",
  56                                        cl::init(false), cl::Hidden);
  57 static cl::opt<bool> DisableDiamond("disable-ifcvt-diamond",
  58                                     cl::init(false), cl::Hidden);
  59 static cl::opt<bool> IfCvtBranchFold("ifcvt-branch-fold",
  60                                      cl::init(true), cl::Hidden);
  61
  62 STATISTIC(NumSimple,       "Number of simple if-conversions performed");
  63 STATISTIC(NumSimpleFalse,  "Number of simple (F) if-conversions performed");
  64 STATISTIC(NumTriangle,     "Number of triangle if-conversions performed");
  65 STATISTIC(NumTriangleRev,  "Number of triangle (R) if-conversions performed");
  66 STATISTIC(NumTriangleFalse,"Number of triangle (F) if-conversions performed");
  67 STATISTIC(NumTriangleFRev, "Number of triangle (F/R) if-conversions performed");
  68 STATISTIC(NumDiamonds,     "Number of diamond if-conversions performed");
  69 STATISTIC(NumIfConvBBs,    "Number of if-converted blocks");
  70 STATISTIC(NumDupBBs,       "Number of duplicated blocks");
  71 STATISTIC(NumUnpred,       "Number of true blocks of diamonds unpredicated");
  72
  73 namespace {
  74   class IfConverter : public MachineFunctionPass {
  75     enum IfcvtKind {
  76       ICNotClassfied,  // BB data valid, but not classified.
  77       ICSimpleFalse,   // Same as ICSimple, but on the false path.
  78       ICSimple,        // BB is entry of an one split, no rejoin sub-CFG.
  79       ICTriangleFRev,  // Same as ICTriangleFalse, but false path rev condition.
  80       ICTriangleRev,   // Same as ICTriangle, but true path rev condition.
  81       ICTriangleFalse, // Same as ICTriangle, but on the false path.
  82       ICTriangle,      // BB is entry of a triangle sub-CFG.
  83       ICDiamond        // BB is entry of a diamond sub-CFG.
  84     };
  85
  86     /// BBInfo - One per MachineBasicBlock, this is used to cache the result
  87     /// if-conversion feasibility analysis. This includes results from
  88     /// TargetInstrInfo::AnalyzeBranch() (i.e. TBB, FBB, and Cond), and its
  89     /// classification, and common tail block of its successors (if it's a
  90     /// diamond shape), its size, whether it's predicable, and whether any
  91     /// instruction can clobber the 'would-be' predicate.
  92     ///
  93     /// IsDone          - True if BB is not to be considered for ifcvt.
  94     /// IsBeingAnalyzed - True if BB is currently being analyzed.
  95     /// IsAnalyzed      - True if BB has been analyzed (info is still valid).
  96     /// IsEnqueued      - True if BB has been enqueued to be ifcvt'ed.
  97     /// IsBrAnalyzable  - True if AnalyzeBranch() returns false.
  98     /// HasFallThrough  - True if BB may fallthrough to the following BB.
  99     /// IsUnpredicable  - True if BB is known to be unpredicable.
 100     /// ClobbersPred    - True if BB could modify predicates (e.g. has
 101     ///                   cmp, call, etc.)
 102     /// NonPredSize     - Number of non-predicated instructions.
 103     /// ExtraCost       - Extra cost for multi-cycle instructions.
 104     /// ExtraCost2      - Some instructions are slower when predicated
 105     /// BB              - Corresponding MachineBasicBlock.
 106     /// TrueBB / FalseBB- See AnalyzeBranch().
 107     /// BrCond          - Conditions for end of block conditional branches.
 108     /// Predicate       - Predicate used in the BB.
 109     struct BBInfo {
 110       bool IsDone          : 1;
 111       bool IsBeingAnalyzed : 1;
 112       bool IsAnalyzed      : 1;
 113       bool IsEnqueued      : 1;
 114       bool IsBrAnalyzable  : 1;
 115       bool HasFallThrough  : 1;
 116       bool IsUnpredicable  : 1;
 117       bool CannotBeCopied  : 1;
 118       bool ClobbersPred    : 1;
 119       unsigned NonPredSize;
 120       unsigned ExtraCost;
 121       unsigned ExtraCost2;
 122       MachineBasicBlock *BB;
 123       MachineBasicBlock *TrueBB;
 124       MachineBasicBlock *FalseBB;
 125       SmallVector<MachineOperand, 4> BrCond;
 126       SmallVector<MachineOperand, 4> Predicate;
 127       BBInfo() : IsDone(false), IsBeingAnalyzed(false),
 128                  IsAnalyzed(false), IsEnqueued(false), IsBrAnalyzable(false),
 129                  HasFallThrough(false), IsUnpredicable(false),
 130                  CannotBeCopied(false), ClobbersPred(false), NonPredSize(0),
 131                  ExtraCost(0), ExtraCost2(0), BB(nullptr), TrueBB(nullptr),
 132                  FalseBB(nullptr) {}
 133     };
 134
 135     /// IfcvtToken - Record information about pending if-conversions to attempt:
 136     /// BBI             - Corresponding BBInfo.
 137     /// Kind            - Type of block. See IfcvtKind.
 138     /// NeedSubsumption - True if the to-be-predicated BB has already been
 139     ///                   predicated.
 140     /// NumDups      - Number of instructions that would be duplicated due
 141     ///                   to this if-conversion. (For diamonds, the number of
 142     ///                   identical instructions at the beginnings of both
 143     ///                   paths).
 144     /// NumDups2     - For diamonds, the number of identical instructions
 145     ///                   at the ends of both paths.
 146     struct IfcvtToken {
 147       BBInfo &BBI;
 148       IfcvtKind Kind;
 149       bool NeedSubsumption;
 150       unsigned NumDups;
 151       unsigned NumDups2;
 152       IfcvtToken(BBInfo &b, IfcvtKind k, bool s, unsigned d, unsigned d2 = 0)
 153         : BBI(b), Kind(k), NeedSubsumption(s), NumDups(d), NumDups2(d2) {}
 154     };
 155
 156     /// BBAnalysis - Results of if-conversion feasibility analysis indexed by
 157     /// basic block number.
 158     std::vector<BBInfo> BBAnalysis;
 159     TargetSchedModel SchedModel;
 160
 161     const TargetLoweringBase *TLI;
 162     const TargetInstrInfo *TII;
 163     const TargetRegisterInfo *TRI;
 164     const MachineBlockFrequencyInfo *MBFI;
 165     const MachineBranchProbabilityInfo *MBPI;
 166     MachineRegisterInfo *MRI;
 167
 168     LivePhysRegs Redefs;
 169     LivePhysRegs DontKill;
 170
 171     bool PreRegAlloc;
 172     bool MadeChange;
 173     int FnNum;
 174   public:
 175     static char ID;
 176     IfConverter() : MachineFunctionPass(ID), FnNum(-1) {
 177       initializeIfConverterPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
 178     }
 179
 180     void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override {
 181       AU.addRequired<MachineBlockFrequencyInfo>();
 182       AU.addRequired<MachineBranchProbabilityInfo>();
 183       MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
 184     }
 185
 186     bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) override;
 187
 188   private:
 189     bool ReverseBranchCondition(BBInfo &BBI);
 190     bool ValidSimple(BBInfo &TrueBBI, unsigned &Dups,
 191                      const BranchProbability &Prediction) const;
 192     bool ValidTriangle(BBInfo &TrueBBI, BBInfo &FalseBBI,
 193                        bool FalseBranch, unsigned &Dups,
 194                        const BranchProbability &Prediction) const;
 195     bool ValidDiamond(BBInfo &TrueBBI, BBInfo &FalseBBI,
 196                       unsigned &Dups1, unsigned &Dups2) const;
 197     void ScanInstructions(BBInfo &BBI);
 198     BBInfo &AnalyzeBlock(MachineBasicBlock *BB,
 199                          std::vector<IfcvtToken*> &Tokens);
 200     bool FeasibilityAnalysis(BBInfo &BBI, SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
 201                              bool isTriangle = false, bool RevBranch = false);
 202     void AnalyzeBlocks(MachineFunction &MF, std::vector<IfcvtToken*> &Tokens);
 203     void InvalidatePreds(MachineBasicBlock *BB);
 204     void RemoveExtraEdges(BBInfo &BBI);
 205     bool IfConvertSimple(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind);
 206     bool IfConvertTriangle(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind);
 207     bool IfConvertDiamond(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind,
 208                           unsigned NumDups1, unsigned NumDups2);
 209     void PredicateBlock(BBInfo &BBI,
 210                         MachineBasicBlock::iterator E,
 211                         SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
 212                         SmallSet<unsigned, 4> *LaterRedefs = nullptr);
 213     void CopyAndPredicateBlock(BBInfo &ToBBI, BBInfo &FromBBI,
 214                                SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
 215                                bool IgnoreBr = false);
 216     void MergeBlocks(BBInfo &ToBBI, BBInfo &FromBBI, bool AddEdges = true);
 217
 218     bool MeetIfcvtSizeLimit(MachineBasicBlock &BB,
 219                             unsigned Cycle, unsigned Extra,
 220                             const BranchProbability &Prediction) const {
 221       return Cycle > 0 && TII->isProfitableToIfCvt(BB, Cycle, Extra,
 222                                                    Prediction);
 223     }
 224
 225     bool MeetIfcvtSizeLimit(MachineBasicBlock &TBB,
 226                             unsigned TCycle, unsigned TExtra,
 227                             MachineBasicBlock &FBB,
 228                             unsigned FCycle, unsigned FExtra,
 229                             const BranchProbability &Prediction) const {
 230       return TCycle > 0 && FCycle > 0 &&
 231         TII->isProfitableToIfCvt(TBB, TCycle, TExtra, FBB, FCycle, FExtra,
 232                                  Prediction);
 233     }
 234
 235     // blockAlwaysFallThrough - Block ends without a terminator.
 236     bool blockAlwaysFallThrough(BBInfo &BBI) const {
 237       return BBI.IsBrAnalyzable && BBI.TrueBB == nullptr;
 238     }
 239
 240     // IfcvtTokenCmp - Used to sort if-conversion candidates.
 241     static bool IfcvtTokenCmp(IfcvtToken *C1, IfcvtToken *C2) {
 242       int Incr1 = (C1->Kind == ICDiamond)
 243         ? -(int)(C1->NumDups + C1->NumDups2) : (int)C1->NumDups;
 244       int Incr2 = (C2->Kind == ICDiamond)
 245         ? -(int)(C2->NumDups + C2->NumDups2) : (int)C2->NumDups;
 246       if (Incr1 > Incr2)
 247         return true;
 248       else if (Incr1 == Incr2) {
 249         // Favors subsumption.
 250         if (C1->NeedSubsumption == false && C2->NeedSubsumption == true)
 251           return true;
 252         else if (C1->NeedSubsumption == C2->NeedSubsumption) {
 253           // Favors diamond over triangle, etc.
 254           if ((unsigned)C1->Kind < (unsigned)C2->Kind)
 255             return true;
 256           else if (C1->Kind == C2->Kind)
 257             return C1->BBI.BB->getNumber() < C2->BBI.BB->getNumber();
 258         }
 259       }
 260       return false;
 261     }
 262   };
 263
 264   char IfConverter::ID = 0;
 265 }
 266
 267 char &llvm::IfConverterID = IfConverter::ID;
 268
 269 INITIALIZE_PASS_BEGIN(IfConverter, "if-converter", "If Converter", false, false)
 270 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(MachineBranchProbabilityInfo)
 271 INITIALIZE_PASS_END(IfConverter, "if-converter", "If Converter", false, false)
 272
 273 bool IfConverter::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
 274   TLI = MF.getSubtarget().getTargetLowering();
 275   TII = MF.getSubtarget().getInstrInfo();
 276   TRI = MF.getSubtarget().getRegisterInfo();
 277   MBFI = &getAnalysis<MachineBlockFrequencyInfo>();
 278   MBPI = &getAnalysis<MachineBranchProbabilityInfo>();
 279   MRI = &MF.getRegInfo();
 280
 281   const TargetSubtargetInfo &ST =
 282     MF.getTarget().getSubtarget<TargetSubtargetInfo>();
 283   SchedModel.init(ST.getSchedModel(), &ST, TII);
 284
 285   if (!TII) return false;
 286
 287   PreRegAlloc = MRI->isSSA();
 288
 289   bool BFChange = false;
 290   if (!PreRegAlloc) {
 291     // Tail merge tend to expose more if-conversion opportunities.
 292     BranchFolder BF(true, false, *MBFI, *MBPI);
 293     BFChange = BF.OptimizeFunction(MF, TII, MF.getSubtarget().getRegisterInfo(),
 294                                    getAnalysisIfAvailable<MachineModuleInfo>());
 295   }
 296
 297   DEBUG(dbgs() << "\nIfcvt: function (" << ++FnNum <<  ") \'"
 298                << MF.getName() << "\'");
 299
 300   if (FnNum < IfCvtFnStart || (IfCvtFnStop != -1 && FnNum > IfCvtFnStop)) {
 301     DEBUG(dbgs() << " skipped\n");
 302     return false;
 303   }
 304   DEBUG(dbgs() << "\n");
 305
 306   MF.RenumberBlocks();
 307   BBAnalysis.resize(MF.getNumBlockIDs());
 308
 309   std::vector<IfcvtToken*> Tokens;
 310   MadeChange = false;
 311   unsigned NumIfCvts = NumSimple + NumSimpleFalse + NumTriangle +
 312     NumTriangleRev + NumTriangleFalse + NumTriangleFRev + NumDiamonds;
 313   while (IfCvtLimit == -1 || (int)NumIfCvts < IfCvtLimit) {
 314     // Do an initial analysis for each basic block and find all the potential
 315     // candidates to perform if-conversion.
 316     bool Change = false;
 317     AnalyzeBlocks(MF, Tokens);
 318     while (!Tokens.empty()) {
 319       IfcvtToken *Token = Tokens.back();
 320       Tokens.pop_back();
 321       BBInfo &BBI = Token->BBI;
 322       IfcvtKind Kind = Token->Kind;
 323       unsigned NumDups = Token->NumDups;
 324       unsigned NumDups2 = Token->NumDups2;
 325
 326       delete Token;
 327
 328       // If the block has been evicted out of the queue or it has already been
 329       // marked dead (due to it being predicated), then skip it.
 330       if (BBI.IsDone)
 331         BBI.IsEnqueued = false;
 332       if (!BBI.IsEnqueued)
 333         continue;
 334
 335       BBI.IsEnqueued = false;
 336
 337       bool RetVal = false;
 338       switch (Kind) {
 339       default: llvm_unreachable("Unexpected!");
 340       case ICSimple:
 341       case ICSimpleFalse: {
 342         bool isFalse = Kind == ICSimpleFalse;
 343         if ((isFalse && DisableSimpleF) || (!isFalse && DisableSimple)) break;
 344         DEBUG(dbgs() << "Ifcvt (Simple" << (Kind == ICSimpleFalse ?
 345                                             " false" : "")
 346                      << "): BB#" << BBI.BB->getNumber() << " ("
 347                      << ((Kind == ICSimpleFalse)
 348                          ? BBI.FalseBB->getNumber()
 349                          : BBI.TrueBB->getNumber()) << ") ");
 350         RetVal = IfConvertSimple(BBI, Kind);
 351         DEBUG(dbgs() << (RetVal ? "succeeded!" : "failed!") << "\n");
 352         if (RetVal) {
 353           if (isFalse) ++NumSimpleFalse;
 354           else         ++NumSimple;
 355         }
 356        break;
 357       }
 358       case ICTriangle:
 359       case ICTriangleRev:
 360       case ICTriangleFalse:
 361       case ICTriangleFRev: {
 362         bool isFalse = Kind == ICTriangleFalse;
 363         bool isRev   = (Kind == ICTriangleRev || Kind == ICTriangleFRev);
 364         if (DisableTriangle && !isFalse && !isRev) break;
 365         if (DisableTriangleR && !isFalse && isRev) break;
 366         if (DisableTriangleF && isFalse && !isRev) break;
 367         if (DisableTriangleFR && isFalse && isRev) break;
 368         DEBUG(dbgs() << "Ifcvt (Triangle");
 369         if (isFalse)
 370           DEBUG(dbgs() << " false");
 371         if (isRev)
 372           DEBUG(dbgs() << " rev");
 373         DEBUG(dbgs() << "): BB#" << BBI.BB->getNumber() << " (T:"
 374                      << BBI.TrueBB->getNumber() << ",F:"
 375                      << BBI.FalseBB->getNumber() << ") ");
 376         RetVal = IfConvertTriangle(BBI, Kind);
 377         DEBUG(dbgs() << (RetVal ? "succeeded!" : "failed!") << "\n");
 378         if (RetVal) {
 379           if (isFalse) {
 380             if (isRev) ++NumTriangleFRev;
 381             else       ++NumTriangleFalse;
 382           } else {
 383             if (isRev) ++NumTriangleRev;
 384             else       ++NumTriangle;
 385           }
 386         }
 387         break;
 388       }
 389       case ICDiamond: {
 390         if (DisableDiamond) break;
 391         DEBUG(dbgs() << "Ifcvt (Diamond): BB#" << BBI.BB->getNumber() << " (T:"
 392                      << BBI.TrueBB->getNumber() << ",F:"
 393                      << BBI.FalseBB->getNumber() << ") ");
 394         RetVal = IfConvertDiamond(BBI, Kind, NumDups, NumDups2);
 395         DEBUG(dbgs() << (RetVal ? "succeeded!" : "failed!") << "\n");
 396         if (RetVal) ++NumDiamonds;
 397         break;
 398       }
 399       }
 400
 401       Change |= RetVal;
 402
 403       NumIfCvts = NumSimple + NumSimpleFalse + NumTriangle + NumTriangleRev +
 404         NumTriangleFalse + NumTriangleFRev + NumDiamonds;
 405       if (IfCvtLimit != -1 && (int)NumIfCvts >= IfCvtLimit)
 406         break;
 407     }
 408
 409     if (!Change)
 410       break;
 411     MadeChange |= Change;
 412   }
 413
 414   // Delete tokens in case of early exit.
 415   while (!Tokens.empty()) {
 416     IfcvtToken *Token = Tokens.back();
 417     Tokens.pop_back();
 418     delete Token;
 419   }
 420
 421   Tokens.clear();
 422   BBAnalysis.clear();
 423
 424   if (MadeChange && IfCvtBranchFold) {
 425     BranchFolder BF(false, false, *MBFI, *MBPI);
 426     BF.OptimizeFunction(MF, TII, MF.getSubtarget().getRegisterInfo(),
 427                         getAnalysisIfAvailable<MachineModuleInfo>());
 428   }
 429
 430   MadeChange |= BFChange;
 431   return MadeChange;
 432 }
 433
 434 /// findFalseBlock - BB has a fallthrough. Find its 'false' successor given
 435 /// its 'true' successor.
 436 static MachineBasicBlock *findFalseBlock(MachineBasicBlock *BB,
 437                                          MachineBasicBlock *TrueBB) {
 438   for (MachineBasicBlock::succ_iterator SI = BB->succ_begin(),
 439          E = BB->succ_end(); SI != E; ++SI) {
 440     MachineBasicBlock *SuccBB = *SI;
 441     if (SuccBB != TrueBB)
 442       return SuccBB;
 443   }
 444   return nullptr;
 445 }
 446
 447 /// ReverseBranchCondition - Reverse the condition of the end of the block
 448 /// branch. Swap block's 'true' and 'false' successors.
 449 bool IfConverter::ReverseBranchCondition(BBInfo &BBI) {
 450   DebugLoc dl;  // FIXME: this is nowhere
 451   if (!TII->ReverseBranchCondition(BBI.BrCond)) {
 452     TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
 453     TII->InsertBranch(*BBI.BB, BBI.FalseBB, BBI.TrueBB, BBI.BrCond, dl);
 454     std::swap(BBI.TrueBB, BBI.FalseBB);
 455     return true;
 456   }
 457   return false;
 458 }
 459
 460 /// getNextBlock - Returns the next block in the function blocks ordering. If
 461 /// it is the end, returns NULL.
 462 static inline MachineBasicBlock *getNextBlock(MachineBasicBlock *BB) {
 463   MachineFunction::iterator I = BB;
 464   MachineFunction::iterator E = BB->getParent()->end();
 465   if (++I == E)
 466     return nullptr;
 467   return I;
 468 }
 469
 470 /// ValidSimple - Returns true if the 'true' block (along with its
 471 /// predecessor) forms a valid simple shape for ifcvt. It also returns the
 472 /// number of instructions that the ifcvt would need to duplicate if performed
 473 /// in Dups.
 474 bool IfConverter::ValidSimple(BBInfo &TrueBBI, unsigned &Dups,
 475                               const BranchProbability &Prediction) const {
 476   Dups = 0;
 477   if (TrueBBI.IsBeingAnalyzed || TrueBBI.IsDone)
 478     return false;
 479
 480   if (TrueBBI.IsBrAnalyzable)
 481     return false;
 482
 483   if (TrueBBI.BB->pred_size() > 1) {
 484     if (TrueBBI.CannotBeCopied ||
 485         !TII->isProfitableToDupForIfCvt(*TrueBBI.BB, TrueBBI.NonPredSize,
 486                                         Prediction))
 487       return false;
 488     Dups = TrueBBI.NonPredSize;
 489   }
 490
 491   return true;
 492 }
 493
 494 /// ValidTriangle - Returns true if the 'true' and 'false' blocks (along
 495 /// with their common predecessor) forms a valid triangle shape for ifcvt.
 496 /// If 'FalseBranch' is true, it checks if 'true' block's false branch
 497 /// branches to the 'false' block rather than the other way around. It also
 498 /// returns the number of instructions that the ifcvt would need to duplicate
 499 /// if performed in 'Dups'.
 500 bool IfConverter::ValidTriangle(BBInfo &TrueBBI, BBInfo &FalseBBI,
 501                                 bool FalseBranch, unsigned &Dups,
 502                                 const BranchProbability &Prediction) const {
 503   Dups = 0;
 504   if (TrueBBI.IsBeingAnalyzed || TrueBBI.IsDone)
 505     return false;
 506
 507   if (TrueBBI.BB->pred_size() > 1) {
 508     if (TrueBBI.CannotBeCopied)
 509       return false;
 510
 511     unsigned Size = TrueBBI.NonPredSize;
 512     if (TrueBBI.IsBrAnalyzable) {
 513       if (TrueBBI.TrueBB && TrueBBI.BrCond.empty())
 514         // Ends with an unconditional branch. It will be removed.
 515         --Size;
 516       else {
 517         MachineBasicBlock *FExit = FalseBranch
 518           ? TrueBBI.TrueBB : TrueBBI.FalseBB;
 519         if (FExit)
 520           // Require a conditional branch
 521           ++Size;
 522       }
 523     }
 524     if (!TII->isProfitableToDupForIfCvt(*TrueBBI.BB, Size, Prediction))
 525       return false;
 526     Dups = Size;
 527   }
 528
 529   MachineBasicBlock *TExit = FalseBranch ? TrueBBI.FalseBB : TrueBBI.TrueBB;
 530   if (!TExit && blockAlwaysFallThrough(TrueBBI)) {
 531     MachineFunction::iterator I = TrueBBI.BB;
 532     if (++I == TrueBBI.BB->getParent()->end())
 533       return false;
 534     TExit = I;
 535   }
 536   return TExit && TExit == FalseBBI.BB;
 537 }
 538
 539 /// ValidDiamond - Returns true if the 'true' and 'false' blocks (along
 540 /// with their common predecessor) forms a valid diamond shape for ifcvt.
 541 bool IfConverter::ValidDiamond(BBInfo &TrueBBI, BBInfo &FalseBBI,
 542                                unsigned &Dups1, unsigned &Dups2) const {
 543   Dups1 = Dups2 = 0;
 544   if (TrueBBI.IsBeingAnalyzed || TrueBBI.IsDone ||
 545       FalseBBI.IsBeingAnalyzed || FalseBBI.IsDone)
 546     return false;
 547
 548   MachineBasicBlock *TT = TrueBBI.TrueBB;
 549   MachineBasicBlock *FT = FalseBBI.TrueBB;
 550
 551   if (!TT && blockAlwaysFallThrough(TrueBBI))
 552     TT = getNextBlock(TrueBBI.BB);
 553   if (!FT && blockAlwaysFallThrough(FalseBBI))
 554     FT = getNextBlock(FalseBBI.BB);
 555   if (TT != FT)
 556     return false;
 557   if (!TT && (TrueBBI.IsBrAnalyzable || FalseBBI.IsBrAnalyzable))
 558     return false;
 559   if  (TrueBBI.BB->pred_size() > 1 || FalseBBI.BB->pred_size() > 1)
 560     return false;
 561
 562   // FIXME: Allow true block to have an early exit?
 563   if (TrueBBI.FalseBB || FalseBBI.FalseBB ||
 564       (TrueBBI.ClobbersPred && FalseBBI.ClobbersPred))
 565     return false;
 566
 567   // Count duplicate instructions at the beginning of the true and false blocks.
 568   MachineBasicBlock::iterator TIB = TrueBBI.BB->begin();
 569   MachineBasicBlock::iterator FIB = FalseBBI.BB->begin();
 570   MachineBasicBlock::iterator TIE = TrueBBI.BB->end();
 571   MachineBasicBlock::iterator FIE = FalseBBI.BB->end();
 572   while (TIB != TIE && FIB != FIE) {
 573     // Skip dbg_value instructions. These do not count.
 574     if (TIB->isDebugValue()) {
 575       while (TIB != TIE && TIB->isDebugValue())
 576         ++TIB;
 577       if (TIB == TIE)
 578         break;
 579     }
 580     if (FIB->isDebugValue()) {
 581       while (FIB != FIE && FIB->isDebugValue())
 582         ++FIB;
 583       if (FIB == FIE)
 584         break;
 585     }
 586     if (!TIB->isIdenticalTo(FIB))
 587       break;
 588     ++Dups1;
 589     ++TIB;
 590     ++FIB;
 591   }
 592
 593   // Now, in preparation for counting duplicate instructions at the ends of the
 594   // blocks, move the end iterators up past any branch instructions.
 595   while (TIE != TIB) {
 596     --TIE;
 597     if (!TIE->isBranch())
 598       break;
 599   }
 600   while (FIE != FIB) {
 601     --FIE;
 602     if (!FIE->isBranch())
 603       break;
 604   }
 605
 606   // If Dups1 includes all of a block, then don't count duplicate
 607   // instructions at the end of the blocks.
 608   if (TIB == TIE || FIB == FIE)
 609     return true;
 610
 611   // Count duplicate instructions at the ends of the blocks.
 612   while (TIE != TIB && FIE != FIB) {
 613     // Skip dbg_value instructions. These do not count.
 614     if (TIE->isDebugValue()) {
 615       while (TIE != TIB && TIE->isDebugValue())
 616         --TIE;
 617       if (TIE == TIB)
 618         break;
 619     }
 620     if (FIE->isDebugValue()) {
 621       while (FIE != FIB && FIE->isDebugValue())
 622         --FIE;
 623       if (FIE == FIB)
 624         break;
 625     }
 626     if (!TIE->isIdenticalTo(FIE))
 627       break;
 628     ++Dups2;
 629     --TIE;
 630     --FIE;
 631   }
 632
 633   return true;
 634 }
 635
 636 /// ScanInstructions - Scan all the instructions in the block to determine if
 637 /// the block is predicable. In most cases, that means all the instructions
 638 /// in the block are isPredicable(). Also checks if the block contains any
 639 /// instruction which can clobber a predicate (e.g. condition code register).
 640 /// If so, the block is not predicable unless it's the last instruction.
 641 void IfConverter::ScanInstructions(BBInfo &BBI) {
 642   if (BBI.IsDone)
 643     return;
 644
 645   bool AlreadyPredicated = !BBI.Predicate.empty();
 646   // First analyze the end of BB branches.
 647   BBI.TrueBB = BBI.FalseBB = nullptr;
 648   BBI.BrCond.clear();
 649   BBI.IsBrAnalyzable =
 650     !TII->AnalyzeBranch(*BBI.BB, BBI.TrueBB, BBI.FalseBB, BBI.BrCond);
 651   BBI.HasFallThrough = BBI.IsBrAnalyzable && BBI.FalseBB == nullptr;
 652
 653   if (BBI.BrCond.size()) {
 654     // No false branch. This BB must end with a conditional branch and a
 655     // fallthrough.
 656     if (!BBI.FalseBB)
 657       BBI.FalseBB = findFalseBlock(BBI.BB, BBI.TrueBB);
 658     if (!BBI.FalseBB) {
 659       // Malformed bcc? True and false blocks are the same?
 660       BBI.IsUnpredicable = true;
 661       return;
 662     }
 663   }
 664
 665   // Then scan all the instructions.
 666   BBI.NonPredSize = 0;
 667   BBI.ExtraCost = 0;
 668   BBI.ExtraCost2 = 0;
 669   BBI.ClobbersPred = false;
 670   for (MachineBasicBlock::iterator I = BBI.BB->begin(), E = BBI.BB->end();
 671        I != E; ++I) {
 672     if (I->isDebugValue())
 673       continue;
 674
 675     if (I->isNotDuplicable())
 676       BBI.CannotBeCopied = true;
 677
 678     bool isPredicated = TII->isPredicated(I);
 679     bool isCondBr = BBI.IsBrAnalyzable && I->isConditionalBranch();
 680
 681     // A conditional branch is not predicable, but it may be eliminated.
 682     if (isCondBr)
 683       continue;
 684
 685     if (!isPredicated) {
 686       BBI.NonPredSize++;
 687       unsigned ExtraPredCost = TII->getPredicationCost(&*I);
 688       unsigned NumCycles = SchedModel.computeInstrLatency(&*I, false);
 689       if (NumCycles > 1)
 690         BBI.ExtraCost += NumCycles-1;
 691       BBI.ExtraCost2 += ExtraPredCost;
 692     } else if (!AlreadyPredicated) {
 693       // FIXME: This instruction is already predicated before the
 694       // if-conversion pass. It's probably something like a conditional move.
 695       // Mark this block unpredicable for now.
 696       BBI.IsUnpredicable = true;
 697       return;
 698     }
 699
 700     if (BBI.ClobbersPred && !isPredicated) {
 701       // Predicate modification instruction should end the block (except for
 702       // already predicated instructions and end of block branches).
 703       // Predicate may have been modified, the subsequent (currently)
 704       // unpredicated instructions cannot be correctly predicated.
 705       BBI.IsUnpredicable = true;
 706       return;
 707     }
 708
 709     // FIXME: Make use of PredDefs? e.g. ADDC, SUBC sets predicates but are
 710     // still potentially predicable.
 711     std::vector<MachineOperand> PredDefs;
 712     if (TII->DefinesPredicate(I, PredDefs))
 713       BBI.ClobbersPred = true;
 714
 715     if (!TII->isPredicable(I)) {
 716       BBI.IsUnpredicable = true;
 717       return;
 718     }
 719   }
 720 }
 721
 722 /// FeasibilityAnalysis - Determine if the block is a suitable candidate to be
 723 /// predicated by the specified predicate.
 724 bool IfConverter::FeasibilityAnalysis(BBInfo &BBI,
 725                                       SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred,
 726                                       bool isTriangle, bool RevBranch) {
 727   // If the block is dead or unpredicable, then it cannot be predicated.
 728   if (BBI.IsDone || BBI.IsUnpredicable)
 729     return false;
 730
 731   // If it is already predicated, check if the new predicate subsumes
 732   // its predicate.
 733   if (BBI.Predicate.size() && !TII->SubsumesPredicate(Pred, BBI.Predicate))
 734     return false;
 735
 736   if (BBI.BrCond.size()) {
 737     if (!isTriangle)
 738       return false;
 739
 740     // Test predicate subsumption.
 741     SmallVector<MachineOperand, 4> RevPred(Pred.begin(), Pred.end());
 742     SmallVector<MachineOperand, 4> Cond(BBI.BrCond.begin(), BBI.BrCond.end());
 743     if (RevBranch) {
 744       if (TII->ReverseBranchCondition(Cond))
 745         return false;
 746     }
 747     if (TII->ReverseBranchCondition(RevPred) ||
 748         !TII->SubsumesPredicate(Cond, RevPred))
 749       return false;
 750   }
 751
 752   return true;
 753 }
 754
 755 /// AnalyzeBlock - Analyze the structure of the sub-CFG starting from
 756 /// the specified block. Record its successors and whether it looks like an
 757 /// if-conversion candidate.
 758 IfConverter::BBInfo &IfConverter::AnalyzeBlock(MachineBasicBlock *BB,
 759                                              std::vector<IfcvtToken*> &Tokens) {
 760   BBInfo &BBI = BBAnalysis[BB->getNumber()];
 761
 762   if (BBI.IsAnalyzed || BBI.IsBeingAnalyzed)
 763     return BBI;
 764
 765   BBI.BB = BB;
 766   BBI.IsBeingAnalyzed = true;
 767
 768   ScanInstructions(BBI);
 769
 770   // Unanalyzable or ends with fallthrough or unconditional branch, or if is not
 771   // considered for ifcvt anymore.
 772   if (!BBI.IsBrAnalyzable || BBI.BrCond.empty() || BBI.IsDone) {
 773     BBI.IsBeingAnalyzed = false;
 774     BBI.IsAnalyzed = true;
 775     return BBI;
 776   }
 777
 778   // Do not ifcvt if either path is a back edge to the entry block.
 779   if (BBI.TrueBB == BB || BBI.FalseBB == BB) {
 780     BBI.IsBeingAnalyzed = false;
 781     BBI.IsAnalyzed = true;
 782     return BBI;
 783   }
 784
 785   // Do not ifcvt if true and false fallthrough blocks are the same.
 786   if (!BBI.FalseBB) {
 787     BBI.IsBeingAnalyzed = false;
 788     BBI.IsAnalyzed = true;
 789     return BBI;
 790   }
 791
 792   BBInfo &TrueBBI  = AnalyzeBlock(BBI.TrueBB, Tokens);
 793   BBInfo &FalseBBI = AnalyzeBlock(BBI.FalseBB, Tokens);
 794
 795   if (TrueBBI.IsDone && FalseBBI.IsDone) {
 796     BBI.IsBeingAnalyzed = false;
 797     BBI.IsAnalyzed = true;
 798     return BBI;
 799   }
 800
 801   SmallVector<MachineOperand, 4> RevCond(BBI.BrCond.begin(), BBI.BrCond.end());
 802   bool CanRevCond = !TII->ReverseBranchCondition(RevCond);
 803
 804   unsigned Dups = 0;
 805   unsigned Dups2 = 0;
 806   bool TNeedSub = !TrueBBI.Predicate.empty();
 807   bool FNeedSub = !FalseBBI.Predicate.empty();
 808   bool Enqueued = false;
 809
 810   BranchProbability Prediction = MBPI->getEdgeProbability(BB, TrueBBI.BB);
 811
 812   if (CanRevCond && ValidDiamond(TrueBBI, FalseBBI, Dups, Dups2) &&
 813       MeetIfcvtSizeLimit(*TrueBBI.BB, (TrueBBI.NonPredSize - (Dups + Dups2) +
 814                                        TrueBBI.ExtraCost), TrueBBI.ExtraCost2,
 815                          *FalseBBI.BB, (FalseBBI.NonPredSize - (Dups + Dups2) +
 816                                         FalseBBI.ExtraCost),FalseBBI.ExtraCost2,
 817                          Prediction) &&
 818       FeasibilityAnalysis(TrueBBI, BBI.BrCond) &&
 819       FeasibilityAnalysis(FalseBBI, RevCond)) {
 820     // Diamond:
 821     //   EBB
 822     //   / \_
 823     //  |   |
 824     // TBB FBB
 825     //   \ /
 826     //  TailBB
 827     // Note TailBB can be empty.
 828     Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICDiamond, TNeedSub|FNeedSub, Dups,
 829                                     Dups2));
 830     Enqueued = true;
 831   }
 832
 833   if (ValidTriangle(TrueBBI, FalseBBI, false, Dups, Prediction) &&
 834       MeetIfcvtSizeLimit(*TrueBBI.BB, TrueBBI.NonPredSize + TrueBBI.ExtraCost,
 835                          TrueBBI.ExtraCost2, Prediction) &&
 836       FeasibilityAnalysis(TrueBBI, BBI.BrCond, true)) {
 837     // Triangle:
 838     //   EBB
 839     //   | \_
 840     //   |  |
 841     //   | TBB
 842     //   |  /
 843     //   FBB
 844     Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICTriangle, TNeedSub, Dups));
 845     Enqueued = true;
 846   }
 847
 848   if (ValidTriangle(TrueBBI, FalseBBI, true, Dups, Prediction) &&
 849       MeetIfcvtSizeLimit(*TrueBBI.BB, TrueBBI.NonPredSize + TrueBBI.ExtraCost,
 850                          TrueBBI.ExtraCost2, Prediction) &&
 851       FeasibilityAnalysis(TrueBBI, BBI.BrCond, true, true)) {
 852     Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICTriangleRev, TNeedSub, Dups));
 853     Enqueued = true;
 854   }
 855
 856   if (ValidSimple(TrueBBI, Dups, Prediction) &&
 857       MeetIfcvtSizeLimit(*TrueBBI.BB, TrueBBI.NonPredSize + TrueBBI.ExtraCost,
 858                          TrueBBI.ExtraCost2, Prediction) &&
 859       FeasibilityAnalysis(TrueBBI, BBI.BrCond)) {
 860     // Simple (split, no rejoin):
 861     //   EBB
 862     //   | \_
 863     //   |  |
 864     //   | TBB---> exit
 865     //   |
 866     //   FBB
 867     Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICSimple, TNeedSub, Dups));
 868     Enqueued = true;
 869   }
 870
 871   if (CanRevCond) {
 872     // Try the other path...
 873     if (ValidTriangle(FalseBBI, TrueBBI, false, Dups,
 874                       Prediction.getCompl()) &&
 875         MeetIfcvtSizeLimit(*FalseBBI.BB,
 876                            FalseBBI.NonPredSize + FalseBBI.ExtraCost,
 877                            FalseBBI.ExtraCost2, Prediction.getCompl()) &&
 878         FeasibilityAnalysis(FalseBBI, RevCond, true)) {
 879       Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICTriangleFalse, FNeedSub, Dups));
 880       Enqueued = true;
 881     }
 882
 883     if (ValidTriangle(FalseBBI, TrueBBI, true, Dups,
 884                       Prediction.getCompl()) &&
 885         MeetIfcvtSizeLimit(*FalseBBI.BB,
 886                            FalseBBI.NonPredSize + FalseBBI.ExtraCost,
 887                            FalseBBI.ExtraCost2, Prediction.getCompl()) &&
 888         FeasibilityAnalysis(FalseBBI, RevCond, true, true)) {
 889       Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICTriangleFRev, FNeedSub, Dups));
 890       Enqueued = true;
 891     }
 892
 893     if (ValidSimple(FalseBBI, Dups, Prediction.getCompl()) &&
 894         MeetIfcvtSizeLimit(*FalseBBI.BB,
 895                            FalseBBI.NonPredSize + FalseBBI.ExtraCost,
 896                            FalseBBI.ExtraCost2, Prediction.getCompl()) &&
 897         FeasibilityAnalysis(FalseBBI, RevCond)) {
 898       Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICSimpleFalse, FNeedSub, Dups));
 899       Enqueued = true;
 900     }
 901   }
 902
 903   BBI.IsEnqueued = Enqueued;
 904   BBI.IsBeingAnalyzed = false;
 905   BBI.IsAnalyzed = true;
 906   return BBI;
 907 }
 908
 909 /// AnalyzeBlocks - Analyze all blocks and find entries for all if-conversion
 910 /// candidates.
 911 void IfConverter::AnalyzeBlocks(MachineFunction &MF,
 912                                 std::vector<IfcvtToken*> &Tokens) {
 913   for (MachineFunction::iterator I = MF.begin(), E = MF.end(); I != E; ++I) {
 914     MachineBasicBlock *BB = I;
 915     AnalyzeBlock(BB, Tokens);
 916   }
 917
 918   // Sort to favor more complex ifcvt scheme.
 919   std::stable_sort(Tokens.begin(), Tokens.end(), IfcvtTokenCmp);
 920 }
 921
 922 /// canFallThroughTo - Returns true either if ToBB is the next block after BB or
 923 /// that all the intervening blocks are empty (given BB can fall through to its
 924 /// next block).
 925 static bool canFallThroughTo(MachineBasicBlock *BB, MachineBasicBlock *ToBB) {
 926   MachineFunction::iterator PI = BB;
 927   MachineFunction::iterator I = std::next(PI);
 928   MachineFunction::iterator TI = ToBB;
 929   MachineFunction::iterator E = BB->getParent()->end();
 930   while (I != TI) {
 931     // Check isSuccessor to avoid case where the next block is empty, but
 932     // it's not a successor.
 933     if (I == E || !I->empty() || !PI->isSuccessor(I))
 934       return false;
 935     PI = I++;
 936   }
 937   return true;
 938 }
 939
 940 /// InvalidatePreds - Invalidate predecessor BB info so it would be re-analyzed
 941 /// to determine if it can be if-converted. If predecessor is already enqueued,
 942 /// dequeue it!
 943 void IfConverter::InvalidatePreds(MachineBasicBlock *BB) {
 944   for (const auto &Predecessor : BB->predecessors()) {
 945     BBInfo &PBBI = BBAnalysis[Predecessor->getNumber()];
 946     if (PBBI.IsDone || PBBI.BB == BB)
 947       continue;
 948     PBBI.IsAnalyzed = false;
 949     PBBI.IsEnqueued = false;
 950   }
 951 }
 952
 953 /// InsertUncondBranch - Inserts an unconditional branch from BB to ToBB.
 954 ///
 955 static void InsertUncondBranch(MachineBasicBlock *BB, MachineBasicBlock *ToBB,
 956                                const TargetInstrInfo *TII) {
 957   DebugLoc dl;  // FIXME: this is nowhere
 958   SmallVector<MachineOperand, 0> NoCond;
 959   TII->InsertBranch(*BB, ToBB, nullptr, NoCond, dl);
 960 }
 961
 962 /// RemoveExtraEdges - Remove true / false edges if either / both are no longer
 963 /// successors.
 964 void IfConverter::RemoveExtraEdges(BBInfo &BBI) {
 965   MachineBasicBlock *TBB = nullptr, *FBB = nullptr;
 966   SmallVector<MachineOperand, 4> Cond;
 967   if (!TII->AnalyzeBranch(*BBI.BB, TBB, FBB, Cond))
 968     BBI.BB->CorrectExtraCFGEdges(TBB, FBB, !Cond.empty());
 969 }
 970
 971 /// Behaves like LiveRegUnits::StepForward() but also adds implicit uses to all
 972 /// values defined in MI which are not live/used by MI.
 973 static void UpdatePredRedefs(MachineInstr *MI, LivePhysRegs &Redefs) {
 974   for (ConstMIBundleOperands Ops(MI); Ops.isValid(); ++Ops) {
 975     if (!Ops->isReg() || !Ops->isKill())
 976       continue;
 977     unsigned Reg = Ops->getReg();
 978     if (Reg == 0)
 979       continue;
 980     Redefs.removeReg(Reg);
 981   }
 982   for (MIBundleOperands Ops(MI); Ops.isValid(); ++Ops) {
 983     if (!Ops->isReg() || !Ops->isDef())
 984       continue;
 985     unsigned Reg = Ops->getReg();
 986     if (Reg == 0 || Redefs.contains(Reg))
 987       continue;
 988     Redefs.addReg(Reg);
 989
 990     MachineOperand &Op = *Ops;
 991     MachineInstr *MI = Op.getParent();
 992     MachineInstrBuilder MIB(*MI->getParent()->getParent(), MI);
 993     MIB.addReg(Reg, RegState::Implicit | RegState::Undef);
 994   }
 995 }
 996
 997 /**
 998  * Remove kill flags from operands with a registers in the @p DontKill set.
 999  */
1000 static void RemoveKills(MachineInstr &MI, const LivePhysRegs &DontKill) {
1001   for (MIBundleOperands O(&MI); O.isValid(); ++O) {
1002     if (!O->isReg() || !O->isKill())
1003       continue;
1004     if (DontKill.contains(O->getReg()))
1005       O->setIsKill(false);
1006   }
1007 }
1008
1009 /**
1010  * Walks a range of machine instructions and removes kill flags for registers
1011  * in the @p DontKill set.
1012  */
1013 static void RemoveKills(MachineBasicBlock::iterator I,
1014                         MachineBasicBlock::iterator E,
1015                         const LivePhysRegs &DontKill,
1016                         const MCRegisterInfo &MCRI) {
1017   for ( ; I != E; ++I)
1018     RemoveKills(*I, DontKill);
1019 }
1020
1021 /// IfConvertSimple - If convert a simple (split, no rejoin) sub-CFG.
1022 ///
1023 bool IfConverter::IfConvertSimple(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind) {
1024   BBInfo &TrueBBI  = BBAnalysis[BBI.TrueBB->getNumber()];
1025   BBInfo &FalseBBI = BBAnalysis[BBI.FalseBB->getNumber()];
1026   BBInfo *CvtBBI = &TrueBBI;
1027   BBInfo *NextBBI = &FalseBBI;
1028
1029   SmallVector<MachineOperand, 4> Cond(BBI.BrCond.begin(), BBI.BrCond.end());
1030   if (Kind == ICSimpleFalse)
1031     std::swap(CvtBBI, NextBBI);
1032
1033   if (CvtBBI->IsDone ||
1034       (CvtBBI->CannotBeCopied && CvtBBI->BB->pred_size() > 1)) {
1035     // Something has changed. It's no longer safe to predicate this block.
1036     BBI.IsAnalyzed = false;
1037     CvtBBI->IsAnalyzed = false;
1038     return false;
1039   }
1040
1041   if (CvtBBI->BB->hasAddressTaken())
1042     // Conservatively abort if-conversion if BB's address is taken.
1043     return false;
1044
1045   if (Kind == ICSimpleFalse)
1046     if (TII->ReverseBranchCondition(Cond))
1047       llvm_unreachable("Unable to reverse branch condition!");
1048
1049   // Initialize liveins to the first BB. These are potentiall redefined by
1050   // predicated instructions.
1051   Redefs.init(TRI);
1052   Redefs.addLiveIns(CvtBBI->BB);
1053   Redefs.addLiveIns(NextBBI->BB);
1054
1055   // Compute a set of registers which must not be killed by instructions in
1056   // BB1: This is everything live-in to BB2.
1057   DontKill.init(TRI);
1058   DontKill.addLiveIns(NextBBI->BB);
1059
1060   if (CvtBBI->BB->pred_size() > 1) {
1061     BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
1062     // Copy instructions in the true block, predicate them, and add them to
1063     // the entry block.
1064     CopyAndPredicateBlock(BBI, *CvtBBI, Cond);
1065
1066     // RemoveExtraEdges won't work if the block has an unanalyzable branch, so
1067     // explicitly remove CvtBBI as a successor.
1068     BBI.BB->removeSuccessor(CvtBBI->BB);
1069   } else {
1070     RemoveKills(CvtBBI->BB->begin(), CvtBBI->BB->end(), DontKill, *TRI);
1071     PredicateBlock(*CvtBBI, CvtBBI->BB->end(), Cond);
1072
1073     // Merge converted block into entry block.
1074     BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
1075     MergeBlocks(BBI, *CvtBBI);
1076   }
1077
1078   bool IterIfcvt = true;
1079   if (!canFallThroughTo(BBI.BB, NextBBI->BB)) {
1080     InsertUncondBranch(BBI.BB, NextBBI->BB, TII);
1081     BBI.HasFallThrough = false;
1082     // Now ifcvt'd block will look like this:
1083     // BB:
1084     // ...
1085     // t, f = cmp
1086     // if t op
1087     // b BBf
1088     //
1089     // We cannot further ifcvt this block because the unconditional branch
1090     // will have to be predicated on the new condition, that will not be
1091     // available if cmp executes.
1092     IterIfcvt = false;
1093   }
1094
1095   RemoveExtraEdges(BBI);
1096
1097   // Update block info. BB can be iteratively if-converted.
1098   if (!IterIfcvt)
1099     BBI.IsDone = true;
1100   InvalidatePreds(BBI.BB);
1101   CvtBBI->IsDone = true;
1102
1103   // FIXME: Must maintain LiveIns.
1104   return true;
1105 }
1106
1107 /// Scale down weights to fit into uint32_t. NewTrue is the new weight
1108 /// for successor TrueBB, and NewFalse is the new weight for successor
1109 /// FalseBB.
1110 static void ScaleWeights(uint64_t NewTrue, uint64_t NewFalse,
1111                          MachineBasicBlock *MBB,
1112                          const MachineBasicBlock *TrueBB,
1113                          const MachineBasicBlock *FalseBB,
1114                          const MachineBranchProbabilityInfo *MBPI) {
1115   uint64_t NewMax = (NewTrue > NewFalse) ? NewTrue : NewFalse;
1116   uint32_t Scale = (NewMax / UINT32_MAX) + 1;
1117   for (MachineBasicBlock::succ_iterator SI = MBB->succ_begin(),
1118                                         SE = MBB->succ_end();
1119        SI != SE; ++SI) {
1120     if (*SI == TrueBB)
1121       MBB->setSuccWeight(SI, (uint32_t)(NewTrue / Scale));
1122     else if (*SI == FalseBB)
1123       MBB->setSuccWeight(SI, (uint32_t)(NewFalse / Scale));
1124     else
1125       MBB->setSuccWeight(SI, MBPI->getEdgeWeight(MBB, SI) / Scale);
1126   }
1127 }
1128
1129 /// IfConvertTriangle - If convert a triangle sub-CFG.
1130 ///
1131 bool IfConverter::IfConvertTriangle(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind) {
1132   BBInfo &TrueBBI = BBAnalysis[BBI.TrueBB->getNumber()];
1133   BBInfo &FalseBBI = BBAnalysis[BBI.FalseBB->getNumber()];
1134   BBInfo *CvtBBI = &TrueBBI;
1135   BBInfo *NextBBI = &FalseBBI;
1136   DebugLoc dl;  // FIXME: this is nowhere
1137
1138   SmallVector<MachineOperand, 4> Cond(BBI.BrCond.begin(), BBI.BrCond.end());
1139   if (Kind == ICTriangleFalse || Kind == ICTriangleFRev)
1140     std::swap(CvtBBI, NextBBI);
1141
1142   if (CvtBBI->IsDone ||
1143       (CvtBBI->CannotBeCopied && CvtBBI->BB->pred_size() > 1)) {
1144     // Something has changed. It's no longer safe to predicate this block.
1145     BBI.IsAnalyzed = false;
1146     CvtBBI->IsAnalyzed = false;
1147     return false;
1148   }
1149
1150   if (CvtBBI->BB->hasAddressTaken())
1151     // Conservatively abort if-conversion if BB's address is taken.
1152     return false;
1153
1154   if (Kind == ICTriangleFalse || Kind == ICTriangleFRev)
1155     if (TII->ReverseBranchCondition(Cond))
1156       llvm_unreachable("Unable to reverse branch condition!");
1157
1158   if (Kind == ICTriangleRev || Kind == ICTriangleFRev) {
1159     if (ReverseBranchCondition(*CvtBBI)) {
1160       // BB has been changed, modify its predecessors (except for this
1161       // one) so they don't get ifcvt'ed based on bad intel.
1162       for (MachineBasicBlock::pred_iterator PI = CvtBBI->BB->pred_begin(),
1163              E = CvtBBI->BB->pred_end(); PI != E; ++PI) {
1164         MachineBasicBlock *PBB = *PI;
1165         if (PBB == BBI.BB)
1166           continue;
1167         BBInfo &PBBI = BBAnalysis[PBB->getNumber()];
1168         if (PBBI.IsEnqueued) {
1169           PBBI.IsAnalyzed = false;
1170           PBBI.IsEnqueued = false;
1171         }
1172       }
1173     }
1174   }
1175
1176   // Initialize liveins to the first BB. These are potentially redefined by
1177   // predicated instructions.
1178   Redefs.init(TRI);
1179   Redefs.addLiveIns(CvtBBI->BB);
1180   Redefs.addLiveIns(NextBBI->BB);
1181
1182   DontKill.clear();
1183
1184   bool HasEarlyExit = CvtBBI->FalseBB != nullptr;
1185   uint64_t CvtNext = 0, CvtFalse = 0, BBNext = 0, BBCvt = 0, SumWeight = 0;
1186   uint32_t WeightScale = 0;
1187
1188   if (HasEarlyExit) {
1189     // Get weights before modifying CvtBBI->BB and BBI.BB.
1190     CvtNext = MBPI->getEdgeWeight(CvtBBI->BB, NextBBI->BB);
1191     CvtFalse = MBPI->getEdgeWeight(CvtBBI->BB, CvtBBI->FalseBB);
1192     BBNext = MBPI->getEdgeWeight(BBI.BB, NextBBI->BB);
1193     BBCvt = MBPI->getEdgeWeight(BBI.BB, CvtBBI->BB);
1194     SumWeight = MBPI->getSumForBlock(CvtBBI->BB, WeightScale);
1195   }
1196
1197   if (CvtBBI->BB->pred_size() > 1) {
1198     BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
1199     // Copy instructions in the true block, predicate them, and add them to
1200     // the entry block.
1201     CopyAndPredicateBlock(BBI, *CvtBBI, Cond, true);
1202
1203     // RemoveExtraEdges won't work if the block has an unanalyzable branch, so
1204     // explicitly remove CvtBBI as a successor.
1205     BBI.BB->removeSuccessor(CvtBBI->BB);
1206   } else {
1207     // Predicate the 'true' block after removing its branch.
1208     CvtBBI->NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*CvtBBI->BB);
1209     PredicateBlock(*CvtBBI, CvtBBI->BB->end(), Cond);
1210
1211     // Now merge the entry of the triangle with the true block.
1212     BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
1213     MergeBlocks(BBI, *CvtBBI, false);
1214   }
1215
1216   // If 'true' block has a 'false' successor, add an exit branch to it.
1217   if (HasEarlyExit) {
1218     SmallVector<MachineOperand, 4> RevCond(CvtBBI->BrCond.begin(),
1219                                            CvtBBI->BrCond.end());
1220     if (TII->ReverseBranchCondition(RevCond))
1221       llvm_unreachable("Unable to reverse branch condition!");
1222     TII->InsertBranch(*BBI.BB, CvtBBI->FalseBB, nullptr, RevCond, dl);
1223     BBI.BB->addSuccessor(CvtBBI->FalseBB);
1224     // Update the edge weight for both CvtBBI->FalseBB and NextBBI.
1225     // New_Weight(BBI.BB, NextBBI->BB) =
1226     //   Weight(BBI.BB, NextBBI->BB) * getSumForBlock(CvtBBI->BB) +
1227     //   Weight(BBI.BB, CvtBBI->BB) * Weight(CvtBBI->BB, NextBBI->BB)
1228     // New_Weight(BBI.BB, CvtBBI->FalseBB) =
1229     //   Weight(BBI.BB, CvtBBI->BB) * Weight(CvtBBI->BB, CvtBBI->FalseBB)
1230
1231     uint64_t NewNext = BBNext * SumWeight + (BBCvt * CvtNext) / WeightScale;
1232     uint64_t NewFalse = (BBCvt * CvtFalse) / WeightScale;
1233     // We need to scale down all weights of BBI.BB to fit uint32_t.
1234     // Here BBI.BB is connected to CvtBBI->FalseBB and will fall through to
1235     // the next block.
1236     ScaleWeights(NewNext, NewFalse, BBI.BB, getNextBlock(BBI.BB),
1237                  CvtBBI->FalseBB, MBPI);
1238   }
1239
1240   // Merge in the 'false' block if the 'false' block has no other
1241   // predecessors. Otherwise, add an unconditional branch to 'false'.
1242   bool FalseBBDead = false;
1243   bool IterIfcvt = true;
1244   bool isFallThrough = canFallThroughTo(BBI.BB, NextBBI->BB);
1245   if (!isFallThrough) {
1246     // Only merge them if the true block does not fallthrough to the false
1247     // block. By not merging them, we make it possible to iteratively
1248     // ifcvt the blocks.
1249     if (!HasEarlyExit &&
1250         NextBBI->BB->pred_size() == 1 && !NextBBI->HasFallThrough &&
1251         !NextBBI->BB->hasAddressTaken()) {
1252       MergeBlocks(BBI, *NextBBI);
1253       FalseBBDead = true;
1254     } else {
1255       InsertUncondBranch(BBI.BB, NextBBI->BB, TII);
1256       BBI.HasFallThrough = false;
1257     }
1258     // Mixed predicated and unpredicated code. This cannot be iteratively
1259     // predicated.
1260     IterIfcvt = false;
1261   }
1262
1263   RemoveExtraEdges(BBI);
1264
1265   // Update block info. BB can be iteratively if-converted.
1266   if (!IterIfcvt)
1267     BBI.IsDone = true;
1268   InvalidatePreds(BBI.BB);
1269   CvtBBI->IsDone = true;
1270   if (FalseBBDead)
1271     NextBBI->IsDone = true;
1272
1273   // FIXME: Must maintain LiveIns.
1274   return true;
1275 }
1276
1277 /// IfConvertDiamond - If convert a diamond sub-CFG.
1278 ///
1279 bool IfConverter::IfConvertDiamond(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind,
1280                                    unsigned NumDups1, unsigned NumDups2) {
1281   BBInfo &TrueBBI  = BBAnalysis[BBI.TrueBB->getNumber()];
1282   BBInfo &FalseBBI = BBAnalysis[BBI.FalseBB->getNumber()];
1283   MachineBasicBlock *TailBB = TrueBBI.TrueBB;
1284   // True block must fall through or end with an unanalyzable terminator.
1285   if (!TailBB) {
1286     if (blockAlwaysFallThrough(TrueBBI))
1287       TailBB = FalseBBI.TrueBB;
1288     assert((TailBB || !TrueBBI.IsBrAnalyzable) && "Unexpected!");
1289   }
1290
1291   if (TrueBBI.IsDone || FalseBBI.IsDone ||
1292       TrueBBI.BB->pred_size() > 1 ||
1293       FalseBBI.BB->pred_size() > 1) {
1294     // Something has changed. It's no longer safe to predicate these blocks.
1295     BBI.IsAnalyzed = false;
1296     TrueBBI.IsAnalyzed = false;
1297     FalseBBI.IsAnalyzed = false;
1298     return false;
1299   }
1300
1301   if (TrueBBI.BB->hasAddressTaken() || FalseBBI.BB->hasAddressTaken())
1302     // Conservatively abort if-conversion if either BB has its address taken.
1303     return false;
1304
1305   // Put the predicated instructions from the 'true' block before the
1306   // instructions from the 'false' block, unless the true block would clobber
1307   // the predicate, in which case, do the opposite.
1308   BBInfo *BBI1 = &TrueBBI;
1309   BBInfo *BBI2 = &FalseBBI;
1310   SmallVector<MachineOperand, 4> RevCond(BBI.BrCond.begin(), BBI.BrCond.end());
1311   if (TII->ReverseBranchCondition(RevCond))
1312     llvm_unreachable("Unable to reverse branch condition!");
1313   SmallVector<MachineOperand, 4> *Cond1 = &BBI.BrCond;
1314   SmallVector<MachineOperand, 4> *Cond2 = &RevCond;
1315
1316   // Figure out the more profitable ordering.
1317   bool DoSwap = false;
1318   if (TrueBBI.ClobbersPred && !FalseBBI.ClobbersPred)
1319     DoSwap = true;
1320   else if (TrueBBI.ClobbersPred == FalseBBI.ClobbersPred) {
1321     if (TrueBBI.NonPredSize > FalseBBI.NonPredSize)
1322       DoSwap = true;
1323   }
1324   if (DoSwap) {
1325     std::swap(BBI1, BBI2);
1326     std::swap(Cond1, Cond2);
1327   }
1328
1329   // Remove the conditional branch from entry to the blocks.
1330   BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
1331
1332   // Initialize liveins to the first BB. These are potentially redefined by
1333   // predicated instructions.
1334   Redefs.init(TRI);
1335   Redefs.addLiveIns(BBI1->BB);
1336
1337   // Remove the duplicated instructions at the beginnings of both paths.
1338   MachineBasicBlock::iterator DI1 = BBI1->BB->begin();
1339   MachineBasicBlock::iterator DI2 = BBI2->BB->begin();
1340   MachineBasicBlock::iterator DIE1 = BBI1->BB->end();
1341   MachineBasicBlock::iterator DIE2 = BBI2->BB->end();
1342   // Skip dbg_value instructions
1343   while (DI1 != DIE1 && DI1->isDebugValue())
1344     ++DI1;
1345   while (DI2 != DIE2 && DI2->isDebugValue())
1346     ++DI2;
1347   BBI1->NonPredSize -= NumDups1;
1348   BBI2->NonPredSize -= NumDups1;
1349
1350   // Skip past the dups on each side separately since there may be
1351   // differing dbg_value entries.
1352   for (unsigned i = 0; i < NumDups1; ++DI1) {
1353     if (!DI1->isDebugValue())
1354       ++i;
1355   }
1356   while (NumDups1 != 0) {
1357     ++DI2;
1358     if (!DI2->isDebugValue())
1359       --NumDups1;
1360   }
1361
1362   // Compute a set of registers which must not be killed by instructions in BB1:
1363   // This is everything used+live in BB2 after the duplicated instructions. We
1364   // can compute this set by simulating liveness backwards from the end of BB2.
1365   DontKill.init(TRI);
1366   for (MachineBasicBlock::reverse_iterator I = BBI2->BB->rbegin(),
1367        E = MachineBasicBlock::reverse_iterator(DI2); I != E; ++I) {
1368     DontKill.stepBackward(*I);
1369   }
1370
1371   for (MachineBasicBlock::const_iterator I = BBI1->BB->begin(), E = DI1; I != E;
1372        ++I) {
1373     Redefs.stepForward(*I);
1374   }
1375   BBI.BB->splice(BBI.BB->end(), BBI1->BB, BBI1->BB->begin(), DI1);
1376   BBI2->BB->erase(BBI2->BB->begin(), DI2);
1377
1378   // Remove branch from 'true' block and remove duplicated instructions.
1379   BBI1->NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI1->BB);
1380   DI1 = BBI1->BB->end();
1381   for (unsigned i = 0; i != NumDups2; ) {
1382     // NumDups2 only counted non-dbg_value instructions, so this won't
1383     // run off the head of the list.
1384     assert (DI1 != BBI1->BB->begin());
1385     --DI1;
1386     // skip dbg_value instructions
1387     if (!DI1->isDebugValue())
1388       ++i;
1389   }
1390   BBI1->BB->erase(DI1, BBI1->BB->end());
1391
1392   // Kill flags in the true block for registers living into the false block
1393   // must be removed.
1394   RemoveKills(BBI1->BB->begin(), BBI1->BB->end(), DontKill, *TRI);
1395
1396   // Remove 'false' block branch and find the last instruction to predicate.
1397   BBI2->NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI2->BB);
1398   DI2 = BBI2->BB->end();
1399   while (NumDups2 != 0) {
1400     // NumDups2 only counted non-dbg_value instructions, so this won't
1401     // run off the head of the list.
1402     assert (DI2 != BBI2->BB->begin());
1403     --DI2;
1404     // skip dbg_value instructions
1405     if (!DI2->isDebugValue())
1406       --NumDups2;
1407   }
1408
1409   // Remember which registers would later be defined by the false block.
1410   // This allows us not to predicate instructions in the true block that would
1411   // later be re-defined. That is, rather than
1412   //   subeq  r0, r1, #1
1413   //   addne  r0, r1, #1
1414   // generate:
1415   //   sub    r0, r1, #1
1416   //   addne  r0, r1, #1
1417   SmallSet<unsigned, 4> RedefsByFalse;
1418   SmallSet<unsigned, 4> ExtUses;
1419   if (TII->isProfitableToUnpredicate(*BBI1->BB, *BBI2->BB)) {
1420     for (MachineBasicBlock::iterator FI = BBI2->BB->begin(); FI != DI2; ++FI) {
1421       if (FI->isDebugValue())
1422         continue;
1423       SmallVector<unsigned, 4> Defs;
1424       for (unsigned i = 0, e = FI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1425         const MachineOperand &MO = FI->getOperand(i);
1426         if (!MO.isReg())
1427           continue;
1428         unsigned Reg = MO.getReg();
1429         if (!Reg)
1430           continue;
1431         if (MO.isDef()) {
1432           Defs.push_back(Reg);
1433         } else if (!RedefsByFalse.count(Reg)) {
1434           // These are defined before ctrl flow reach the 'false' instructions.
1435           // They cannot be modified by the 'true' instructions.
1436           for (MCSubRegIterator SubRegs(Reg, TRI, /*IncludeSelf=*/true);
1437                SubRegs.isValid(); ++SubRegs)
1438             ExtUses.insert(*SubRegs);
1439         }
1440       }
1441
1442       for (unsigned i = 0, e = Defs.size(); i != e; ++i) {
1443         unsigned Reg = Defs[i];
1444         if (!ExtUses.count(Reg)) {
1445           for (MCSubRegIterator SubRegs(Reg, TRI, /*IncludeSelf=*/true);
1446                SubRegs.isValid(); ++SubRegs)
1447             RedefsByFalse.insert(*SubRegs);
1448         }
1449       }
1450     }
1451   }
1452
1453   // Predicate the 'true' block.
1454   PredicateBlock(*BBI1, BBI1->BB->end(), *Cond1, &RedefsByFalse);
1455
1456   // Predicate the 'false' block.
1457   PredicateBlock(*BBI2, DI2, *Cond2);
1458
1459   // Merge the true block into the entry of the diamond.
1460   MergeBlocks(BBI, *BBI1, TailBB == nullptr);
1461   MergeBlocks(BBI, *BBI2, TailBB == nullptr);
1462
1463   // If the if-converted block falls through or unconditionally branches into
1464   // the tail block, and the tail block does not have other predecessors, then
1465   // fold the tail block in as well. Otherwise, unless it falls through to the
1466   // tail, add a unconditional branch to it.
1467   if (TailBB) {
1468     BBInfo &TailBBI = BBAnalysis[TailBB->getNumber()];
1469     bool CanMergeTail = !TailBBI.HasFallThrough &&
1470       !TailBBI.BB->hasAddressTaken();
1471     // There may still be a fall-through edge from BBI1 or BBI2 to TailBB;
1472     // check if there are any other predecessors besides those.
1473     unsigned NumPreds = TailBB->pred_size();
1474     if (NumPreds > 1)
1475       CanMergeTail = false;
1476     else if (NumPreds == 1 && CanMergeTail) {
1477       MachineBasicBlock::pred_iterator PI = TailBB->pred_begin();
1478       if (*PI != BBI1->BB && *PI != BBI2->BB)
1479         CanMergeTail = false;
1480     }
1481     if (CanMergeTail) {
1482       MergeBlocks(BBI, TailBBI);
1483       TailBBI.IsDone = true;
1484     } else {
1485       BBI.BB->addSuccessor(TailBB);
1486       InsertUncondBranch(BBI.BB, TailBB, TII);
1487       BBI.HasFallThrough = false;
1488     }
1489   }
1490
1491   // RemoveExtraEdges won't work if the block has an unanalyzable branch,
1492   // which can happen here if TailBB is unanalyzable and is merged, so
1493   // explicitly remove BBI1 and BBI2 as successors.
1494   BBI.BB->removeSuccessor(BBI1->BB);
1495   BBI.BB->removeSuccessor(BBI2->BB);
1496   RemoveExtraEdges(BBI);
1497
1498   // Update block info.
1499   BBI.IsDone = TrueBBI.IsDone = FalseBBI.IsDone = true;
1500   InvalidatePreds(BBI.BB);
1501
1502   // FIXME: Must maintain LiveIns.
1503   return true;
1504 }
1505
1506 static bool MaySpeculate(const MachineInstr *MI,
1507                          SmallSet<unsigned, 4> &LaterRedefs,
1508                          const TargetInstrInfo *TII) {
1509   bool SawStore = true;
1510   if (!MI->isSafeToMove(TII, nullptr, SawStore))
1511     return false;
1512
1513   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1514     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
1515     if (!MO.isReg())
1516       continue;
1517     unsigned Reg = MO.getReg();
1518     if (!Reg)
1519       continue;
1520     if (MO.isDef() && !LaterRedefs.count(Reg))
1521       return false;
1522   }
1523
1524   return true;
1525 }
1526
1527 /// PredicateBlock - Predicate instructions from the start of the block to the
1528 /// specified end with the specified condition.
1529 void IfConverter::PredicateBlock(BBInfo &BBI,
1530                                  MachineBasicBlock::iterator E,
1531                                  SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
1532                                  SmallSet<unsigned, 4> *LaterRedefs) {
1533   bool AnyUnpred = false;
1534   bool MaySpec = LaterRedefs != nullptr;
1535   for (MachineBasicBlock::iterator I = BBI.BB->begin(); I != E; ++I) {
1536     if (I->isDebugValue() || TII->isPredicated(I))
1537       continue;
1538     // It may be possible not to predicate an instruction if it's the 'true'
1539     // side of a diamond and the 'false' side may re-define the instruction's
1540     // defs.
1541     if (MaySpec && MaySpeculate(I, *LaterRedefs, TII)) {
1542       AnyUnpred = true;
1543       continue;
1544     }
1545     // If any instruction is predicated, then every instruction after it must
1546     // be predicated.
1547     MaySpec = false;
1548     if (!TII->PredicateInstruction(I, Cond)) {
1549 #ifndef NDEBUG
1550       dbgs() << "Unable to predicate " << *I << "!\n";
1551 #endif
1552       llvm_unreachable(nullptr);
1553     }
1554
1555     // If the predicated instruction now redefines a register as the result of
1556     // if-conversion, add an implicit kill.
1557     UpdatePredRedefs(I, Redefs);
1558   }
1559
1560   std::copy(Cond.begin(), Cond.end(), std::back_inserter(BBI.Predicate));
1561
1562   BBI.IsAnalyzed = false;
1563   BBI.NonPredSize = 0;
1564
1565   ++NumIfConvBBs;
1566   if (AnyUnpred)
1567     ++NumUnpred;
1568 }
1569
1570 /// CopyAndPredicateBlock - Copy and predicate instructions from source BB to
1571 /// the destination block. Skip end of block branches if IgnoreBr is true.
1572 void IfConverter::CopyAndPredicateBlock(BBInfo &ToBBI, BBInfo &FromBBI,
1573                                         SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
1574                                         bool IgnoreBr) {
1575   MachineFunction &MF = *ToBBI.BB->getParent();
1576
1577   for (MachineBasicBlock::iterator I = FromBBI.BB->begin(),
1578          E = FromBBI.BB->end(); I != E; ++I) {
1579     // Do not copy the end of the block branches.
1580     if (IgnoreBr && I->isBranch())
1581       break;
1582
1583     MachineInstr *MI = MF.CloneMachineInstr(I);
1584     ToBBI.BB->insert(ToBBI.BB->end(), MI);
1585     ToBBI.NonPredSize++;
1586     unsigned ExtraPredCost = TII->getPredicationCost(&*I);
1587     unsigned NumCycles = SchedModel.computeInstrLatency(&*I, false);
1588     if (NumCycles > 1)
1589       ToBBI.ExtraCost += NumCycles-1;
1590     ToBBI.ExtraCost2 += ExtraPredCost;
1591
1592     if (!TII->isPredicated(I) && !MI->isDebugValue()) {
1593       if (!TII->PredicateInstruction(MI, Cond)) {
1594 #ifndef NDEBUG
1595         dbgs() << "Unable to predicate " << *I << "!\n";
1596 #endif
1597         llvm_unreachable(nullptr);
1598       }
1599     }
1600
1601     // If the predicated instruction now redefines a register as the result of
1602     // if-conversion, add an implicit kill.
1603     UpdatePredRedefs(MI, Redefs);
1604
1605     // Some kill flags may not be correct anymore.
1606     if (!DontKill.empty())
1607       RemoveKills(*MI, DontKill);
1608   }
1609
1610   if (!IgnoreBr) {
1611     std::vector<MachineBasicBlock *> Succs(FromBBI.BB->succ_begin(),
1612                                            FromBBI.BB->succ_end());
1613     MachineBasicBlock *NBB = getNextBlock(FromBBI.BB);
1614     MachineBasicBlock *FallThrough = FromBBI.HasFallThrough ? NBB : nullptr;
1615
1616     for (unsigned i = 0, e = Succs.size(); i != e; ++i) {
1617       MachineBasicBlock *Succ = Succs[i];
1618       // Fallthrough edge can't be transferred.
1619       if (Succ == FallThrough)
1620         continue;
1621       ToBBI.BB->addSuccessor(Succ);
1622     }
1623   }
1624
1625   std::copy(FromBBI.Predicate.begin(), FromBBI.Predicate.end(),
1626             std::back_inserter(ToBBI.Predicate));
1627   std::copy(Cond.begin(), Cond.end(), std::back_inserter(ToBBI.Predicate));
1628
1629   ToBBI.ClobbersPred |= FromBBI.ClobbersPred;
1630   ToBBI.IsAnalyzed = false;
1631
1632   ++NumDupBBs;
1633 }
1634
1635 /// MergeBlocks - Move all instructions from FromBB to the end of ToBB.
1636 /// This will leave FromBB as an empty block, so remove all of its
1637 /// successor edges except for the fall-through edge.  If AddEdges is true,
1638 /// i.e., when FromBBI's branch is being moved, add those successor edges to
1639 /// ToBBI.
1640 void IfConverter::MergeBlocks(BBInfo &ToBBI, BBInfo &FromBBI, bool AddEdges) {
1641   assert(!FromBBI.BB->hasAddressTaken() &&
1642          "Removing a BB whose address is taken!");
1643
1644   ToBBI.BB->splice(ToBBI.BB->end(),
1645                    FromBBI.BB, FromBBI.BB->begin(), FromBBI.BB->end());
1646
1647   std::vector<MachineBasicBlock *> Succs(FromBBI.BB->succ_begin(),
1648                                          FromBBI.BB->succ_end());
1649   MachineBasicBlock *NBB = getNextBlock(FromBBI.BB);
1650   MachineBasicBlock *FallThrough = FromBBI.HasFallThrough ? NBB : nullptr;
1651
1652   for (unsigned i = 0, e = Succs.size(); i != e; ++i) {
1653     MachineBasicBlock *Succ = Succs[i];
1654     // Fallthrough edge can't be transferred.
1655     if (Succ == FallThrough)
1656       continue;
1657     FromBBI.BB->removeSuccessor(Succ);
1658     if (AddEdges && !ToBBI.BB->isSuccessor(Succ))
1659       ToBBI.BB->addSuccessor(Succ);
1660   }
1661
1662   // Now FromBBI always falls through to the next block!
1663   if (NBB && !FromBBI.BB->isSuccessor(NBB))
1664     FromBBI.BB->addSuccessor(NBB);
1665
1666   std::copy(FromBBI.Predicate.begin(), FromBBI.Predicate.end(),
1667             std::back_inserter(ToBBI.Predicate));
1668   FromBBI.Predicate.clear();
1669
1670   ToBBI.NonPredSize += FromBBI.NonPredSize;
1671   ToBBI.ExtraCost += FromBBI.ExtraCost;
1672   ToBBI.ExtraCost2 += FromBBI.ExtraCost2;
1673   FromBBI.NonPredSize = 0;
1674   FromBBI.ExtraCost = 0;
1675   FromBBI.ExtraCost2 = 0;
1676
1677   ToBBI.ClobbersPred |= FromBBI.ClobbersPred;
1678   ToBBI.HasFallThrough = FromBBI.HasFallThrough;
1679   ToBBI.IsAnalyzed = false;
1680   FromBBI.IsAnalyzed = false;
1681 }