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 VISIBILITY_HIDDEN 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       SmallVector<MachineOperand, 4> BrCond;
 107       SmallVector<MachineOperand, 4> 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     /// NeedSubsumption - 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 NeedSubsumption;
 130       unsigned NumDups;
 131       unsigned NumDups2;
 132       IfcvtToken(BBInfo &b, IfcvtKind k, bool s, unsigned d, unsigned d2 = 0)
 133         : BBI(b), Kind(k), NeedSubsumption(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     int FnNum;
 148   public:
 149     static char ID;
 150     IfConverter() : MachineFunctionPass(&ID), FnNum(-1) {}
 151
 152     virtual bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF);
 153     virtual const char *getPassName() const { return "If Converter"; }
 154
 155   private:
 156     bool ReverseBranchCondition(BBInfo &BBI);
 157     bool ValidSimple(BBInfo &TrueBBI, unsigned &Dups) const;
 158     bool ValidTriangle(BBInfo &TrueBBI, BBInfo &FalseBBI,
 159                        bool FalseBranch, unsigned &Dups) const;
 160     bool ValidDiamond(BBInfo &TrueBBI, BBInfo &FalseBBI,
 161                       unsigned &Dups1, unsigned &Dups2) const;
 162     void ScanInstructions(BBInfo &BBI);
 163     BBInfo &AnalyzeBlock(MachineBasicBlock *BB,
 164                          std::vector<IfcvtToken*> &Tokens);
 165     bool FeasibilityAnalysis(BBInfo &BBI, SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
 166                              bool isTriangle = false, bool RevBranch = false);
 167     bool AnalyzeBlocks(MachineFunction &MF,
 168                        std::vector<IfcvtToken*> &Tokens);
 169     void InvalidatePreds(MachineBasicBlock *BB);
 170     void RemoveExtraEdges(BBInfo &BBI);
 171     bool IfConvertSimple(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind);
 172     bool IfConvertTriangle(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind);
 173     bool IfConvertDiamond(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind,
 174                           unsigned NumDups1, unsigned NumDups2);
 175     void PredicateBlock(BBInfo &BBI,
 176                         MachineBasicBlock::iterator E,
 177                         SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond);
 178     void CopyAndPredicateBlock(BBInfo &ToBBI, BBInfo &FromBBI,
 179                                SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
 180                                bool IgnoreBr = false);
 181     void MergeBlocks(BBInfo &ToBBI, BBInfo &FromBBI);
 182
 183     bool MeetIfcvtSizeLimit(unsigned Size) const {
 184       return Size > 0 && Size <= TLI->getIfCvtBlockSizeLimit();
 185     }
 186
 187     // blockAlwaysFallThrough - Block ends without a terminator.
 188     bool blockAlwaysFallThrough(BBInfo &BBI) const {
 189       return BBI.IsBrAnalyzable && BBI.TrueBB == NULL;
 190     }
 191
 192     // IfcvtTokenCmp - Used to sort if-conversion candidates.
 193     static bool IfcvtTokenCmp(IfcvtToken *C1, IfcvtToken *C2) {
 194       int Incr1 = (C1->Kind == ICDiamond)
 195         ? -(int)(C1->NumDups + C1->NumDups2) : (int)C1->NumDups;
 196       int Incr2 = (C2->Kind == ICDiamond)
 197         ? -(int)(C2->NumDups + C2->NumDups2) : (int)C2->NumDups;
 198       if (Incr1 > Incr2)
 199         return true;
 200       else if (Incr1 == Incr2) {
 201         // Favors subsumption.
 202         if (C1->NeedSubsumption == false && C2->NeedSubsumption == true)
 203           return true;
 204         else if (C1->NeedSubsumption == C2->NeedSubsumption) {
 205           // Favors diamond over triangle, etc.
 206           if ((unsigned)C1->Kind < (unsigned)C2->Kind)
 207             return true;
 208           else if (C1->Kind == C2->Kind)
 209             return C1->BBI.BB->getNumber() < C2->BBI.BB->getNumber();
 210         }
 211       }
 212       return false;
 213     }
 214   };
 215
 216   char IfConverter::ID = 0;
 217 }
 218
 219 static RegisterPass<IfConverter>
 220 X("if-converter", "If Converter");
 221
 222 FunctionPass *llvm::createIfConverterPass() { return new IfConverter(); }
 223
 224 bool IfConverter::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
 225   TLI = MF.getTarget().getTargetLowering();
 226   TII = MF.getTarget().getInstrInfo();
 227   if (!TII) return false;
 228
 229   DOUT << "\nIfcvt: function (" << ++FnNum <<  ") \'"
 230        << MF.getFunction()->getName() << "\'";
 231
 232   if (FnNum < IfCvtFnStart || (IfCvtFnStop != -1 && FnNum > IfCvtFnStop)) {
 233     DOUT << " skipped\n";
 234     return false;
 235   }
 236   DOUT << "\n";
 237
 238   MF.RenumberBlocks();
 239   BBAnalysis.resize(MF.getNumBlockIDs());
 240
 241   // Look for root nodes, i.e. blocks without successors.
 242   for (MachineFunction::iterator I = MF.begin(), E = MF.end(); I != E; ++I)
 243     if (I->succ_empty())
 244       Roots.push_back(I);
 245
 246   std::vector<IfcvtToken*> Tokens;
 247   MadeChange = false;
 248   unsigned NumIfCvts = NumSimple + NumSimpleFalse + NumTriangle +
 249     NumTriangleRev + NumTriangleFalse + NumTriangleFRev + NumDiamonds;
 250   while (IfCvtLimit == -1 || (int)NumIfCvts < IfCvtLimit) {
 251     // Do an initial analysis for each basic block and find all the potential
 252     // candidates to perform if-conversion.
 253     bool Change = AnalyzeBlocks(MF, Tokens);
 254     while (!Tokens.empty()) {
 255       IfcvtToken *Token = Tokens.back();
 256       Tokens.pop_back();
 257       BBInfo &BBI = Token->BBI;
 258       IfcvtKind Kind = Token->Kind;
 259       unsigned NumDups = Token->NumDups;
 260       unsigned NumDups2 = Token->NumDups2;
 261
 262       delete Token;
 263
 264       // If the block has been evicted out of the queue or it has already been
 265       // marked dead (due to it being predicated), then skip it.
 266       if (BBI.IsDone)
 267         BBI.IsEnqueued = false;
 268       if (!BBI.IsEnqueued)
 269         continue;
 270
 271       BBI.IsEnqueued = false;
 272
 273       bool RetVal = false;
 274       switch (Kind) {
 275       default: assert(false && "Unexpected!");
 276         break;
 277       case ICSimple:
 278       case ICSimpleFalse: {
 279         bool isFalse = Kind == ICSimpleFalse;
 280         if ((isFalse && DisableSimpleF) || (!isFalse && DisableSimple)) break;
 281         DOUT << "Ifcvt (Simple" << (Kind == ICSimpleFalse ? " false" :"")
 282              << "): BB#" << BBI.BB->getNumber() << " ("
 283              << ((Kind == ICSimpleFalse)
 284                  ? BBI.FalseBB->getNumber()
 285                  : BBI.TrueBB->getNumber()) << ") ";
 286         RetVal = IfConvertSimple(BBI, Kind);
 287         DOUT << (RetVal ? "succeeded!" : "failed!") << "\n";
 288         if (RetVal) {
 289           if (isFalse) NumSimpleFalse++;
 290           else         NumSimple++;
 291         }
 292        break;
 293       }
 294       case ICTriangle:
 295       case ICTriangleRev:
 296       case ICTriangleFalse:
 297       case ICTriangleFRev: {
 298         bool isFalse = Kind == ICTriangleFalse;
 299         bool isRev   = (Kind == ICTriangleRev || Kind == ICTriangleFRev);
 300         if (DisableTriangle && !isFalse && !isRev) break;
 301         if (DisableTriangleR && !isFalse && isRev) break;
 302         if (DisableTriangleF && isFalse && !isRev) break;
 303         if (DisableTriangleFR && isFalse && isRev) break;
 304         DOUT << "Ifcvt (Triangle";
 305         if (isFalse)
 306           DOUT << " false";
 307         if (isRev)
 308           DOUT << " rev";
 309         DOUT << "): BB#" << BBI.BB->getNumber() << " (T:"
 310              << BBI.TrueBB->getNumber() << ",F:"
 311              << BBI.FalseBB->getNumber() << ") ";
 312         RetVal = IfConvertTriangle(BBI, Kind);
 313         DOUT << (RetVal ? "succeeded!" : "failed!") << "\n";
 314         if (RetVal) {
 315           if (isFalse) {
 316             if (isRev) NumTriangleFRev++;
 317             else       NumTriangleFalse++;
 318           } else {
 319             if (isRev) NumTriangleRev++;
 320             else       NumTriangle++;
 321           }
 322         }
 323         break;
 324       }
 325       case ICDiamond: {
 326         if (DisableDiamond) break;
 327         DOUT << "Ifcvt (Diamond): BB#" << BBI.BB->getNumber() << " (T:"
 328              << BBI.TrueBB->getNumber() << ",F:"
 329              << BBI.FalseBB->getNumber() << ") ";
 330         RetVal = IfConvertDiamond(BBI, Kind, NumDups, NumDups2);
 331         DOUT << (RetVal ? "succeeded!" : "failed!") << "\n";
 332         if (RetVal) NumDiamonds++;
 333         break;
 334       }
 335       }
 336
 337       Change |= RetVal;
 338
 339       NumIfCvts = NumSimple + NumSimpleFalse + NumTriangle + NumTriangleRev +
 340         NumTriangleFalse + NumTriangleFRev + NumDiamonds;
 341       if (IfCvtLimit != -1 && (int)NumIfCvts >= IfCvtLimit)
 342         break;
 343     }
 344
 345     if (!Change)
 346       break;
 347     MadeChange |= Change;
 348   }
 349
 350   // Delete tokens in case of early exit.
 351   while (!Tokens.empty()) {
 352     IfcvtToken *Token = Tokens.back();
 353     Tokens.pop_back();
 354     delete Token;
 355   }
 356
 357   Tokens.clear();
 358   Roots.clear();
 359   BBAnalysis.clear();
 360
 361   return MadeChange;
 362 }
 363
 364 /// findFalseBlock - BB has a fallthrough. Find its 'false' successor given
 365 /// its 'true' successor.
 366 static MachineBasicBlock *findFalseBlock(MachineBasicBlock *BB,
 367                                          MachineBasicBlock *TrueBB) {
 368   for (MachineBasicBlock::succ_iterator SI = BB->succ_begin(),
 369          E = BB->succ_end(); SI != E; ++SI) {
 370     MachineBasicBlock *SuccBB = *SI;
 371     if (SuccBB != TrueBB)
 372       return SuccBB;
 373   }
 374   return NULL;
 375 }
 376
 377 /// ReverseBranchCondition - Reverse the condition of the end of the block
 378 /// branch. Swap block's 'true' and 'false' successors.
 379 bool IfConverter::ReverseBranchCondition(BBInfo &BBI) {
 380   if (!TII->ReverseBranchCondition(BBI.BrCond)) {
 381     TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
 382     TII->InsertBranch(*BBI.BB, BBI.FalseBB, BBI.TrueBB, BBI.BrCond);
 383     std::swap(BBI.TrueBB, BBI.FalseBB);
 384     return true;
 385   }
 386   return false;
 387 }
 388
 389 /// getNextBlock - Returns the next block in the function blocks ordering. If
 390 /// it is the end, returns NULL.
 391 static inline MachineBasicBlock *getNextBlock(MachineBasicBlock *BB) {
 392   MachineFunction::iterator I = BB;
 393   MachineFunction::iterator E = BB->getParent()->end();
 394   if (++I == E)
 395     return NULL;
 396   return I;
 397 }
 398
 399 /// ValidSimple - Returns true if the 'true' block (along with its
 400 /// predecessor) forms a valid simple shape for ifcvt. It also returns the
 401 /// number of instructions that the ifcvt would need to duplicate if performed
 402 /// in Dups.
 403 bool IfConverter::ValidSimple(BBInfo &TrueBBI, unsigned &Dups) const {
 404   Dups = 0;
 405   if (TrueBBI.IsBeingAnalyzed || TrueBBI.IsDone)
 406     return false;
 407
 408   if (TrueBBI.IsBrAnalyzable)
 409     return false;
 410
 411   if (TrueBBI.BB->pred_size() > 1) {
 412     if (TrueBBI.CannotBeCopied ||
 413         TrueBBI.NonPredSize > TLI->getIfCvtDupBlockSizeLimit())
 414       return false;
 415     Dups = TrueBBI.NonPredSize;
 416   }
 417
 418   return true;
 419 }
 420
 421 /// ValidTriangle - Returns true if the 'true' and 'false' blocks (along
 422 /// with their common predecessor) forms a valid triangle shape for ifcvt.
 423 /// If 'FalseBranch' is true, it checks if 'true' block's false branch
 424 /// branches to the false branch rather than the other way around. It also
 425 /// returns the number of instructions that the ifcvt would need to duplicate
 426 /// if performed in 'Dups'.
 427 bool IfConverter::ValidTriangle(BBInfo &TrueBBI, BBInfo &FalseBBI,
 428                                 bool FalseBranch, unsigned &Dups) const {
 429   Dups = 0;
 430   if (TrueBBI.IsBeingAnalyzed || TrueBBI.IsDone)
 431     return false;
 432
 433   if (TrueBBI.BB->pred_size() > 1) {
 434     if (TrueBBI.CannotBeCopied)
 435       return false;
 436
 437     unsigned Size = TrueBBI.NonPredSize;
 438     if (TrueBBI.IsBrAnalyzable) {
 439       if (TrueBBI.TrueBB && TrueBBI.BrCond.empty())
 440         // Ends with an unconditional branch. It will be removed.
 441         --Size;
 442       else {
 443         MachineBasicBlock *FExit = FalseBranch
 444           ? TrueBBI.TrueBB : TrueBBI.FalseBB;
 445         if (FExit)
 446           // Require a conditional branch
 447           ++Size;
 448       }
 449     }
 450     if (Size > TLI->getIfCvtDupBlockSizeLimit())
 451       return false;
 452     Dups = Size;
 453   }
 454
 455   MachineBasicBlock *TExit = FalseBranch ? TrueBBI.FalseBB : TrueBBI.TrueBB;
 456   if (!TExit && blockAlwaysFallThrough(TrueBBI)) {
 457     MachineFunction::iterator I = TrueBBI.BB;
 458     if (++I == TrueBBI.BB->getParent()->end())
 459       return false;
 460     TExit = I;
 461   }
 462   return TExit && TExit == FalseBBI.BB;
 463 }
 464
 465 static
 466 MachineBasicBlock::iterator firstNonBranchInst(MachineBasicBlock *BB,
 467                                                const TargetInstrInfo *TII) {
 468   MachineBasicBlock::iterator I = BB->end();
 469   while (I != BB->begin()) {
 470     --I;
 471     if (!I->getDesc().isBranch())
 472       break;
 473   }
 474   return I;
 475 }
 476
 477 /// ValidDiamond - Returns true if the 'true' and 'false' blocks (along
 478 /// with their common predecessor) forms a valid diamond shape for ifcvt.
 479 bool IfConverter::ValidDiamond(BBInfo &TrueBBI, BBInfo &FalseBBI,
 480                                unsigned &Dups1, unsigned &Dups2) const {
 481   Dups1 = Dups2 = 0;
 482   if (TrueBBI.IsBeingAnalyzed || TrueBBI.IsDone ||
 483       FalseBBI.IsBeingAnalyzed || FalseBBI.IsDone)
 484     return false;
 485
 486   MachineBasicBlock *TT = TrueBBI.TrueBB;
 487   MachineBasicBlock *FT = FalseBBI.TrueBB;
 488
 489   if (!TT && blockAlwaysFallThrough(TrueBBI))
 490     TT = getNextBlock(TrueBBI.BB);
 491   if (!FT && blockAlwaysFallThrough(FalseBBI))
 492     FT = getNextBlock(FalseBBI.BB);
 493   if (TT != FT)
 494     return false;
 495   if (TT == NULL && (TrueBBI.IsBrAnalyzable || FalseBBI.IsBrAnalyzable))
 496     return false;
 497   if  (TrueBBI.BB->pred_size() > 1 || FalseBBI.BB->pred_size() > 1)
 498     return false;
 499
 500   // FIXME: Allow true block to have an early exit?
 501   if (TrueBBI.FalseBB || FalseBBI.FalseBB ||
 502       (TrueBBI.ClobbersPred && FalseBBI.ClobbersPred))
 503     return false;
 504
 505   MachineBasicBlock::iterator TI = TrueBBI.BB->begin();
 506   MachineBasicBlock::iterator FI = FalseBBI.BB->begin();
 507   while (TI != TrueBBI.BB->end() && FI != FalseBBI.BB->end()) {
 508     if (!TI->isIdenticalTo(FI))
 509       break;
 510     ++Dups1;
 511     ++TI;
 512     ++FI;
 513   }
 514
 515   TI = firstNonBranchInst(TrueBBI.BB, TII);
 516   FI = firstNonBranchInst(FalseBBI.BB, TII);
 517   while (TI != TrueBBI.BB->begin() && FI != FalseBBI.BB->begin()) {
 518     if (!TI->isIdenticalTo(FI))
 519       break;
 520     ++Dups2;
 521     --TI;
 522     --FI;
 523   }
 524
 525   return true;
 526 }
 527
 528 /// ScanInstructions - Scan all the instructions in the block to determine if
 529 /// the block is predicable. In most cases, that means all the instructions
 530 /// in the block are isPredicable(). Also checks if the block contains any
 531 /// instruction which can clobber a predicate (e.g. condition code register).
 532 /// If so, the block is not predicable unless it's the last instruction.
 533 void IfConverter::ScanInstructions(BBInfo &BBI) {
 534   if (BBI.IsDone)
 535     return;
 536
 537   bool AlreadyPredicated = BBI.Predicate.size() > 0;
 538   // First analyze the end of BB branches.
 539   BBI.TrueBB = BBI.FalseBB = NULL;
 540   BBI.BrCond.clear();
 541   BBI.IsBrAnalyzable =
 542     !TII->AnalyzeBranch(*BBI.BB, BBI.TrueBB, BBI.FalseBB, BBI.BrCond);
 543   BBI.HasFallThrough = BBI.IsBrAnalyzable && BBI.FalseBB == NULL;
 544
 545   if (BBI.BrCond.size()) {
 546     // No false branch. This BB must end with a conditional branch and a
 547     // fallthrough.
 548     if (!BBI.FalseBB)
 549       BBI.FalseBB = findFalseBlock(BBI.BB, BBI.TrueBB);
 550     if (!BBI.FalseBB) {
 551       // Malformed bcc? True and false blocks are the same?
 552       BBI.IsUnpredicable = true;
 553       return;
 554     }
 555   }
 556
 557   // Then scan all the instructions.
 558   BBI.NonPredSize = 0;
 559   BBI.ClobbersPred = false;
 560   for (MachineBasicBlock::iterator I = BBI.BB->begin(), E = BBI.BB->end();
 561        I != E; ++I) {
 562     const TargetInstrDesc &TID = I->getDesc();
 563     if (TID.isNotDuplicable())
 564       BBI.CannotBeCopied = true;
 565
 566     bool isPredicated = TII->isPredicated(I);
 567     bool isCondBr = BBI.IsBrAnalyzable && TID.isConditionalBranch();
 568
 569     if (!isCondBr) {
 570       if (!isPredicated)
 571         BBI.NonPredSize++;
 572       else if (!AlreadyPredicated) {
 573         // FIXME: This instruction is already predicated before the
 574         // if-conversion pass. It's probably something like a conditional move.
 575         // Mark this block unpredicable for now.
 576         BBI.IsUnpredicable = true;
 577         return;
 578       }
 579     }
 580
 581     if (BBI.ClobbersPred && !isPredicated) {
 582       // Predicate modification instruction should end the block (except for
 583       // already predicated instructions and end of block branches).
 584       if (isCondBr) {
 585         // A conditional branch is not predicable, but it may be eliminated.
 586         continue;
 587       }
 588
 589       // Predicate may have been modified, the subsequent (currently)
 590       // unpredicated instructions cannot be correctly predicated.
 591       BBI.IsUnpredicable = true;
 592       return;
 593     }
 594
 595     // FIXME: Make use of PredDefs? e.g. ADDC, SUBC sets predicates but are
 596     // still potentially predicable.
 597     std::vector<MachineOperand> PredDefs;
 598     if (TII->DefinesPredicate(I, PredDefs))
 599       BBI.ClobbersPred = true;
 600
 601     if (!TID.isPredicable()) {
 602       BBI.IsUnpredicable = true;
 603       return;
 604     }
 605   }
 606 }
 607
 608 /// FeasibilityAnalysis - Determine if the block is a suitable candidate to be
 609 /// predicated by the specified predicate.
 610 bool IfConverter::FeasibilityAnalysis(BBInfo &BBI,
 611                                       SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred,
 612                                       bool isTriangle, bool RevBranch) {
 613   // If the block is dead or unpredicable, then it cannot be predicated.
 614   if (BBI.IsDone || BBI.IsUnpredicable)
 615     return false;
 616
 617   // If it is already predicated, check if its predicate subsumes the new
 618   // predicate.
 619   if (BBI.Predicate.size() && !TII->SubsumesPredicate(BBI.Predicate, Pred))
 620     return false;
 621
 622   if (BBI.BrCond.size()) {
 623     if (!isTriangle)
 624       return false;
 625
 626     // Test predicate subsumption.
 627     SmallVector<MachineOperand, 4> RevPred(Pred.begin(), Pred.end());
 628     SmallVector<MachineOperand, 4> Cond(BBI.BrCond.begin(), BBI.BrCond.end());
 629     if (RevBranch) {
 630       if (TII->ReverseBranchCondition(Cond))
 631         return false;
 632     }
 633     if (TII->ReverseBranchCondition(RevPred) ||
 634         !TII->SubsumesPredicate(Cond, RevPred))
 635       return false;
 636   }
 637
 638   return true;
 639 }
 640
 641 /// AnalyzeBlock - Analyze the structure of the sub-CFG starting from
 642 /// the specified block. Record its successors and whether it looks like an
 643 /// if-conversion candidate.
 644 IfConverter::BBInfo &IfConverter::AnalyzeBlock(MachineBasicBlock *BB,
 645                                              std::vector<IfcvtToken*> &Tokens) {
 646   BBInfo &BBI = BBAnalysis[BB->getNumber()];
 647
 648   if (BBI.IsAnalyzed || BBI.IsBeingAnalyzed)
 649     return BBI;
 650
 651   BBI.BB = BB;
 652   BBI.IsBeingAnalyzed = true;
 653
 654   ScanInstructions(BBI);
 655
 656   // Unanalyzable or ends with fallthrough or unconditional branch.
 657   if (!BBI.IsBrAnalyzable || BBI.BrCond.empty()) {
 658     BBI.IsBeingAnalyzed = false;
 659     BBI.IsAnalyzed = true;
 660     return BBI;
 661   }
 662
 663   // Do not ifcvt if either path is a back edge to the entry block.
 664   if (BBI.TrueBB == BB || BBI.FalseBB == BB) {
 665     BBI.IsBeingAnalyzed = false;
 666     BBI.IsAnalyzed = true;
 667     return BBI;
 668   }
 669
 670   // Do not ifcvt if true and false fallthrough blocks are the same.
 671   if (!BBI.FalseBB) {
 672     BBI.IsBeingAnalyzed = false;
 673     BBI.IsAnalyzed = true;
 674     return BBI;
 675   }
 676
 677   BBInfo &TrueBBI  = AnalyzeBlock(BBI.TrueBB, Tokens);
 678   BBInfo &FalseBBI = AnalyzeBlock(BBI.FalseBB, Tokens);
 679
 680   if (TrueBBI.IsDone && FalseBBI.IsDone) {
 681     BBI.IsBeingAnalyzed = false;
 682     BBI.IsAnalyzed = true;
 683     return BBI;
 684   }
 685
 686   SmallVector<MachineOperand, 4> RevCond(BBI.BrCond.begin(), BBI.BrCond.end());
 687   bool CanRevCond = !TII->ReverseBranchCondition(RevCond);
 688
 689   unsigned Dups = 0;
 690   unsigned Dups2 = 0;
 691   bool TNeedSub = TrueBBI.Predicate.size() > 0;
 692   bool FNeedSub = FalseBBI.Predicate.size() > 0;
 693   bool Enqueued = false;
 694   if (CanRevCond && ValidDiamond(TrueBBI, FalseBBI, Dups, Dups2) &&
 695       MeetIfcvtSizeLimit(TrueBBI.NonPredSize - (Dups + Dups2)) &&
 696       MeetIfcvtSizeLimit(FalseBBI.NonPredSize - (Dups + Dups2)) &&
 697       FeasibilityAnalysis(TrueBBI, BBI.BrCond) &&
 698       FeasibilityAnalysis(FalseBBI, RevCond)) {
 699     // Diamond:
 700     //   EBB
 701     //   / \_
 702     //  |   |
 703     // TBB FBB
 704     //   \ /
 705     //  TailBB
 706     // Note TailBB can be empty.
 707     Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICDiamond, TNeedSub|FNeedSub, Dups,
 708                                     Dups2));
 709     Enqueued = true;
 710   }
 711
 712   if (ValidTriangle(TrueBBI, FalseBBI, false, Dups) &&
 713       MeetIfcvtSizeLimit(TrueBBI.NonPredSize) &&
 714       FeasibilityAnalysis(TrueBBI, BBI.BrCond, true)) {
 715     // Triangle:
 716     //   EBB
 717     //   | \_
 718     //   |  |
 719     //   | TBB
 720     //   |  /
 721     //   FBB
 722     Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICTriangle, TNeedSub, Dups));
 723     Enqueued = true;
 724   }
 725
 726   if (ValidTriangle(TrueBBI, FalseBBI, true, Dups) &&
 727       MeetIfcvtSizeLimit(TrueBBI.NonPredSize) &&
 728       FeasibilityAnalysis(TrueBBI, BBI.BrCond, true, true)) {
 729     Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICTriangleRev, TNeedSub, Dups));
 730     Enqueued = true;
 731   }
 732
 733   if (ValidSimple(TrueBBI, Dups) &&
 734       MeetIfcvtSizeLimit(TrueBBI.NonPredSize) &&
 735       FeasibilityAnalysis(TrueBBI, BBI.BrCond)) {
 736     // Simple (split, no rejoin):
 737     //   EBB
 738     //   | \_
 739     //   |  |
 740     //   | TBB---> exit
 741     //   |
 742     //   FBB
 743     Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICSimple, TNeedSub, Dups));
 744     Enqueued = true;
 745   }
 746
 747   if (CanRevCond) {
 748     // Try the other path...
 749     if (ValidTriangle(FalseBBI, TrueBBI, false, Dups) &&
 750         MeetIfcvtSizeLimit(FalseBBI.NonPredSize) &&
 751         FeasibilityAnalysis(FalseBBI, RevCond, true)) {
 752       Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICTriangleFalse, FNeedSub, Dups));
 753       Enqueued = true;
 754     }
 755
 756     if (ValidTriangle(FalseBBI, TrueBBI, true, Dups) &&
 757         MeetIfcvtSizeLimit(FalseBBI.NonPredSize) &&
 758         FeasibilityAnalysis(FalseBBI, RevCond, true, true)) {
 759       Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICTriangleFRev, FNeedSub, Dups));
 760       Enqueued = true;
 761     }
 762
 763     if (ValidSimple(FalseBBI, Dups) &&
 764         MeetIfcvtSizeLimit(FalseBBI.NonPredSize) &&
 765         FeasibilityAnalysis(FalseBBI, RevCond)) {
 766       Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICSimpleFalse, FNeedSub, Dups));
 767       Enqueued = true;
 768     }
 769   }
 770
 771   BBI.IsEnqueued = Enqueued;
 772   BBI.IsBeingAnalyzed = false;
 773   BBI.IsAnalyzed = true;
 774   return BBI;
 775 }
 776
 777 /// AnalyzeBlocks - Analyze all blocks and find entries for all if-conversion
 778 /// candidates. It returns true if any CFG restructuring is done to expose more
 779 /// if-conversion opportunities.
 780 bool IfConverter::AnalyzeBlocks(MachineFunction &MF,
 781                                 std::vector<IfcvtToken*> &Tokens) {
 782   bool Change = false;
 783   std::set<MachineBasicBlock*> Visited;
 784   for (unsigned i = 0, e = Roots.size(); i != e; ++i) {
 785     for (idf_ext_iterator<MachineBasicBlock*> I=idf_ext_begin(Roots[i],Visited),
 786            E = idf_ext_end(Roots[i], Visited); I != E; ++I) {
 787       MachineBasicBlock *BB = *I;
 788       AnalyzeBlock(BB, Tokens);
 789     }
 790   }
 791
 792   // Sort to favor more complex ifcvt scheme.
 793   std::stable_sort(Tokens.begin(), Tokens.end(), IfcvtTokenCmp);
 794
 795   return Change;
 796 }
 797
 798 /// canFallThroughTo - Returns true either if ToBB is the next block after BB or
 799 /// that all the intervening blocks are empty (given BB can fall through to its
 800 /// next block).
 801 static bool canFallThroughTo(MachineBasicBlock *BB, MachineBasicBlock *ToBB) {
 802   MachineFunction::iterator I = BB;
 803   MachineFunction::iterator TI = ToBB;
 804   MachineFunction::iterator E = BB->getParent()->end();
 805   while (++I != TI)
 806     if (I == E || !I->empty())
 807       return false;
 808   return true;
 809 }
 810
 811 /// InvalidatePreds - Invalidate predecessor BB info so it would be re-analyzed
 812 /// to determine if it can be if-converted. If predecessor is already enqueued,
 813 /// dequeue it!
 814 void IfConverter::InvalidatePreds(MachineBasicBlock *BB) {
 815   for (MachineBasicBlock::pred_iterator PI = BB->pred_begin(),
 816          E = BB->pred_end(); PI != E; ++PI) {
 817     BBInfo &PBBI = BBAnalysis[(*PI)->getNumber()];
 818     if (PBBI.IsDone || PBBI.BB == BB)
 819       continue;
 820     PBBI.IsAnalyzed = false;
 821     PBBI.IsEnqueued = false;
 822   }
 823 }
 824
 825 /// InsertUncondBranch - Inserts an unconditional branch from BB to ToBB.
 826 ///
 827 static void InsertUncondBranch(MachineBasicBlock *BB, MachineBasicBlock *ToBB,
 828                                const TargetInstrInfo *TII) {
 829   SmallVector<MachineOperand, 0> NoCond;
 830   TII->InsertBranch(*BB, ToBB, NULL, NoCond);
 831 }
 832
 833 /// RemoveExtraEdges - Remove true / false edges if either / both are no longer
 834 /// successors.
 835 void IfConverter::RemoveExtraEdges(BBInfo &BBI) {
 836   MachineBasicBlock *TBB = NULL, *FBB = NULL;
 837   SmallVector<MachineOperand, 4> Cond;
 838   if (!TII->AnalyzeBranch(*BBI.BB, TBB, FBB, Cond))
 839     BBI.BB->CorrectExtraCFGEdges(TBB, FBB, !Cond.empty());
 840 }
 841
 842 /// IfConvertSimple - If convert a simple (split, no rejoin) sub-CFG.
 843 ///
 844 bool IfConverter::IfConvertSimple(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind) {
 845   BBInfo &TrueBBI  = BBAnalysis[BBI.TrueBB->getNumber()];
 846   BBInfo &FalseBBI = BBAnalysis[BBI.FalseBB->getNumber()];
 847   BBInfo *CvtBBI = &TrueBBI;
 848   BBInfo *NextBBI = &FalseBBI;
 849
 850   SmallVector<MachineOperand, 4> Cond(BBI.BrCond.begin(), BBI.BrCond.end());
 851   if (Kind == ICSimpleFalse)
 852     std::swap(CvtBBI, NextBBI);
 853
 854   if (CvtBBI->IsDone ||
 855       (CvtBBI->CannotBeCopied && CvtBBI->BB->pred_size() > 1)) {
 856     // Something has changed. It's no longer safe to predicate this block.
 857     BBI.IsAnalyzed = false;
 858     CvtBBI->IsAnalyzed = false;
 859     return false;
 860   }
 861
 862   if (Kind == ICSimpleFalse)
 863     if (TII->ReverseBranchCondition(Cond))
 864       assert(false && "Unable to reverse branch condition!");
 865
 866   if (CvtBBI->BB->pred_size() > 1) {
 867     BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
 868     // Copy instructions in the true block, predicate them, and add them to
 869     // the entry block.
 870     CopyAndPredicateBlock(BBI, *CvtBBI, Cond);
 871   } else {
 872     PredicateBlock(*CvtBBI, CvtBBI->BB->end(), Cond);
 873
 874     // Merge converted block into entry block.
 875     BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
 876     MergeBlocks(BBI, *CvtBBI);
 877   }
 878
 879   bool IterIfcvt = true;
 880   if (!canFallThroughTo(BBI.BB, NextBBI->BB)) {
 881     InsertUncondBranch(BBI.BB, NextBBI->BB, TII);
 882     BBI.HasFallThrough = false;
 883     // Now ifcvt'd block will look like this:
 884     // BB:
 885     // ...
 886     // t, f = cmp
 887     // if t op
 888     // b BBf
 889     //
 890     // We cannot further ifcvt this block because the unconditional branch
 891     // will have to be predicated on the new condition, that will not be
 892     // available if cmp executes.
 893     IterIfcvt = false;
 894   }
 895
 896   RemoveExtraEdges(BBI);
 897
 898   // Update block info. BB can be iteratively if-converted.
 899   if (!IterIfcvt)
 900     BBI.IsDone = true;
 901   InvalidatePreds(BBI.BB);
 902   CvtBBI->IsDone = true;
 903
 904   // FIXME: Must maintain LiveIns.
 905   return true;
 906 }
 907
 908 /// IfConvertTriangle - If convert a triangle sub-CFG.
 909 ///
 910 bool IfConverter::IfConvertTriangle(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind) {
 911   BBInfo &TrueBBI = BBAnalysis[BBI.TrueBB->getNumber()];
 912   BBInfo &FalseBBI = BBAnalysis[BBI.FalseBB->getNumber()];
 913   BBInfo *CvtBBI = &TrueBBI;
 914   BBInfo *NextBBI = &FalseBBI;
 915
 916   SmallVector<MachineOperand, 4> Cond(BBI.BrCond.begin(), BBI.BrCond.end());
 917   if (Kind == ICTriangleFalse || Kind == ICTriangleFRev)
 918     std::swap(CvtBBI, NextBBI);
 919
 920   if (CvtBBI->IsDone ||
 921       (CvtBBI->CannotBeCopied && CvtBBI->BB->pred_size() > 1)) {
 922     // Something has changed. It's no longer safe to predicate this block.
 923     BBI.IsAnalyzed = false;
 924     CvtBBI->IsAnalyzed = false;
 925     return false;
 926   }
 927
 928   if (Kind == ICTriangleFalse || Kind == ICTriangleFRev)
 929     if (TII->ReverseBranchCondition(Cond))
 930       assert(false && "Unable to reverse branch condition!");
 931
 932   if (Kind == ICTriangleRev || Kind == ICTriangleFRev) {
 933     if (ReverseBranchCondition(*CvtBBI)) {
 934       // BB has been changed, modify its predecessors (except for this
 935       // one) so they don't get ifcvt'ed based on bad intel.
 936       for (MachineBasicBlock::pred_iterator PI = CvtBBI->BB->pred_begin(),
 937              E = CvtBBI->BB->pred_end(); PI != E; ++PI) {
 938         MachineBasicBlock *PBB = *PI;
 939         if (PBB == BBI.BB)
 940           continue;
 941         BBInfo &PBBI = BBAnalysis[PBB->getNumber()];
 942         if (PBBI.IsEnqueued) {
 943           PBBI.IsAnalyzed = false;
 944           PBBI.IsEnqueued = false;
 945         }
 946       }
 947     }
 948   }
 949
 950   bool HasEarlyExit = CvtBBI->FalseBB != NULL;
 951   bool DupBB = CvtBBI->BB->pred_size() > 1;
 952   if (DupBB) {
 953     BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
 954     // Copy instructions in the true block, predicate them, and add them to
 955     // the entry block.
 956     CopyAndPredicateBlock(BBI, *CvtBBI, Cond, true);
 957   } else {
 958     // Predicate the 'true' block after removing its branch.
 959     CvtBBI->NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*CvtBBI->BB);
 960     PredicateBlock(*CvtBBI, CvtBBI->BB->end(), Cond);
 961
 962     // Now merge the entry of the triangle with the true block.
 963     BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
 964     MergeBlocks(BBI, *CvtBBI);
 965   }
 966
 967   // If 'true' block has a 'false' successor, add an exit branch to it.
 968   if (HasEarlyExit) {
 969     SmallVector<MachineOperand, 4> RevCond(CvtBBI->BrCond.begin(),
 970                                            CvtBBI->BrCond.end());
 971     if (TII->ReverseBranchCondition(RevCond))
 972       assert(false && "Unable to reverse branch condition!");
 973     TII->InsertBranch(*BBI.BB, CvtBBI->FalseBB, NULL, RevCond);
 974     BBI.BB->addSuccessor(CvtBBI->FalseBB);
 975   }
 976
 977   // Merge in the 'false' block if the 'false' block has no other
 978   // predecessors. Otherwise, add an unconditional branch to 'false'.
 979   bool FalseBBDead = false;
 980   bool IterIfcvt = true;
 981   bool isFallThrough = canFallThroughTo(BBI.BB, NextBBI->BB);
 982   if (!isFallThrough) {
 983     // Only merge them if the true block does not fallthrough to the false
 984     // block. By not merging them, we make it possible to iteratively
 985     // ifcvt the blocks.
 986     if (!HasEarlyExit &&
 987         NextBBI->BB->pred_size() == 1 && !NextBBI->HasFallThrough) {
 988       MergeBlocks(BBI, *NextBBI);
 989       FalseBBDead = true;
 990     } else {
 991       InsertUncondBranch(BBI.BB, NextBBI->BB, TII);
 992       BBI.HasFallThrough = false;
 993     }
 994     // Mixed predicated and unpredicated code. This cannot be iteratively
 995     // predicated.
 996     IterIfcvt = false;
 997   }
 998
 999   RemoveExtraEdges(BBI);
1000
1001   // Update block info. BB can be iteratively if-converted.
1002   if (!IterIfcvt)
1003     BBI.IsDone = true;
1004   InvalidatePreds(BBI.BB);
1005   CvtBBI->IsDone = true;
1006   if (FalseBBDead)
1007     NextBBI->IsDone = true;
1008
1009   // FIXME: Must maintain LiveIns.
1010   return true;
1011 }
1012
1013 /// IfConvertDiamond - If convert a diamond sub-CFG.
1014 ///
1015 bool IfConverter::IfConvertDiamond(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind,
1016                                    unsigned NumDups1, unsigned NumDups2) {
1017   BBInfo &TrueBBI  = BBAnalysis[BBI.TrueBB->getNumber()];
1018   BBInfo &FalseBBI = BBAnalysis[BBI.FalseBB->getNumber()];
1019   MachineBasicBlock *TailBB = TrueBBI.TrueBB;
1020   // True block must fall through or end with an unanalyzable terminator.
1021   if (!TailBB) {
1022     if (blockAlwaysFallThrough(TrueBBI))
1023       TailBB = FalseBBI.TrueBB;
1024     assert((TailBB || !TrueBBI.IsBrAnalyzable) && "Unexpected!");
1025   }
1026
1027   if (TrueBBI.IsDone || FalseBBI.IsDone ||
1028       TrueBBI.BB->pred_size() > 1 ||
1029       FalseBBI.BB->pred_size() > 1) {
1030     // Something has changed. It's no longer safe to predicate these blocks.
1031     BBI.IsAnalyzed = false;
1032     TrueBBI.IsAnalyzed = false;
1033     FalseBBI.IsAnalyzed = false;
1034     return false;
1035   }
1036
1037   // Merge the 'true' and 'false' blocks by copying the instructions
1038   // from the 'false' block to the 'true' block. That is, unless the true
1039   // block would clobber the predicate, in that case, do the opposite.
1040   BBInfo *BBI1 = &TrueBBI;
1041   BBInfo *BBI2 = &FalseBBI;
1042   SmallVector<MachineOperand, 4> RevCond(BBI.BrCond.begin(), BBI.BrCond.end());
1043   if (TII->ReverseBranchCondition(RevCond))
1044     assert(false && "Unable to reverse branch condition!");
1045   SmallVector<MachineOperand, 4> *Cond1 = &BBI.BrCond;
1046   SmallVector<MachineOperand, 4> *Cond2 = &RevCond;
1047
1048   // Figure out the more profitable ordering.
1049   bool DoSwap = false;
1050   if (TrueBBI.ClobbersPred && !FalseBBI.ClobbersPred)
1051     DoSwap = true;
1052   else if (TrueBBI.ClobbersPred == FalseBBI.ClobbersPred) {
1053     if (TrueBBI.NonPredSize > FalseBBI.NonPredSize)
1054       DoSwap = true;
1055   }
1056   if (DoSwap) {
1057     std::swap(BBI1, BBI2);
1058     std::swap(Cond1, Cond2);
1059   }
1060
1061   // Remove the conditional branch from entry to the blocks.
1062   BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
1063
1064   // Remove the duplicated instructions at the beginnings of both paths.
1065   MachineBasicBlock::iterator DI1 = BBI1->BB->begin();
1066   MachineBasicBlock::iterator DI2 = BBI2->BB->begin();
1067   BBI1->NonPredSize -= NumDups1;
1068   BBI2->NonPredSize -= NumDups1;
1069   while (NumDups1 != 0) {
1070     ++DI1;
1071     ++DI2;
1072     --NumDups1;
1073   }
1074   BBI.BB->splice(BBI.BB->end(), BBI1->BB, BBI1->BB->begin(), DI1);
1075   BBI2->BB->erase(BBI2->BB->begin(), DI2);
1076
1077   // Predicate the 'true' block after removing its branch.
1078   BBI1->NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI1->BB);
1079   DI1 = BBI1->BB->end();
1080   for (unsigned i = 0; i != NumDups2; ++i)
1081     --DI1;
1082   BBI1->BB->erase(DI1, BBI1->BB->end());
1083   PredicateBlock(*BBI1, BBI1->BB->end(), *Cond1);
1084
1085   // Predicate the 'false' block.
1086   BBI2->NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI2->BB);
1087   DI2 = BBI2->BB->end();
1088   while (NumDups2 != 0) {
1089     --DI2;
1090     --NumDups2;
1091   }
1092   PredicateBlock(*BBI2, DI2, *Cond2);
1093
1094   // Merge the true block into the entry of the diamond.
1095   MergeBlocks(BBI, *BBI1);
1096   MergeBlocks(BBI, *BBI2);
1097
1098   // If the if-converted block falls through or unconditionally branches into
1099   // the tail block, and the tail block does not have other predecessors, then
1100   // fold the tail block in as well. Otherwise, unless it falls through to the
1101   // tail, add a unconditional branch to it.
1102   if (TailBB) {
1103     BBInfo TailBBI = BBAnalysis[TailBB->getNumber()];
1104     if (TailBB->pred_size() == 1 && !TailBBI.HasFallThrough) {
1105       BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
1106       MergeBlocks(BBI, TailBBI);
1107       TailBBI.IsDone = true;
1108     } else {
1109       InsertUncondBranch(BBI.BB, TailBB, TII);
1110       BBI.HasFallThrough = false;
1111     }
1112   }
1113
1114   RemoveExtraEdges(BBI);
1115
1116   // Update block info.
1117   BBI.IsDone = TrueBBI.IsDone = FalseBBI.IsDone = true;
1118   InvalidatePreds(BBI.BB);
1119
1120   // FIXME: Must maintain LiveIns.
1121   return true;
1122 }
1123
1124 /// PredicateBlock - Predicate instructions from the start of the block to the
1125 /// specified end with the specified condition.
1126 void IfConverter::PredicateBlock(BBInfo &BBI,
1127                                  MachineBasicBlock::iterator E,
1128                                  SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond) {
1129   for (MachineBasicBlock::iterator I = BBI.BB->begin(); I != E; ++I) {
1130     if (TII->isPredicated(I))
1131       continue;
1132     if (!TII->PredicateInstruction(I, Cond)) {
1133       cerr << "Unable to predicate " << *I << "!\n";
1134       abort();
1135     }
1136   }
1137
1138   std::copy(Cond.begin(), Cond.end(), std::back_inserter(BBI.Predicate));
1139
1140   BBI.IsAnalyzed = false;
1141   BBI.NonPredSize = 0;
1142
1143   NumIfConvBBs++;
1144 }
1145
1146 /// CopyAndPredicateBlock - Copy and predicate instructions from source BB to
1147 /// the destination block. Skip end of block branches if IgnoreBr is true.
1148 void IfConverter::CopyAndPredicateBlock(BBInfo &ToBBI, BBInfo &FromBBI,
1149                                         SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
1150                                         bool IgnoreBr) {
1151   MachineFunction &MF = *ToBBI.BB->getParent();
1152
1153   for (MachineBasicBlock::iterator I = FromBBI.BB->begin(),
1154          E = FromBBI.BB->end(); I != E; ++I) {
1155     const TargetInstrDesc &TID = I->getDesc();
1156     bool isPredicated = TII->isPredicated(I);
1157     // Do not copy the end of the block branches.
1158     if (IgnoreBr && !isPredicated && TID.isBranch())
1159       break;
1160
1161     MachineInstr *MI = MF.CloneMachineInstr(I);
1162     ToBBI.BB->insert(ToBBI.BB->end(), MI);
1163     ToBBI.NonPredSize++;
1164
1165     if (!isPredicated)
1166       if (!TII->PredicateInstruction(MI, Cond)) {
1167         cerr << "Unable to predicate " << *MI << "!\n";
1168         abort();
1169       }
1170   }
1171
1172   std::vector<MachineBasicBlock *> Succs(FromBBI.BB->succ_begin(),
1173                                          FromBBI.BB->succ_end());
1174   MachineBasicBlock *NBB = getNextBlock(FromBBI.BB);
1175   MachineBasicBlock *FallThrough = FromBBI.HasFallThrough ? NBB : NULL;
1176
1177   for (unsigned i = 0, e = Succs.size(); i != e; ++i) {
1178     MachineBasicBlock *Succ = Succs[i];
1179     // Fallthrough edge can't be transferred.
1180     if (Succ == FallThrough)
1181       continue;
1182     ToBBI.BB->addSuccessor(Succ);
1183   }
1184
1185   std::copy(FromBBI.Predicate.begin(), FromBBI.Predicate.end(),
1186             std::back_inserter(ToBBI.Predicate));
1187   std::copy(Cond.begin(), Cond.end(), std::back_inserter(ToBBI.Predicate));
1188
1189   ToBBI.ClobbersPred |= FromBBI.ClobbersPred;
1190   ToBBI.IsAnalyzed = false;
1191
1192   NumDupBBs++;
1193 }
1194
1195 /// MergeBlocks - Move all instructions from FromBB to the end of ToBB.
1196 ///
1197 void IfConverter::MergeBlocks(BBInfo &ToBBI, BBInfo &FromBBI) {
1198   ToBBI.BB->splice(ToBBI.BB->end(),
1199                    FromBBI.BB, FromBBI.BB->begin(), FromBBI.BB->end());
1200
1201   // Redirect all branches to FromBB to ToBB.
1202   std::vector<MachineBasicBlock *> Preds(FromBBI.BB->pred_begin(),
1203                                          FromBBI.BB->pred_end());
1204   for (unsigned i = 0, e = Preds.size(); i != e; ++i) {
1205     MachineBasicBlock *Pred = Preds[i];
1206     if (Pred == ToBBI.BB)
1207       continue;
1208     Pred->ReplaceUsesOfBlockWith(FromBBI.BB, ToBBI.BB);
1209   }
1210
1211   std::vector<MachineBasicBlock *> Succs(FromBBI.BB->succ_begin(),
1212                                          FromBBI.BB->succ_end());
1213   MachineBasicBlock *NBB = getNextBlock(FromBBI.BB);
1214   MachineBasicBlock *FallThrough = FromBBI.HasFallThrough ? NBB : NULL;
1215
1216   for (unsigned i = 0, e = Succs.size(); i != e; ++i) {
1217     MachineBasicBlock *Succ = Succs[i];
1218     // Fallthrough edge can't be transferred.
1219     if (Succ == FallThrough)
1220       continue;
1221     FromBBI.BB->removeSuccessor(Succ);
1222     ToBBI.BB->addSuccessor(Succ);
1223   }
1224
1225   // Now FromBBI always falls through to the next block!
1226   if (NBB && !FromBBI.BB->isSuccessor(NBB))
1227     FromBBI.BB->addSuccessor(NBB);
1228
1229   std::copy(FromBBI.Predicate.begin(), FromBBI.Predicate.end(),
1230             std::back_inserter(ToBBI.Predicate));
1231   FromBBI.Predicate.clear();
1232
1233   ToBBI.NonPredSize += FromBBI.NonPredSize;
1234   FromBBI.NonPredSize = 0;
1235
1236   ToBBI.ClobbersPred |= FromBBI.ClobbersPred;
1237   ToBBI.HasFallThrough = FromBBI.HasFallThrough;
1238   ToBBI.IsAnalyzed = false;
1239   FromBBI.IsAnalyzed = false;
1240 }