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