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 "BranchFolding.h"
  16 #include "llvm/Function.h"
  17 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
  18 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
  19 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
  20 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
  21 #include "llvm/Target/TargetLowering.h"
  22 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  23 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  24 #include "llvm/Support/Debug.h"
  25 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  26 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  27 #include "llvm/ADT/DepthFirstIterator.h"
  28 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  29 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  30 using namespace llvm;
  31
  32 // Hidden options for help debugging.
  33 static cl::opt<int> IfCvtFnStart("ifcvt-fn-start", cl::init(-1), cl::Hidden);
  34 static cl::opt<int> IfCvtFnStop("ifcvt-fn-stop", cl::init(-1), cl::Hidden);
  35 static cl::opt<int> IfCvtLimit("ifcvt-limit", cl::init(-1), cl::Hidden);
  36 static cl::opt<bool> DisableSimple("disable-ifcvt-simple",
  37                                    cl::init(false), cl::Hidden);
  38 static cl::opt<bool> DisableSimpleF("disable-ifcvt-simple-false",
  39                                     cl::init(false), cl::Hidden);
  40 static cl::opt<bool> DisableTriangle("disable-ifcvt-triangle",
  41                                      cl::init(false), cl::Hidden);
  42 static cl::opt<bool> DisableTriangleR("disable-ifcvt-triangle-rev",
  43                                       cl::init(false), cl::Hidden);
  44 static cl::opt<bool> DisableTriangleF("disable-ifcvt-triangle-false",
  45                                       cl::init(false), cl::Hidden);
  46 static cl::opt<bool> DisableTriangleFR("disable-ifcvt-triangle-false-rev",
  47                                        cl::init(false), cl::Hidden);
  48 static cl::opt<bool> DisableDiamond("disable-ifcvt-diamond",
  49                                     cl::init(false), cl::Hidden);
  50
  51 STATISTIC(NumSimple,       "Number of simple if-conversions performed");
  52 STATISTIC(NumSimpleFalse,  "Number of simple (F) if-conversions performed");
  53 STATISTIC(NumTriangle,     "Number of triangle if-conversions performed");
  54 STATISTIC(NumTriangleRev,  "Number of triangle (R) if-conversions performed");
  55 STATISTIC(NumTriangleFalse,"Number of triangle (F) if-conversions performed");
  56 STATISTIC(NumTriangleFRev, "Number of triangle (F/R) if-conversions performed");
  57 STATISTIC(NumDiamonds,     "Number of diamond if-conversions performed");
  58 STATISTIC(NumIfConvBBs,    "Number of if-converted blocks");
  59 STATISTIC(NumDupBBs,       "Number of duplicated blocks");
  60
  61 namespace {
  62   class IfConverter : public MachineFunctionPass {
  63     enum IfcvtKind {
  64       ICNotClassfied,  // BB data valid, but not classified.
  65       ICSimpleFalse,   // Same as ICSimple, but on the false path.
  66       ICSimple,        // BB is entry of an one split, no rejoin sub-CFG.
  67       ICTriangleFRev,  // Same as ICTriangleFalse, but false path rev condition.
  68       ICTriangleRev,   // Same as ICTriangle, but true path rev condition.
  69       ICTriangleFalse, // Same as ICTriangle, but on the false path.
  70       ICTriangle,      // BB is entry of a triangle sub-CFG.
  71       ICDiamond        // BB is entry of a diamond sub-CFG.
  72     };
  73
  74     /// BBInfo - One per MachineBasicBlock, this is used to cache the result
  75     /// if-conversion feasibility analysis. This includes results from
  76     /// TargetInstrInfo::AnalyzeBranch() (i.e. TBB, FBB, and Cond), and its
  77     /// classification, and common tail block of its successors (if it's a
  78     /// diamond shape), its size, whether it's predicable, and whether any
  79     /// instruction can clobber the 'would-be' predicate.
  80     ///
  81     /// IsDone          - True if BB is not to be considered for ifcvt.
  82     /// IsBeingAnalyzed - True if BB is currently being analyzed.
  83     /// IsAnalyzed      - True if BB has been analyzed (info is still valid).
  84     /// IsEnqueued      - True if BB has been enqueued to be ifcvt'ed.
  85     /// IsBrAnalyzable  - True if AnalyzeBranch() returns false.
  86     /// HasFallThrough  - True if BB may fallthrough to the following BB.
  87     /// IsUnpredicable  - True if BB is known to be unpredicable.
  88     /// ClobbersPred    - True if BB could modify predicates (e.g. has
  89     ///                   cmp, call, etc.)
  90     /// NonPredSize     - Number of non-predicated instructions.
  91     /// BB              - Corresponding MachineBasicBlock.
  92     /// TrueBB / FalseBB- See AnalyzeBranch().
  93     /// BrCond          - Conditions for end of block conditional branches.
  94     /// Predicate       - Predicate used in the BB.
  95     struct BBInfo {
  96       bool IsDone          : 1;
  97       bool IsBeingAnalyzed : 1;
  98       bool IsAnalyzed      : 1;
  99       bool IsEnqueued      : 1;
 100       bool IsBrAnalyzable  : 1;
 101       bool HasFallThrough  : 1;
 102       bool IsUnpredicable  : 1;
 103       bool CannotBeCopied  : 1;
 104       bool ClobbersPred    : 1;
 105       unsigned NonPredSize;
 106       MachineBasicBlock *BB;
 107       MachineBasicBlock *TrueBB;
 108       MachineBasicBlock *FalseBB;
 109       SmallVector<MachineOperand, 4> BrCond;
 110       SmallVector<MachineOperand, 4> Predicate;
 111       BBInfo() : IsDone(false), IsBeingAnalyzed(false),
 112                  IsAnalyzed(false), IsEnqueued(false), IsBrAnalyzable(false),
 113                  HasFallThrough(false), IsUnpredicable(false),
 114                  CannotBeCopied(false), ClobbersPred(false), NonPredSize(0),
 115                  BB(0), TrueBB(0), FalseBB(0) {}
 116     };
 117
 118     /// IfcvtToken - Record information about pending if-conversions to attempt:
 119     /// BBI             - Corresponding BBInfo.
 120     /// Kind            - Type of block. See IfcvtKind.
 121     /// NeedSubsumption - True if the to-be-predicated BB has already been
 122     ///                   predicated.
 123     /// NumDups      - Number of instructions that would be duplicated due
 124     ///                   to this if-conversion. (For diamonds, the number of
 125     ///                   identical instructions at the beginnings of both
 126     ///                   paths).
 127     /// NumDups2     - For diamonds, the number of identical instructions
 128     ///                   at the ends of both paths.
 129     struct IfcvtToken {
 130       BBInfo &BBI;
 131       IfcvtKind Kind;
 132       bool NeedSubsumption;
 133       unsigned NumDups;
 134       unsigned NumDups2;
 135       IfcvtToken(BBInfo &b, IfcvtKind k, bool s, unsigned d, unsigned d2 = 0)
 136         : BBI(b), Kind(k), NeedSubsumption(s), NumDups(d), NumDups2(d2) {}
 137     };
 138
 139     /// Roots - Basic blocks that do not have successors. These are the starting
 140     /// points of Graph traversal.
 141     std::vector<MachineBasicBlock*> Roots;
 142
 143     /// BBAnalysis - Results of if-conversion feasibility analysis indexed by
 144     /// basic block number.
 145     std::vector<BBInfo> BBAnalysis;
 146
 147     const TargetLowering *TLI;
 148     const TargetInstrInfo *TII;
 149     bool MadeChange;
 150     int FnNum;
 151   public:
 152     static char ID;
 153     IfConverter() : MachineFunctionPass(&ID), FnNum(-1) {}
 154
 155     virtual bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF);
 156     virtual const char *getPassName() const { return "If Converter"; }
 157
 158   private:
 159     bool ReverseBranchCondition(BBInfo &BBI);
 160     bool ValidSimple(BBInfo &TrueBBI, unsigned &Dups) const;
 161     bool ValidTriangle(BBInfo &TrueBBI, BBInfo &FalseBBI,
 162                        bool FalseBranch, unsigned &Dups) const;
 163     bool ValidDiamond(BBInfo &TrueBBI, BBInfo &FalseBBI,
 164                       unsigned &Dups1, unsigned &Dups2) const;
 165     void ScanInstructions(BBInfo &BBI);
 166     BBInfo &AnalyzeBlock(MachineBasicBlock *BB,
 167                          std::vector<IfcvtToken*> &Tokens);
 168     bool FeasibilityAnalysis(BBInfo &BBI, SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
 169                              bool isTriangle = false, bool RevBranch = false);
 170     void AnalyzeBlocks(MachineFunction &MF, std::vector<IfcvtToken*> &Tokens);
 171     void InvalidatePreds(MachineBasicBlock *BB);
 172     void RemoveExtraEdges(BBInfo &BBI);
 173     bool IfConvertSimple(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind);
 174     bool IfConvertTriangle(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind);
 175     bool IfConvertDiamond(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind,
 176                           unsigned NumDups1, unsigned NumDups2);
 177     void PredicateBlock(BBInfo &BBI,
 178                         MachineBasicBlock::iterator E,
 179                         SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond);
 180     void CopyAndPredicateBlock(BBInfo &ToBBI, BBInfo &FromBBI,
 181                                SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
 182                                bool IgnoreBr = false);
 183     void MergeBlocks(BBInfo &ToBBI, BBInfo &FromBBI);
 184
 185     bool MeetIfcvtSizeLimit(unsigned Size) const {
 186       return Size > 0 && Size <= TLI->getIfCvtBlockSizeLimit();
 187     }
 188
 189     // blockAlwaysFallThrough - Block ends without a terminator.
 190     bool blockAlwaysFallThrough(BBInfo &BBI) const {
 191       return BBI.IsBrAnalyzable && BBI.TrueBB == NULL;
 192     }
 193
 194     // IfcvtTokenCmp - Used to sort if-conversion candidates.
 195     static bool IfcvtTokenCmp(IfcvtToken *C1, IfcvtToken *C2) {
 196       int Incr1 = (C1->Kind == ICDiamond)
 197         ? -(int)(C1->NumDups + C1->NumDups2) : (int)C1->NumDups;
 198       int Incr2 = (C2->Kind == ICDiamond)
 199         ? -(int)(C2->NumDups + C2->NumDups2) : (int)C2->NumDups;
 200       if (Incr1 > Incr2)
 201         return true;
 202       else if (Incr1 == Incr2) {
 203         // Favors subsumption.
 204         if (C1->NeedSubsumption == false && C2->NeedSubsumption == true)
 205           return true;
 206         else if (C1->NeedSubsumption == C2->NeedSubsumption) {
 207           // Favors diamond over triangle, etc.
 208           if ((unsigned)C1->Kind < (unsigned)C2->Kind)
 209             return true;
 210           else if (C1->Kind == C2->Kind)
 211             return C1->BBI.BB->getNumber() < C2->BBI.BB->getNumber();
 212         }
 213       }
 214       return false;
 215     }
 216   };
 217
 218   char IfConverter::ID = 0;
 219 }
 220
 221 static RegisterPass<IfConverter>
 222 X("if-converter", "If Converter");
 223
 224 FunctionPass *llvm::createIfConverterPass() { return new IfConverter(); }
 225
 226 bool IfConverter::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
 227   TLI = MF.getTarget().getTargetLowering();
 228   TII = MF.getTarget().getInstrInfo();
 229   if (!TII) return false;
 230
 231   DEBUG(dbgs() << "\nIfcvt: function (" << ++FnNum <<  ") \'"
 232                << MF.getFunction()->getName() << "\'");
 233
 234   if (FnNum < IfCvtFnStart || (IfCvtFnStop != -1 && FnNum > IfCvtFnStop)) {
 235     DEBUG(dbgs() << " skipped\n");
 236     return false;
 237   }
 238   DEBUG(dbgs() << "\n");
 239
 240   MF.RenumberBlocks();
 241   BBAnalysis.resize(MF.getNumBlockIDs());
 242
 243   // Look for root nodes, i.e. blocks without successors.
 244   for (MachineFunction::iterator I = MF.begin(), E = MF.end(); I != E; ++I)
 245     if (I->succ_empty())
 246       Roots.push_back(I);
 247
 248   std::vector<IfcvtToken*> Tokens;
 249   MadeChange = false;
 250   unsigned NumIfCvts = NumSimple + NumSimpleFalse + NumTriangle +
 251     NumTriangleRev + NumTriangleFalse + NumTriangleFRev + NumDiamonds;
 252   while (IfCvtLimit == -1 || (int)NumIfCvts < IfCvtLimit) {
 253     // Do an initial analysis for each basic block and find all the potential
 254     // candidates to perform if-conversion.
 255     bool Change = false;
 256     AnalyzeBlocks(MF, Tokens);
 257     while (!Tokens.empty()) {
 258       IfcvtToken *Token = Tokens.back();
 259       Tokens.pop_back();
 260       BBInfo &BBI = Token->BBI;
 261       IfcvtKind Kind = Token->Kind;
 262       unsigned NumDups = Token->NumDups;
 263       unsigned NumDups2 = Token->NumDups2;
 264
 265       delete Token;
 266
 267       // If the block has been evicted out of the queue or it has already been
 268       // marked dead (due to it being predicated), then skip it.
 269       if (BBI.IsDone)
 270         BBI.IsEnqueued = false;
 271       if (!BBI.IsEnqueued)
 272         continue;
 273
 274       BBI.IsEnqueued = false;
 275
 276       bool RetVal = false;
 277       switch (Kind) {
 278       default: assert(false && "Unexpected!");
 279         break;
 280       case ICSimple:
 281       case ICSimpleFalse: {
 282         bool isFalse = Kind == ICSimpleFalse;
 283         if ((isFalse && DisableSimpleF) || (!isFalse && DisableSimple)) break;
 284         DEBUG(dbgs() << "Ifcvt (Simple" << (Kind == ICSimpleFalse ? " false" :"")
 285                      << "): BB#" << BBI.BB->getNumber() << " ("
 286                      << ((Kind == ICSimpleFalse)
 287                          ? BBI.FalseBB->getNumber()
 288                          : BBI.TrueBB->getNumber()) << ") ");
 289         RetVal = IfConvertSimple(BBI, Kind);
 290         DEBUG(dbgs() << (RetVal ? "succeeded!" : "failed!") << "\n");
 291         if (RetVal) {
 292           if (isFalse) NumSimpleFalse++;
 293           else         NumSimple++;
 294         }
 295        break;
 296       }
 297       case ICTriangle:
 298       case ICTriangleRev:
 299       case ICTriangleFalse:
 300       case ICTriangleFRev: {
 301         bool isFalse = Kind == ICTriangleFalse;
 302         bool isRev   = (Kind == ICTriangleRev || Kind == ICTriangleFRev);
 303         if (DisableTriangle && !isFalse && !isRev) break;
 304         if (DisableTriangleR && !isFalse && isRev) break;
 305         if (DisableTriangleF && isFalse && !isRev) break;
 306         if (DisableTriangleFR && isFalse && isRev) break;
 307         DEBUG(dbgs() << "Ifcvt (Triangle");
 308         if (isFalse)
 309           DEBUG(dbgs() << " false");
 310         if (isRev)
 311           DEBUG(dbgs() << " rev");
 312         DEBUG(dbgs() << "): BB#" << BBI.BB->getNumber() << " (T:"
 313                      << BBI.TrueBB->getNumber() << ",F:"
 314                      << BBI.FalseBB->getNumber() << ") ");
 315         RetVal = IfConvertTriangle(BBI, Kind);
 316         DEBUG(dbgs() << (RetVal ? "succeeded!" : "failed!") << "\n");
 317         if (RetVal) {
 318           if (isFalse) {
 319             if (isRev) NumTriangleFRev++;
 320             else       NumTriangleFalse++;
 321           } else {
 322             if (isRev) NumTriangleRev++;
 323             else       NumTriangle++;
 324           }
 325         }
 326         break;
 327       }
 328       case ICDiamond: {
 329         if (DisableDiamond) break;
 330         DEBUG(dbgs() << "Ifcvt (Diamond): BB#" << BBI.BB->getNumber() << " (T:"
 331                      << BBI.TrueBB->getNumber() << ",F:"
 332                      << BBI.FalseBB->getNumber() << ") ");
 333         RetVal = IfConvertDiamond(BBI, Kind, NumDups, NumDups2);
 334         DEBUG(dbgs() << (RetVal ? "succeeded!" : "failed!") << "\n");
 335         if (RetVal) NumDiamonds++;
 336         break;
 337       }
 338       }
 339
 340       Change |= RetVal;
 341
 342       NumIfCvts = NumSimple + NumSimpleFalse + NumTriangle + NumTriangleRev +
 343         NumTriangleFalse + NumTriangleFRev + NumDiamonds;
 344       if (IfCvtLimit != -1 && (int)NumIfCvts >= IfCvtLimit)
 345         break;
 346     }
 347
 348     if (!Change)
 349       break;
 350     MadeChange |= Change;
 351   }
 352
 353   // Delete tokens in case of early exit.
 354   while (!Tokens.empty()) {
 355     IfcvtToken *Token = Tokens.back();
 356     Tokens.pop_back();
 357     delete Token;
 358   }
 359
 360   Tokens.clear();
 361   Roots.clear();
 362   BBAnalysis.clear();
 363
 364   if (MadeChange) {
 365     BranchFolder BF(false);
 366     BF.OptimizeFunction(MF, TII,
 367                         MF.getTarget().getRegisterInfo(),
 368                         getAnalysisIfAvailable<MachineModuleInfo>());
 369   }
 370
 371   return MadeChange;
 372 }
 373
 374 /// findFalseBlock - BB has a fallthrough. Find its 'false' successor given
 375 /// its 'true' successor.
 376 static MachineBasicBlock *findFalseBlock(MachineBasicBlock *BB,
 377                                          MachineBasicBlock *TrueBB) {
 378   for (MachineBasicBlock::succ_iterator SI = BB->succ_begin(),
 379          E = BB->succ_end(); SI != E; ++SI) {
 380     MachineBasicBlock *SuccBB = *SI;
 381     if (SuccBB != TrueBB)
 382       return SuccBB;
 383   }
 384   return NULL;
 385 }
 386
 387 /// ReverseBranchCondition - Reverse the condition of the end of the block
 388 /// branch. Swap block's 'true' and 'false' successors.
 389 bool IfConverter::ReverseBranchCondition(BBInfo &BBI) {
 390   if (!TII->ReverseBranchCondition(BBI.BrCond)) {
 391     TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
 392     TII->InsertBranch(*BBI.BB, BBI.FalseBB, BBI.TrueBB, BBI.BrCond);
 393     std::swap(BBI.TrueBB, BBI.FalseBB);
 394     return true;
 395   }
 396   return false;
 397 }
 398
 399 /// getNextBlock - Returns the next block in the function blocks ordering. If
 400 /// it is the end, returns NULL.
 401 static inline MachineBasicBlock *getNextBlock(MachineBasicBlock *BB) {
 402   MachineFunction::iterator I = BB;
 403   MachineFunction::iterator E = BB->getParent()->end();
 404   if (++I == E)
 405     return NULL;
 406   return I;
 407 }
 408
 409 /// ValidSimple - Returns true if the 'true' block (along with its
 410 /// predecessor) forms a valid simple shape for ifcvt. It also returns the
 411 /// number of instructions that the ifcvt would need to duplicate if performed
 412 /// in Dups.
 413 bool IfConverter::ValidSimple(BBInfo &TrueBBI, unsigned &Dups) const {
 414   Dups = 0;
 415   if (TrueBBI.IsBeingAnalyzed || TrueBBI.IsDone)
 416     return false;
 417
 418   if (TrueBBI.IsBrAnalyzable)
 419     return false;
 420
 421   if (TrueBBI.BB->pred_size() > 1) {
 422     if (TrueBBI.CannotBeCopied ||
 423         TrueBBI.NonPredSize > TLI->getIfCvtDupBlockSizeLimit())
 424       return false;
 425     Dups = TrueBBI.NonPredSize;
 426   }
 427
 428   return true;
 429 }
 430
 431 /// ValidTriangle - Returns true if the 'true' and 'false' blocks (along
 432 /// with their common predecessor) forms a valid triangle shape for ifcvt.
 433 /// If 'FalseBranch' is true, it checks if 'true' block's false branch
 434 /// branches to the false branch rather than the other way around. It also
 435 /// returns the number of instructions that the ifcvt would need to duplicate
 436 /// if performed in 'Dups'.
 437 bool IfConverter::ValidTriangle(BBInfo &TrueBBI, BBInfo &FalseBBI,
 438                                 bool FalseBranch, unsigned &Dups) const {
 439   Dups = 0;
 440   if (TrueBBI.IsBeingAnalyzed || TrueBBI.IsDone)
 441     return false;
 442
 443   if (TrueBBI.BB->pred_size() > 1) {
 444     if (TrueBBI.CannotBeCopied)
 445       return false;
 446
 447     unsigned Size = TrueBBI.NonPredSize;
 448     if (TrueBBI.IsBrAnalyzable) {
 449       if (TrueBBI.TrueBB && TrueBBI.BrCond.empty())
 450         // Ends with an unconditional branch. It will be removed.
 451         --Size;
 452       else {
 453         MachineBasicBlock *FExit = FalseBranch
 454           ? TrueBBI.TrueBB : TrueBBI.FalseBB;
 455         if (FExit)
 456           // Require a conditional branch
 457           ++Size;
 458       }
 459     }
 460     if (Size > TLI->getIfCvtDupBlockSizeLimit())
 461       return false;
 462     Dups = Size;
 463   }
 464
 465   MachineBasicBlock *TExit = FalseBranch ? TrueBBI.FalseBB : TrueBBI.TrueBB;
 466   if (!TExit && blockAlwaysFallThrough(TrueBBI)) {
 467     MachineFunction::iterator I = TrueBBI.BB;
 468     if (++I == TrueBBI.BB->getParent()->end())
 469       return false;
 470     TExit = I;
 471   }
 472   return TExit && TExit == FalseBBI.BB;
 473 }
 474
 475 static
 476 MachineBasicBlock::iterator firstNonBranchInst(MachineBasicBlock *BB,
 477                                                const TargetInstrInfo *TII) {
 478   MachineBasicBlock::iterator I = BB->end();
 479   while (I != BB->begin()) {
 480     --I;
 481     if (!I->getDesc().isBranch())
 482       break;
 483   }
 484   return I;
 485 }
 486
 487 /// ValidDiamond - Returns true if the 'true' and 'false' blocks (along
 488 /// with their common predecessor) forms a valid diamond shape for ifcvt.
 489 bool IfConverter::ValidDiamond(BBInfo &TrueBBI, BBInfo &FalseBBI,
 490                                unsigned &Dups1, unsigned &Dups2) const {
 491   Dups1 = Dups2 = 0;
 492   if (TrueBBI.IsBeingAnalyzed || TrueBBI.IsDone ||
 493       FalseBBI.IsBeingAnalyzed || FalseBBI.IsDone)
 494     return false;
 495
 496   MachineBasicBlock *TT = TrueBBI.TrueBB;
 497   MachineBasicBlock *FT = FalseBBI.TrueBB;
 498
 499   if (!TT && blockAlwaysFallThrough(TrueBBI))
 500     TT = getNextBlock(TrueBBI.BB);
 501   if (!FT && blockAlwaysFallThrough(FalseBBI))
 502     FT = getNextBlock(FalseBBI.BB);
 503   if (TT != FT)
 504     return false;
 505   if (TT == NULL && (TrueBBI.IsBrAnalyzable || FalseBBI.IsBrAnalyzable))
 506     return false;
 507   if  (TrueBBI.BB->pred_size() > 1 || FalseBBI.BB->pred_size() > 1)
 508     return false;
 509
 510   // FIXME: Allow true block to have an early exit?
 511   if (TrueBBI.FalseBB || FalseBBI.FalseBB ||
 512       (TrueBBI.ClobbersPred && FalseBBI.ClobbersPred))
 513     return false;
 514
 515   MachineBasicBlock::iterator TI = TrueBBI.BB->begin();
 516   MachineBasicBlock::iterator FI = FalseBBI.BB->begin();
 517   MachineBasicBlock::iterator TIE = TrueBBI.BB->end();
 518   MachineBasicBlock::iterator FIE = FalseBBI.BB->end();
 519   // Skip dbg_value instructions
 520   while (TI != TIE && TI->isDebugValue())
 521     ++TI;
 522   while (FI != FIE && FI->isDebugValue())
 523     ++FI;
 524   while (TI != TIE && FI != FIE) {
 525     if (!TI->isIdenticalTo(FI))
 526       break;
 527     ++Dups1;
 528     ++TI;
 529     ++FI;
 530   }
 531
 532   TI = firstNonBranchInst(TrueBBI.BB, TII);
 533   FI = firstNonBranchInst(FalseBBI.BB, TII);
 534   MachineBasicBlock::iterator TIB = TrueBBI.BB->begin();
 535   MachineBasicBlock::iterator FIB = FalseBBI.BB->begin();
 536   // Skip dbg_value instructions
 537   while (TI != TIB && TI->isDebugValue())
 538     --TI;
 539   while (FI != FIB && FI->isDebugValue())
 540     --FI;
 541   while (TI != TIB && FI != FIB) {
 542     if (!TI->isIdenticalTo(FI))
 543       break;
 544     ++Dups2;
 545     --TI;
 546     --FI;
 547   }
 548
 549   return true;
 550 }
 551
 552 /// ScanInstructions - Scan all the instructions in the block to determine if
 553 /// the block is predicable. In most cases, that means all the instructions
 554 /// in the block are isPredicable(). Also checks if the block contains any
 555 /// instruction which can clobber a predicate (e.g. condition code register).
 556 /// If so, the block is not predicable unless it's the last instruction.
 557 void IfConverter::ScanInstructions(BBInfo &BBI) {
 558   if (BBI.IsDone)
 559     return;
 560
 561   bool AlreadyPredicated = BBI.Predicate.size() > 0;
 562   // First analyze the end of BB branches.
 563   BBI.TrueBB = BBI.FalseBB = NULL;
 564   BBI.BrCond.clear();
 565   BBI.IsBrAnalyzable =
 566     !TII->AnalyzeBranch(*BBI.BB, BBI.TrueBB, BBI.FalseBB, BBI.BrCond);
 567   BBI.HasFallThrough = BBI.IsBrAnalyzable && BBI.FalseBB == NULL;
 568
 569   if (BBI.BrCond.size()) {
 570     // No false branch. This BB must end with a conditional branch and a
 571     // fallthrough.
 572     if (!BBI.FalseBB)
 573       BBI.FalseBB = findFalseBlock(BBI.BB, BBI.TrueBB);
 574     if (!BBI.FalseBB) {
 575       // Malformed bcc? True and false blocks are the same?
 576       BBI.IsUnpredicable = true;
 577       return;
 578     }
 579   }
 580
 581   // Then scan all the instructions.
 582   BBI.NonPredSize = 0;
 583   BBI.ClobbersPred = false;
 584   for (MachineBasicBlock::iterator I = BBI.BB->begin(), E = BBI.BB->end();
 585        I != E; ++I) {
 586     if (I->isDebugValue())
 587       continue;
 588
 589     const TargetInstrDesc &TID = I->getDesc();
 590     if (TID.isNotDuplicable())
 591       BBI.CannotBeCopied = true;
 592
 593     bool isPredicated = TII->isPredicated(I);
 594     bool isCondBr = BBI.IsBrAnalyzable && TID.isConditionalBranch();
 595
 596     if (!isCondBr) {
 597       if (!isPredicated)
 598         BBI.NonPredSize++;
 599       else if (!AlreadyPredicated) {
 600         // FIXME: This instruction is already predicated before the
 601         // if-conversion pass. It's probably something like a conditional move.
 602         // Mark this block unpredicable for now.
 603         BBI.IsUnpredicable = true;
 604         return;
 605       }
 606     }
 607
 608     if (BBI.ClobbersPred && !isPredicated) {
 609       // Predicate modification instruction should end the block (except for
 610       // already predicated instructions and end of block branches).
 611       if (isCondBr) {
 612         // A conditional branch is not predicable, but it may be eliminated.
 613         continue;
 614       }
 615
 616       // Predicate may have been modified, the subsequent (currently)
 617       // unpredicated instructions cannot be correctly predicated.
 618       BBI.IsUnpredicable = true;
 619       return;
 620     }
 621
 622     // FIXME: Make use of PredDefs? e.g. ADDC, SUBC sets predicates but are
 623     // still potentially predicable.
 624     std::vector<MachineOperand> PredDefs;
 625     if (TII->DefinesPredicate(I, PredDefs))
 626       BBI.ClobbersPred = true;
 627
 628     if (!TII->isPredicable(I)) {
 629       BBI.IsUnpredicable = true;
 630       return;
 631     }
 632   }
 633 }
 634
 635 /// FeasibilityAnalysis - Determine if the block is a suitable candidate to be
 636 /// predicated by the specified predicate.
 637 bool IfConverter::FeasibilityAnalysis(BBInfo &BBI,
 638                                       SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred,
 639                                       bool isTriangle, bool RevBranch) {
 640   // If the block is dead or unpredicable, then it cannot be predicated.
 641   if (BBI.IsDone || BBI.IsUnpredicable)
 642     return false;
 643
 644   // If it is already predicated, check if its predicate subsumes the new
 645   // predicate.
 646   if (BBI.Predicate.size() && !TII->SubsumesPredicate(BBI.Predicate, Pred))
 647     return false;
 648
 649   if (BBI.BrCond.size()) {
 650     if (!isTriangle)
 651       return false;
 652
 653     // Test predicate subsumption.
 654     SmallVector<MachineOperand, 4> RevPred(Pred.begin(), Pred.end());
 655     SmallVector<MachineOperand, 4> Cond(BBI.BrCond.begin(), BBI.BrCond.end());
 656     if (RevBranch) {
 657       if (TII->ReverseBranchCondition(Cond))
 658         return false;
 659     }
 660     if (TII->ReverseBranchCondition(RevPred) ||
 661         !TII->SubsumesPredicate(Cond, RevPred))
 662       return false;
 663   }
 664
 665   return true;
 666 }
 667
 668 /// AnalyzeBlock - Analyze the structure of the sub-CFG starting from
 669 /// the specified block. Record its successors and whether it looks like an
 670 /// if-conversion candidate.
 671 IfConverter::BBInfo &IfConverter::AnalyzeBlock(MachineBasicBlock *BB,
 672                                              std::vector<IfcvtToken*> &Tokens) {
 673   BBInfo &BBI = BBAnalysis[BB->getNumber()];
 674
 675   if (BBI.IsAnalyzed || BBI.IsBeingAnalyzed)
 676     return BBI;
 677
 678   BBI.BB = BB;
 679   BBI.IsBeingAnalyzed = true;
 680
 681   ScanInstructions(BBI);
 682
 683   // Unanalyzable or ends with fallthrough or unconditional branch.
 684   if (!BBI.IsBrAnalyzable || BBI.BrCond.empty()) {
 685     BBI.IsBeingAnalyzed = false;
 686     BBI.IsAnalyzed = true;
 687     return BBI;
 688   }
 689
 690   // Do not ifcvt if either path is a back edge to the entry block.
 691   if (BBI.TrueBB == BB || BBI.FalseBB == BB) {
 692     BBI.IsBeingAnalyzed = false;
 693     BBI.IsAnalyzed = true;
 694     return BBI;
 695   }
 696
 697   // Do not ifcvt if true and false fallthrough blocks are the same.
 698   if (!BBI.FalseBB) {
 699     BBI.IsBeingAnalyzed = false;
 700     BBI.IsAnalyzed = true;
 701     return BBI;
 702   }
 703
 704   BBInfo &TrueBBI  = AnalyzeBlock(BBI.TrueBB, Tokens);
 705   BBInfo &FalseBBI = AnalyzeBlock(BBI.FalseBB, Tokens);
 706
 707   if (TrueBBI.IsDone && FalseBBI.IsDone) {
 708     BBI.IsBeingAnalyzed = false;
 709     BBI.IsAnalyzed = true;
 710     return BBI;
 711   }
 712
 713   SmallVector<MachineOperand, 4> RevCond(BBI.BrCond.begin(), BBI.BrCond.end());
 714   bool CanRevCond = !TII->ReverseBranchCondition(RevCond);
 715
 716   unsigned Dups = 0;
 717   unsigned Dups2 = 0;
 718   bool TNeedSub = TrueBBI.Predicate.size() > 0;
 719   bool FNeedSub = FalseBBI.Predicate.size() > 0;
 720   bool Enqueued = false;
 721   if (CanRevCond && ValidDiamond(TrueBBI, FalseBBI, Dups, Dups2) &&
 722       MeetIfcvtSizeLimit(TrueBBI.NonPredSize - (Dups + Dups2)) &&
 723       MeetIfcvtSizeLimit(FalseBBI.NonPredSize - (Dups + Dups2)) &&
 724       FeasibilityAnalysis(TrueBBI, BBI.BrCond) &&
 725       FeasibilityAnalysis(FalseBBI, RevCond)) {
 726     // Diamond:
 727     //   EBB
 728     //   / \_
 729     //  |   |
 730     // TBB FBB
 731     //   \ /
 732     //  TailBB
 733     // Note TailBB can be empty.
 734     Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICDiamond, TNeedSub|FNeedSub, Dups,
 735                                     Dups2));
 736     Enqueued = true;
 737   }
 738
 739   if (ValidTriangle(TrueBBI, FalseBBI, false, Dups) &&
 740       MeetIfcvtSizeLimit(TrueBBI.NonPredSize) &&
 741       FeasibilityAnalysis(TrueBBI, BBI.BrCond, true)) {
 742     // Triangle:
 743     //   EBB
 744     //   | \_
 745     //   |  |
 746     //   | TBB
 747     //   |  /
 748     //   FBB
 749     Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICTriangle, TNeedSub, Dups));
 750     Enqueued = true;
 751   }
 752
 753   if (ValidTriangle(TrueBBI, FalseBBI, true, Dups) &&
 754       MeetIfcvtSizeLimit(TrueBBI.NonPredSize) &&
 755       FeasibilityAnalysis(TrueBBI, BBI.BrCond, true, true)) {
 756     Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICTriangleRev, TNeedSub, Dups));
 757     Enqueued = true;
 758   }
 759
 760   if (ValidSimple(TrueBBI, Dups) &&
 761       MeetIfcvtSizeLimit(TrueBBI.NonPredSize) &&
 762       FeasibilityAnalysis(TrueBBI, BBI.BrCond)) {
 763     // Simple (split, no rejoin):
 764     //   EBB
 765     //   | \_
 766     //   |  |
 767     //   | TBB---> exit
 768     //   |
 769     //   FBB
 770     Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICSimple, TNeedSub, Dups));
 771     Enqueued = true;
 772   }
 773
 774   if (CanRevCond) {
 775     // Try the other path...
 776     if (ValidTriangle(FalseBBI, TrueBBI, false, Dups) &&
 777         MeetIfcvtSizeLimit(FalseBBI.NonPredSize) &&
 778         FeasibilityAnalysis(FalseBBI, RevCond, true)) {
 779       Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICTriangleFalse, FNeedSub, Dups));
 780       Enqueued = true;
 781     }
 782
 783     if (ValidTriangle(FalseBBI, TrueBBI, true, Dups) &&
 784         MeetIfcvtSizeLimit(FalseBBI.NonPredSize) &&
 785         FeasibilityAnalysis(FalseBBI, RevCond, true, true)) {
 786       Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICTriangleFRev, FNeedSub, Dups));
 787       Enqueued = true;
 788     }
 789
 790     if (ValidSimple(FalseBBI, Dups) &&
 791         MeetIfcvtSizeLimit(FalseBBI.NonPredSize) &&
 792         FeasibilityAnalysis(FalseBBI, RevCond)) {
 793       Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICSimpleFalse, FNeedSub, Dups));
 794       Enqueued = true;
 795     }
 796   }
 797
 798   BBI.IsEnqueued = Enqueued;
 799   BBI.IsBeingAnalyzed = false;
 800   BBI.IsAnalyzed = true;
 801   return BBI;
 802 }
 803
 804 /// AnalyzeBlocks - Analyze all blocks and find entries for all if-conversion
 805 /// candidates.
 806 void IfConverter::AnalyzeBlocks(MachineFunction &MF,
 807                                 std::vector<IfcvtToken*> &Tokens) {
 808   std::set<MachineBasicBlock*> Visited;
 809   for (unsigned i = 0, e = Roots.size(); i != e; ++i) {
 810     for (idf_ext_iterator<MachineBasicBlock*> I=idf_ext_begin(Roots[i],Visited),
 811            E = idf_ext_end(Roots[i], Visited); I != E; ++I) {
 812       MachineBasicBlock *BB = *I;
 813       AnalyzeBlock(BB, Tokens);
 814     }
 815   }
 816
 817   // Sort to favor more complex ifcvt scheme.
 818   std::stable_sort(Tokens.begin(), Tokens.end(), IfcvtTokenCmp);
 819 }
 820
 821 /// canFallThroughTo - Returns true either if ToBB is the next block after BB or
 822 /// that all the intervening blocks are empty (given BB can fall through to its
 823 /// next block).
 824 static bool canFallThroughTo(MachineBasicBlock *BB, MachineBasicBlock *ToBB) {
 825   MachineFunction::iterator I = BB;
 826   MachineFunction::iterator TI = ToBB;
 827   MachineFunction::iterator E = BB->getParent()->end();
 828   while (++I != TI)
 829     if (I == E || !I->empty())
 830       return false;
 831   return true;
 832 }
 833
 834 /// InvalidatePreds - Invalidate predecessor BB info so it would be re-analyzed
 835 /// to determine if it can be if-converted. If predecessor is already enqueued,
 836 /// dequeue it!
 837 void IfConverter::InvalidatePreds(MachineBasicBlock *BB) {
 838   for (MachineBasicBlock::pred_iterator PI = BB->pred_begin(),
 839          E = BB->pred_end(); PI != E; ++PI) {
 840     BBInfo &PBBI = BBAnalysis[(*PI)->getNumber()];
 841     if (PBBI.IsDone || PBBI.BB == BB)
 842       continue;
 843     PBBI.IsAnalyzed = false;
 844     PBBI.IsEnqueued = false;
 845   }
 846 }
 847
 848 /// InsertUncondBranch - Inserts an unconditional branch from BB to ToBB.
 849 ///
 850 static void InsertUncondBranch(MachineBasicBlock *BB, MachineBasicBlock *ToBB,
 851                                const TargetInstrInfo *TII) {
 852   SmallVector<MachineOperand, 0> NoCond;
 853   TII->InsertBranch(*BB, ToBB, NULL, NoCond);
 854 }
 855
 856 /// RemoveExtraEdges - Remove true / false edges if either / both are no longer
 857 /// successors.
 858 void IfConverter::RemoveExtraEdges(BBInfo &BBI) {
 859   MachineBasicBlock *TBB = NULL, *FBB = NULL;
 860   SmallVector<MachineOperand, 4> Cond;
 861   if (!TII->AnalyzeBranch(*BBI.BB, TBB, FBB, Cond))
 862     BBI.BB->CorrectExtraCFGEdges(TBB, FBB, !Cond.empty());
 863 }
 864
 865 /// IfConvertSimple - If convert a simple (split, no rejoin) sub-CFG.
 866 ///
 867 bool IfConverter::IfConvertSimple(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind) {
 868   BBInfo &TrueBBI  = BBAnalysis[BBI.TrueBB->getNumber()];
 869   BBInfo &FalseBBI = BBAnalysis[BBI.FalseBB->getNumber()];
 870   BBInfo *CvtBBI = &TrueBBI;
 871   BBInfo *NextBBI = &FalseBBI;
 872
 873   SmallVector<MachineOperand, 4> Cond(BBI.BrCond.begin(), BBI.BrCond.end());
 874   if (Kind == ICSimpleFalse)
 875     std::swap(CvtBBI, NextBBI);
 876
 877   if (CvtBBI->IsDone ||
 878       (CvtBBI->CannotBeCopied && CvtBBI->BB->pred_size() > 1)) {
 879     // Something has changed. It's no longer safe to predicate this block.
 880     BBI.IsAnalyzed = false;
 881     CvtBBI->IsAnalyzed = false;
 882     return false;
 883   }
 884
 885   if (Kind == ICSimpleFalse)
 886     if (TII->ReverseBranchCondition(Cond))
 887       assert(false && "Unable to reverse branch condition!");
 888
 889   if (CvtBBI->BB->pred_size() > 1) {
 890     BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
 891     // Copy instructions in the true block, predicate them, and add them to
 892     // the entry block.
 893     CopyAndPredicateBlock(BBI, *CvtBBI, Cond);
 894   } else {
 895     PredicateBlock(*CvtBBI, CvtBBI->BB->end(), Cond);
 896
 897     // Merge converted block into entry block.
 898     BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
 899     MergeBlocks(BBI, *CvtBBI);
 900   }
 901
 902   bool IterIfcvt = true;
 903   if (!canFallThroughTo(BBI.BB, NextBBI->BB)) {
 904     InsertUncondBranch(BBI.BB, NextBBI->BB, TII);
 905     BBI.HasFallThrough = false;
 906     // Now ifcvt'd block will look like this:
 907     // BB:
 908     // ...
 909     // t, f = cmp
 910     // if t op
 911     // b BBf
 912     //
 913     // We cannot further ifcvt this block because the unconditional branch
 914     // will have to be predicated on the new condition, that will not be
 915     // available if cmp executes.
 916     IterIfcvt = false;
 917   }
 918
 919   RemoveExtraEdges(BBI);
 920
 921   // Update block info. BB can be iteratively if-converted.
 922   if (!IterIfcvt)
 923     BBI.IsDone = true;
 924   InvalidatePreds(BBI.BB);
 925   CvtBBI->IsDone = true;
 926
 927   // FIXME: Must maintain LiveIns.
 928   return true;
 929 }
 930
 931 /// IfConvertTriangle - If convert a triangle sub-CFG.
 932 ///
 933 bool IfConverter::IfConvertTriangle(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind) {
 934   BBInfo &TrueBBI = BBAnalysis[BBI.TrueBB->getNumber()];
 935   BBInfo &FalseBBI = BBAnalysis[BBI.FalseBB->getNumber()];
 936   BBInfo *CvtBBI = &TrueBBI;
 937   BBInfo *NextBBI = &FalseBBI;
 938
 939   SmallVector<MachineOperand, 4> Cond(BBI.BrCond.begin(), BBI.BrCond.end());
 940   if (Kind == ICTriangleFalse || Kind == ICTriangleFRev)
 941     std::swap(CvtBBI, NextBBI);
 942
 943   if (CvtBBI->IsDone ||
 944       (CvtBBI->CannotBeCopied && CvtBBI->BB->pred_size() > 1)) {
 945     // Something has changed. It's no longer safe to predicate this block.
 946     BBI.IsAnalyzed = false;
 947     CvtBBI->IsAnalyzed = false;
 948     return false;
 949   }
 950
 951   if (Kind == ICTriangleFalse || Kind == ICTriangleFRev)
 952     if (TII->ReverseBranchCondition(Cond))
 953       assert(false && "Unable to reverse branch condition!");
 954
 955   if (Kind == ICTriangleRev || Kind == ICTriangleFRev) {
 956     if (ReverseBranchCondition(*CvtBBI)) {
 957       // BB has been changed, modify its predecessors (except for this
 958       // one) so they don't get ifcvt'ed based on bad intel.
 959       for (MachineBasicBlock::pred_iterator PI = CvtBBI->BB->pred_begin(),
 960              E = CvtBBI->BB->pred_end(); PI != E; ++PI) {
 961         MachineBasicBlock *PBB = *PI;
 962         if (PBB == BBI.BB)
 963           continue;
 964         BBInfo &PBBI = BBAnalysis[PBB->getNumber()];
 965         if (PBBI.IsEnqueued) {
 966           PBBI.IsAnalyzed = false;
 967           PBBI.IsEnqueued = false;
 968         }
 969       }
 970     }
 971   }
 972
 973   bool HasEarlyExit = CvtBBI->FalseBB != NULL;
 974   bool DupBB = CvtBBI->BB->pred_size() > 1;
 975   if (DupBB) {
 976     BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
 977     // Copy instructions in the true block, predicate them, and add them to
 978     // the entry block.
 979     CopyAndPredicateBlock(BBI, *CvtBBI, Cond, true);
 980   } else {
 981     // Predicate the 'true' block after removing its branch.
 982     CvtBBI->NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*CvtBBI->BB);
 983     PredicateBlock(*CvtBBI, CvtBBI->BB->end(), Cond);
 984
 985     // Now merge the entry of the triangle with the true block.
 986     BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
 987     MergeBlocks(BBI, *CvtBBI);
 988   }
 989
 990   // If 'true' block has a 'false' successor, add an exit branch to it.
 991   if (HasEarlyExit) {
 992     SmallVector<MachineOperand, 4> RevCond(CvtBBI->BrCond.begin(),
 993                                            CvtBBI->BrCond.end());
 994     if (TII->ReverseBranchCondition(RevCond))
 995       assert(false && "Unable to reverse branch condition!");
 996     TII->InsertBranch(*BBI.BB, CvtBBI->FalseBB, NULL, RevCond);
 997     BBI.BB->addSuccessor(CvtBBI->FalseBB);
 998   }
 999
1000   // Merge in the 'false' block if the 'false' block has no other
1001   // predecessors. Otherwise, add an unconditional branch to 'false'.
1002   bool FalseBBDead = false;
1003   bool IterIfcvt = true;
1004   bool isFallThrough = canFallThroughTo(BBI.BB, NextBBI->BB);
1005   if (!isFallThrough) {
1006     // Only merge them if the true block does not fallthrough to the false
1007     // block. By not merging them, we make it possible to iteratively
1008     // ifcvt the blocks.
1009     if (!HasEarlyExit &&
1010         NextBBI->BB->pred_size() == 1 && !NextBBI->HasFallThrough) {
1011       MergeBlocks(BBI, *NextBBI);
1012       FalseBBDead = true;
1013     } else {
1014       InsertUncondBranch(BBI.BB, NextBBI->BB, TII);
1015       BBI.HasFallThrough = false;
1016     }
1017     // Mixed predicated and unpredicated code. This cannot be iteratively
1018     // predicated.
1019     IterIfcvt = false;
1020   }
1021
1022   RemoveExtraEdges(BBI);
1023
1024   // Update block info. BB can be iteratively if-converted.
1025   if (!IterIfcvt)
1026     BBI.IsDone = true;
1027   InvalidatePreds(BBI.BB);
1028   CvtBBI->IsDone = true;
1029   if (FalseBBDead)
1030     NextBBI->IsDone = true;
1031
1032   // FIXME: Must maintain LiveIns.
1033   return true;
1034 }
1035
1036 /// IfConvertDiamond - If convert a diamond sub-CFG.
1037 ///
1038 bool IfConverter::IfConvertDiamond(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind,
1039                                    unsigned NumDups1, unsigned NumDups2) {
1040   BBInfo &TrueBBI  = BBAnalysis[BBI.TrueBB->getNumber()];
1041   BBInfo &FalseBBI = BBAnalysis[BBI.FalseBB->getNumber()];
1042   MachineBasicBlock *TailBB = TrueBBI.TrueBB;
1043   // True block must fall through or end with an unanalyzable terminator.
1044   if (!TailBB) {
1045     if (blockAlwaysFallThrough(TrueBBI))
1046       TailBB = FalseBBI.TrueBB;
1047     assert((TailBB || !TrueBBI.IsBrAnalyzable) && "Unexpected!");
1048   }
1049
1050   if (TrueBBI.IsDone || FalseBBI.IsDone ||
1051       TrueBBI.BB->pred_size() > 1 ||
1052       FalseBBI.BB->pred_size() > 1) {
1053     // Something has changed. It's no longer safe to predicate these blocks.
1054     BBI.IsAnalyzed = false;
1055     TrueBBI.IsAnalyzed = false;
1056     FalseBBI.IsAnalyzed = false;
1057     return false;
1058   }
1059
1060   // Merge the 'true' and 'false' blocks by copying the instructions
1061   // from the 'false' block to the 'true' block. That is, unless the true
1062   // block would clobber the predicate, in that case, do the opposite.
1063   BBInfo *BBI1 = &TrueBBI;
1064   BBInfo *BBI2 = &FalseBBI;
1065   SmallVector<MachineOperand, 4> RevCond(BBI.BrCond.begin(), BBI.BrCond.end());
1066   if (TII->ReverseBranchCondition(RevCond))
1067     assert(false && "Unable to reverse branch condition!");
1068   SmallVector<MachineOperand, 4> *Cond1 = &BBI.BrCond;
1069   SmallVector<MachineOperand, 4> *Cond2 = &RevCond;
1070
1071   // Figure out the more profitable ordering.
1072   bool DoSwap = false;
1073   if (TrueBBI.ClobbersPred && !FalseBBI.ClobbersPred)
1074     DoSwap = true;
1075   else if (TrueBBI.ClobbersPred == FalseBBI.ClobbersPred) {
1076     if (TrueBBI.NonPredSize > FalseBBI.NonPredSize)
1077       DoSwap = true;
1078   }
1079   if (DoSwap) {
1080     std::swap(BBI1, BBI2);
1081     std::swap(Cond1, Cond2);
1082   }
1083
1084   // Remove the conditional branch from entry to the blocks.
1085   BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
1086
1087   // Remove the duplicated instructions at the beginnings of both paths.
1088   MachineBasicBlock::iterator DI1 = BBI1->BB->begin();
1089   MachineBasicBlock::iterator DI2 = BBI2->BB->begin();
1090   MachineBasicBlock::iterator DIE1 = BBI1->BB->end();
1091   MachineBasicBlock::iterator DIE2 = BBI2->BB->end();
1092   // Skip dbg_value instructions
1093   while (DI1 != DIE1 && DI1->isDebugValue())
1094     ++DI1;
1095   while (DI2 != DIE2 && DI2->isDebugValue())
1096     ++DI2;
1097   BBI1->NonPredSize -= NumDups1;
1098   BBI2->NonPredSize -= NumDups1;
1099   while (NumDups1 != 0) {
1100     ++DI1;
1101     ++DI2;
1102     --NumDups1;
1103   }
1104   BBI.BB->splice(BBI.BB->end(), BBI1->BB, BBI1->BB->begin(), DI1);
1105   BBI2->BB->erase(BBI2->BB->begin(), DI2);
1106
1107   // Predicate the 'true' block after removing its branch.
1108   BBI1->NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI1->BB);
1109   DI1 = BBI1->BB->end();
1110   for (unsigned i = 0; i != NumDups2; ) {
1111     // NumDups2 only counted non-dbg_value instructions, so this won't
1112     // run off the head of the list.
1113     assert (DI1 != BBI1->BB->begin());
1114     --DI1;
1115     // skip dbg_value instructions
1116     if (!DI1->isDebugValue())
1117       ++i;
1118   }
1119   BBI1->BB->erase(DI1, BBI1->BB->end());
1120   PredicateBlock(*BBI1, BBI1->BB->end(), *Cond1);
1121
1122   // Predicate the 'false' block.
1123   BBI2->NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI2->BB);
1124   DI2 = BBI2->BB->end();
1125   while (NumDups2 != 0) {
1126     // NumDups2 only counted non-dbg_value instructions, so this won't
1127     // run off the head of the list.
1128     assert (DI2 != BBI2->BB->begin());
1129     --DI2;
1130     // skip dbg_value instructions
1131     if (!DI2->isDebugValue())
1132       --NumDups2;
1133   }
1134   PredicateBlock(*BBI2, DI2, *Cond2);
1135
1136   // Merge the true block into the entry of the diamond.
1137   MergeBlocks(BBI, *BBI1);
1138   MergeBlocks(BBI, *BBI2);
1139
1140   // If the if-converted block falls through or unconditionally branches into
1141   // the tail block, and the tail block does not have other predecessors, then
1142   // fold the tail block in as well. Otherwise, unless it falls through to the
1143   // tail, add a unconditional branch to it.
1144   if (TailBB) {
1145     BBInfo TailBBI = BBAnalysis[TailBB->getNumber()];
1146     if (TailBB->pred_size() == 1 && !TailBBI.HasFallThrough) {
1147       BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
1148       MergeBlocks(BBI, TailBBI);
1149       TailBBI.IsDone = true;
1150     } else {
1151       InsertUncondBranch(BBI.BB, TailBB, TII);
1152       BBI.HasFallThrough = false;
1153     }
1154   }
1155
1156   RemoveExtraEdges(BBI);
1157
1158   // Update block info.
1159   BBI.IsDone = TrueBBI.IsDone = FalseBBI.IsDone = true;
1160   InvalidatePreds(BBI.BB);
1161
1162   // FIXME: Must maintain LiveIns.
1163   return true;
1164 }
1165
1166 /// PredicateBlock - Predicate instructions from the start of the block to the
1167 /// specified end with the specified condition.
1168 void IfConverter::PredicateBlock(BBInfo &BBI,
1169                                  MachineBasicBlock::iterator E,
1170                                  SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond) {
1171   for (MachineBasicBlock::iterator I = BBI.BB->begin(); I != E; ++I) {
1172     if (I->isDebugValue() || TII->isPredicated(I))
1173       continue;
1174     if (!TII->PredicateInstruction(I, Cond)) {
1175 #ifndef NDEBUG
1176       dbgs() << "Unable to predicate " << *I << "!\n";
1177 #endif
1178       llvm_unreachable(0);
1179     }
1180   }
1181
1182   std::copy(Cond.begin(), Cond.end(), std::back_inserter(BBI.Predicate));
1183
1184   BBI.IsAnalyzed = false;
1185   BBI.NonPredSize = 0;
1186
1187   NumIfConvBBs++;
1188 }
1189
1190 /// CopyAndPredicateBlock - Copy and predicate instructions from source BB to
1191 /// the destination block. Skip end of block branches if IgnoreBr is true.
1192 void IfConverter::CopyAndPredicateBlock(BBInfo &ToBBI, BBInfo &FromBBI,
1193                                         SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
1194                                         bool IgnoreBr) {
1195   MachineFunction &MF = *ToBBI.BB->getParent();
1196
1197   for (MachineBasicBlock::iterator I = FromBBI.BB->begin(),
1198          E = FromBBI.BB->end(); I != E; ++I) {
1199     const TargetInstrDesc &TID = I->getDesc();
1200     bool isPredicated = TII->isPredicated(I);
1201     // Do not copy the end of the block branches.
1202     if (IgnoreBr && !isPredicated && TID.isBranch())
1203       break;
1204
1205     MachineInstr *MI = MF.CloneMachineInstr(I);
1206     ToBBI.BB->insert(ToBBI.BB->end(), MI);
1207     ToBBI.NonPredSize++;
1208
1209     if (!isPredicated && !MI->isDebugValue())
1210       if (!TII->PredicateInstruction(MI, Cond)) {
1211 #ifndef NDEBUG
1212         dbgs() << "Unable to predicate " << *I << "!\n";
1213 #endif
1214         llvm_unreachable(0);
1215       }
1216   }
1217
1218   std::vector<MachineBasicBlock *> Succs(FromBBI.BB->succ_begin(),
1219                                          FromBBI.BB->succ_end());
1220   MachineBasicBlock *NBB = getNextBlock(FromBBI.BB);
1221   MachineBasicBlock *FallThrough = FromBBI.HasFallThrough ? NBB : NULL;
1222
1223   for (unsigned i = 0, e = Succs.size(); i != e; ++i) {
1224     MachineBasicBlock *Succ = Succs[i];
1225     // Fallthrough edge can't be transferred.
1226     if (Succ == FallThrough)
1227       continue;
1228     ToBBI.BB->addSuccessor(Succ);
1229   }
1230
1231   std::copy(FromBBI.Predicate.begin(), FromBBI.Predicate.end(),
1232             std::back_inserter(ToBBI.Predicate));
1233   std::copy(Cond.begin(), Cond.end(), std::back_inserter(ToBBI.Predicate));
1234
1235   ToBBI.ClobbersPred |= FromBBI.ClobbersPred;
1236   ToBBI.IsAnalyzed = false;
1237
1238   NumDupBBs++;
1239 }
1240
1241 /// MergeBlocks - Move all instructions from FromBB to the end of ToBB.
1242 ///
1243 void IfConverter::MergeBlocks(BBInfo &ToBBI, BBInfo &FromBBI) {
1244   ToBBI.BB->splice(ToBBI.BB->end(),
1245                    FromBBI.BB, FromBBI.BB->begin(), FromBBI.BB->end());
1246
1247   // Redirect all branches to FromBB to ToBB.
1248   std::vector<MachineBasicBlock *> Preds(FromBBI.BB->pred_begin(),
1249                                          FromBBI.BB->pred_end());
1250   for (unsigned i = 0, e = Preds.size(); i != e; ++i) {
1251     MachineBasicBlock *Pred = Preds[i];
1252     if (Pred == ToBBI.BB)
1253       continue;
1254     Pred->ReplaceUsesOfBlockWith(FromBBI.BB, ToBBI.BB);
1255   }
1256
1257   std::vector<MachineBasicBlock *> Succs(FromBBI.BB->succ_begin(),
1258                                          FromBBI.BB->succ_end());
1259   MachineBasicBlock *NBB = getNextBlock(FromBBI.BB);
1260   MachineBasicBlock *FallThrough = FromBBI.HasFallThrough ? NBB : NULL;
1261
1262   for (unsigned i = 0, e = Succs.size(); i != e; ++i) {
1263     MachineBasicBlock *Succ = Succs[i];
1264     // Fallthrough edge can't be transferred.
1265     if (Succ == FallThrough)
1266       continue;
1267     FromBBI.BB->removeSuccessor(Succ);
1268     ToBBI.BB->addSuccessor(Succ);
1269   }
1270
1271   // Now FromBBI always falls through to the next block!
1272   if (NBB && !FromBBI.BB->isSuccessor(NBB))
1273     FromBBI.BB->addSuccessor(NBB);
1274
1275   std::copy(FromBBI.Predicate.begin(), FromBBI.Predicate.end(),
1276             std::back_inserter(ToBBI.Predicate));
1277   FromBBI.Predicate.clear();
1278
1279   ToBBI.NonPredSize += FromBBI.NonPredSize;
1280   FromBBI.NonPredSize = 0;
1281
1282   ToBBI.ClobbersPred |= FromBBI.ClobbersPred;
1283   ToBBI.HasFallThrough = FromBBI.HasFallThrough;
1284   ToBBI.IsAnalyzed = false;
1285   FromBBI.IsAnalyzed = false;
1286 }