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