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 attemp:
 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     bool AnalyzeBlocks(MachineFunction &MF,
 171                        std::vector<IfcvtToken*> &Tokens);
 172     void InvalidatePreds(MachineBasicBlock *BB);
 173     void RemoveExtraEdges(BBInfo &BBI);
 174     bool IfConvertSimple(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind);
 175     bool IfConvertTriangle(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind);
 176     bool IfConvertDiamond(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind,
 177                           unsigned NumDups1, unsigned NumDups2);
 178     void PredicateBlock(BBInfo &BBI,
 179                         MachineBasicBlock::iterator E,
 180                         SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond);
 181     void CopyAndPredicateBlock(BBInfo &ToBBI, BBInfo &FromBBI,
 182                                SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
 183                                bool IgnoreBr = false);
 184     void MergeBlocks(BBInfo &ToBBI, BBInfo &FromBBI);
 185
 186     bool MeetIfcvtSizeLimit(unsigned Size) const {
 187       return Size > 0 && Size <= TLI->getIfCvtBlockSizeLimit();
 188     }
 189
 190     // blockAlwaysFallThrough - Block ends without a terminator.
 191     bool blockAlwaysFallThrough(BBInfo &BBI) const {
 192       return BBI.IsBrAnalyzable && BBI.TrueBB == NULL;
 193     }
 194
 195     // IfcvtTokenCmp - Used to sort if-conversion candidates.
 196     static bool IfcvtTokenCmp(IfcvtToken *C1, IfcvtToken *C2) {
 197       int Incr1 = (C1->Kind == ICDiamond)
 198         ? -(int)(C1->NumDups + C1->NumDups2) : (int)C1->NumDups;
 199       int Incr2 = (C2->Kind == ICDiamond)
 200         ? -(int)(C2->NumDups + C2->NumDups2) : (int)C2->NumDups;
 201       if (Incr1 > Incr2)
 202         return true;
 203       else if (Incr1 == Incr2) {
 204         // Favors subsumption.
 205         if (C1->NeedSubsumption == false && C2->NeedSubsumption == true)
 206           return true;
 207         else if (C1->NeedSubsumption == C2->NeedSubsumption) {
 208           // Favors diamond over triangle, etc.
 209           if ((unsigned)C1->Kind < (unsigned)C2->Kind)
 210             return true;
 211           else if (C1->Kind == C2->Kind)
 212             return C1->BBI.BB->getNumber() < C2->BBI.BB->getNumber();
 213         }
 214       }
 215       return false;
 216     }
 217   };
 218
 219   char IfConverter::ID = 0;
 220 }
 221
 222 static RegisterPass<IfConverter>
 223 X("if-converter", "If Converter");
 224
 225 FunctionPass *llvm::createIfConverterPass() { return new IfConverter(); }
 226
 227 bool IfConverter::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
 228   TLI = MF.getTarget().getTargetLowering();
 229   TII = MF.getTarget().getInstrInfo();
 230   if (!TII) return false;
 231
 232   DEBUG(dbgs() << "\nIfcvt: function (" << ++FnNum <<  ") \'"
 233                << MF.getFunction()->getName() << "\'");
 234
 235   if (FnNum < IfCvtFnStart || (IfCvtFnStop != -1 && FnNum > IfCvtFnStop)) {
 236     DEBUG(dbgs() << " skipped\n");
 237     return false;
 238   }
 239   DEBUG(dbgs() << "\n");
 240
 241   MF.RenumberBlocks();
 242   BBAnalysis.resize(MF.getNumBlockIDs());
 243
 244   // Look for root nodes, i.e. blocks without successors.
 245   for (MachineFunction::iterator I = MF.begin(), E = MF.end(); I != E; ++I)
 246     if (I->succ_empty())
 247       Roots.push_back(I);
 248
 249   std::vector<IfcvtToken*> Tokens;
 250   MadeChange = false;
 251   unsigned NumIfCvts = NumSimple + NumSimpleFalse + NumTriangle +
 252     NumTriangleRev + NumTriangleFalse + NumTriangleFRev + NumDiamonds;
 253   while (IfCvtLimit == -1 || (int)NumIfCvts < IfCvtLimit) {
 254     // Do an initial analysis for each basic block and find all the potential
 255     // candidates to perform if-conversion.
 256     bool Change = 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. It returns true if any CFG restructuring is done to expose more
 806 /// if-conversion opportunities.
 807 bool IfConverter::AnalyzeBlocks(MachineFunction &MF,
 808                                 std::vector<IfcvtToken*> &Tokens) {
 809   bool Change = false;
 810   std::set<MachineBasicBlock*> Visited;
 811   for (unsigned i = 0, e = Roots.size(); i != e; ++i) {
 812     for (idf_ext_iterator<MachineBasicBlock*> I=idf_ext_begin(Roots[i],Visited),
 813            E = idf_ext_end(Roots[i], Visited); I != E; ++I) {
 814       MachineBasicBlock *BB = *I;
 815       AnalyzeBlock(BB, Tokens);
 816     }
 817   }
 818
 819   // Sort to favor more complex ifcvt scheme.
 820   std::stable_sort(Tokens.begin(), Tokens.end(), IfcvtTokenCmp);
 821
 822   return Change;
 823 }
 824
 825 /// canFallThroughTo - Returns true either if ToBB is the next block after BB or
 826 /// that all the intervening blocks are empty (given BB can fall through to its
 827 /// next block).
 828 static bool canFallThroughTo(MachineBasicBlock *BB, MachineBasicBlock *ToBB) {
 829   MachineFunction::iterator I = BB;
 830   MachineFunction::iterator TI = ToBB;
 831   MachineFunction::iterator E = BB->getParent()->end();
 832   while (++I != TI)
 833     if (I == E || !I->empty())
 834       return false;
 835   return true;
 836 }
 837
 838 /// InvalidatePreds - Invalidate predecessor BB info so it would be re-analyzed
 839 /// to determine if it can be if-converted. If predecessor is already enqueued,
 840 /// dequeue it!
 841 void IfConverter::InvalidatePreds(MachineBasicBlock *BB) {
 842   for (MachineBasicBlock::pred_iterator PI = BB->pred_begin(),
 843          E = BB->pred_end(); PI != E; ++PI) {
 844     BBInfo &PBBI = BBAnalysis[(*PI)->getNumber()];
 845     if (PBBI.IsDone || PBBI.BB == BB)
 846       continue;
 847     PBBI.IsAnalyzed = false;
 848     PBBI.IsEnqueued = false;
 849   }
 850 }
 851
 852 /// InsertUncondBranch - Inserts an unconditional branch from BB to ToBB.
 853 ///
 854 static void InsertUncondBranch(MachineBasicBlock *BB, MachineBasicBlock *ToBB,
 855                                const TargetInstrInfo *TII) {
 856   SmallVector<MachineOperand, 0> NoCond;
 857   TII->InsertBranch(*BB, ToBB, NULL, NoCond);
 858 }
 859
 860 /// RemoveExtraEdges - Remove true / false edges if either / both are no longer
 861 /// successors.
 862 void IfConverter::RemoveExtraEdges(BBInfo &BBI) {
 863   MachineBasicBlock *TBB = NULL, *FBB = NULL;
 864   SmallVector<MachineOperand, 4> Cond;
 865   if (!TII->AnalyzeBranch(*BBI.BB, TBB, FBB, Cond))
 866     BBI.BB->CorrectExtraCFGEdges(TBB, FBB, !Cond.empty());
 867 }
 868
 869 /// IfConvertSimple - If convert a simple (split, no rejoin) sub-CFG.
 870 ///
 871 bool IfConverter::IfConvertSimple(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind) {
 872   BBInfo &TrueBBI  = BBAnalysis[BBI.TrueBB->getNumber()];
 873   BBInfo &FalseBBI = BBAnalysis[BBI.FalseBB->getNumber()];
 874   BBInfo *CvtBBI = &TrueBBI;
 875   BBInfo *NextBBI = &FalseBBI;
 876
 877   SmallVector<MachineOperand, 4> Cond(BBI.BrCond.begin(), BBI.BrCond.end());
 878   if (Kind == ICSimpleFalse)
 879     std::swap(CvtBBI, NextBBI);
 880
 881   if (CvtBBI->IsDone ||
 882       (CvtBBI->CannotBeCopied && CvtBBI->BB->pred_size() > 1)) {
 883     // Something has changed. It's no longer safe to predicate this block.
 884     BBI.IsAnalyzed = false;
 885     CvtBBI->IsAnalyzed = false;
 886     return false;
 887   }
 888
 889   if (Kind == ICSimpleFalse)
 890     if (TII->ReverseBranchCondition(Cond))
 891       assert(false && "Unable to reverse branch condition!");
 892
 893   if (CvtBBI->BB->pred_size() > 1) {
 894     BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
 895     // Copy instructions in the true block, predicate them, and add them to
 896     // the entry block.
 897     CopyAndPredicateBlock(BBI, *CvtBBI, Cond);
 898   } else {
 899     PredicateBlock(*CvtBBI, CvtBBI->BB->end(), Cond);
 900
 901     // Merge converted block into entry block.
 902     BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
 903     MergeBlocks(BBI, *CvtBBI);
 904   }
 905
 906   bool IterIfcvt = true;
 907   if (!canFallThroughTo(BBI.BB, NextBBI->BB)) {
 908     InsertUncondBranch(BBI.BB, NextBBI->BB, TII);
 909     BBI.HasFallThrough = false;
 910     // Now ifcvt'd block will look like this:
 911     // BB:
 912     // ...
 913     // t, f = cmp
 914     // if t op
 915     // b BBf
 916     //
 917     // We cannot further ifcvt this block because the unconditional branch
 918     // will have to be predicated on the new condition, that will not be
 919     // available if cmp executes.
 920     IterIfcvt = false;
 921   }
 922
 923   RemoveExtraEdges(BBI);
 924
 925   // Update block info. BB can be iteratively if-converted.
 926   if (!IterIfcvt)
 927     BBI.IsDone = true;
 928   InvalidatePreds(BBI.BB);
 929   CvtBBI->IsDone = true;
 930
 931   // FIXME: Must maintain LiveIns.
 932   return true;
 933 }
 934
 935 /// IfConvertTriangle - If convert a triangle sub-CFG.
 936 ///
 937 bool IfConverter::IfConvertTriangle(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind) {
 938   BBInfo &TrueBBI = BBAnalysis[BBI.TrueBB->getNumber()];
 939   BBInfo &FalseBBI = BBAnalysis[BBI.FalseBB->getNumber()];
 940   BBInfo *CvtBBI = &TrueBBI;
 941   BBInfo *NextBBI = &FalseBBI;
 942
 943   SmallVector<MachineOperand, 4> Cond(BBI.BrCond.begin(), BBI.BrCond.end());
 944   if (Kind == ICTriangleFalse || Kind == ICTriangleFRev)
 945     std::swap(CvtBBI, NextBBI);
 946
 947   if (CvtBBI->IsDone ||
 948       (CvtBBI->CannotBeCopied && CvtBBI->BB->pred_size() > 1)) {
 949     // Something has changed. It's no longer safe to predicate this block.
 950     BBI.IsAnalyzed = false;
 951     CvtBBI->IsAnalyzed = false;
 952     return false;
 953   }
 954
 955   if (Kind == ICTriangleFalse || Kind == ICTriangleFRev)
 956     if (TII->ReverseBranchCondition(Cond))
 957       assert(false && "Unable to reverse branch condition!");
 958
 959   if (Kind == ICTriangleRev || Kind == ICTriangleFRev) {
 960     if (ReverseBranchCondition(*CvtBBI)) {
 961       // BB has been changed, modify its predecessors (except for this
 962       // one) so they don't get ifcvt'ed based on bad intel.
 963       for (MachineBasicBlock::pred_iterator PI = CvtBBI->BB->pred_begin(),
 964              E = CvtBBI->BB->pred_end(); PI != E; ++PI) {
 965         MachineBasicBlock *PBB = *PI;
 966         if (PBB == BBI.BB)
 967           continue;
 968         BBInfo &PBBI = BBAnalysis[PBB->getNumber()];
 969         if (PBBI.IsEnqueued) {
 970           PBBI.IsAnalyzed = false;
 971           PBBI.IsEnqueued = false;
 972         }
 973       }
 974     }
 975   }
 976
 977   bool HasEarlyExit = CvtBBI->FalseBB != NULL;
 978   bool DupBB = CvtBBI->BB->pred_size() > 1;
 979   if (DupBB) {
 980     BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
 981     // Copy instructions in the true block, predicate them, and add them to
 982     // the entry block.
 983     CopyAndPredicateBlock(BBI, *CvtBBI, Cond, true);
 984   } else {
 985     // Predicate the 'true' block after removing its branch.
 986     CvtBBI->NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*CvtBBI->BB);
 987     PredicateBlock(*CvtBBI, CvtBBI->BB->end(), Cond);
 988
 989     // Now merge the entry of the triangle with the true block.
 990     BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
 991     MergeBlocks(BBI, *CvtBBI);
 992   }
 993
 994   // If 'true' block has a 'false' successor, add an exit branch to it.
 995   if (HasEarlyExit) {
 996     SmallVector<MachineOperand, 4> RevCond(CvtBBI->BrCond.begin(),
 997                                            CvtBBI->BrCond.end());
 998     if (TII->ReverseBranchCondition(RevCond))
 999       assert(false && "Unable to reverse branch condition!");
1000     TII->InsertBranch(*BBI.BB, CvtBBI->FalseBB, NULL, RevCond);
1001     BBI.BB->addSuccessor(CvtBBI->FalseBB);
1002   }
1003
1004   // Merge in the 'false' block if the 'false' block has no other
1005   // predecessors. Otherwise, add an unconditional branch to 'false'.
1006   bool FalseBBDead = false;
1007   bool IterIfcvt = true;
1008   bool isFallThrough = canFallThroughTo(BBI.BB, NextBBI->BB);
1009   if (!isFallThrough) {
1010     // Only merge them if the true block does not fallthrough to the false
1011     // block. By not merging them, we make it possible to iteratively
1012     // ifcvt the blocks.
1013     if (!HasEarlyExit &&
1014         NextBBI->BB->pred_size() == 1 && !NextBBI->HasFallThrough) {
1015       MergeBlocks(BBI, *NextBBI);
1016       FalseBBDead = true;
1017     } else {
1018       InsertUncondBranch(BBI.BB, NextBBI->BB, TII);
1019       BBI.HasFallThrough = false;
1020     }
1021     // Mixed predicated and unpredicated code. This cannot be iteratively
1022     // predicated.
1023     IterIfcvt = false;
1024   }
1025
1026   RemoveExtraEdges(BBI);
1027
1028   // Update block info. BB can be iteratively if-converted.
1029   if (!IterIfcvt)
1030     BBI.IsDone = true;
1031   InvalidatePreds(BBI.BB);
1032   CvtBBI->IsDone = true;
1033   if (FalseBBDead)
1034     NextBBI->IsDone = true;
1035
1036   // FIXME: Must maintain LiveIns.
1037   return true;
1038 }
1039
1040 /// IfConvertDiamond - If convert a diamond sub-CFG.
1041 ///
1042 bool IfConverter::IfConvertDiamond(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind,
1043                                    unsigned NumDups1, unsigned NumDups2) {
1044   BBInfo &TrueBBI  = BBAnalysis[BBI.TrueBB->getNumber()];
1045   BBInfo &FalseBBI = BBAnalysis[BBI.FalseBB->getNumber()];
1046   MachineBasicBlock *TailBB = TrueBBI.TrueBB;
1047   // True block must fall through or end with an unanalyzable terminator.
1048   if (!TailBB) {
1049     if (blockAlwaysFallThrough(TrueBBI))
1050       TailBB = FalseBBI.TrueBB;
1051     assert((TailBB || !TrueBBI.IsBrAnalyzable) && "Unexpected!");
1052   }
1053
1054   if (TrueBBI.IsDone || FalseBBI.IsDone ||
1055       TrueBBI.BB->pred_size() > 1 ||
1056       FalseBBI.BB->pred_size() > 1) {
1057     // Something has changed. It's no longer safe to predicate these blocks.
1058     BBI.IsAnalyzed = false;
1059     TrueBBI.IsAnalyzed = false;
1060     FalseBBI.IsAnalyzed = false;
1061     return false;
1062   }
1063
1064   // Merge the 'true' and 'false' blocks by copying the instructions
1065   // from the 'false' block to the 'true' block. That is, unless the true
1066   // block would clobber the predicate, in that case, do the opposite.
1067   BBInfo *BBI1 = &TrueBBI;
1068   BBInfo *BBI2 = &FalseBBI;
1069   SmallVector<MachineOperand, 4> RevCond(BBI.BrCond.begin(), BBI.BrCond.end());
1070   if (TII->ReverseBranchCondition(RevCond))
1071     assert(false && "Unable to reverse branch condition!");
1072   SmallVector<MachineOperand, 4> *Cond1 = &BBI.BrCond;
1073   SmallVector<MachineOperand, 4> *Cond2 = &RevCond;
1074
1075   // Figure out the more profitable ordering.
1076   bool DoSwap = false;
1077   if (TrueBBI.ClobbersPred && !FalseBBI.ClobbersPred)
1078     DoSwap = true;
1079   else if (TrueBBI.ClobbersPred == FalseBBI.ClobbersPred) {
1080     if (TrueBBI.NonPredSize > FalseBBI.NonPredSize)
1081       DoSwap = true;
1082   }
1083   if (DoSwap) {
1084     std::swap(BBI1, BBI2);
1085     std::swap(Cond1, Cond2);
1086   }
1087
1088   // Remove the conditional branch from entry to the blocks.
1089   BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
1090
1091   // Remove the duplicated instructions at the beginnings of both paths.
1092   MachineBasicBlock::iterator DI1 = BBI1->BB->begin();
1093   MachineBasicBlock::iterator DI2 = BBI2->BB->begin();
1094   MachineBasicBlock::iterator DIE1 = BBI1->BB->end();
1095   MachineBasicBlock::iterator DIE2 = BBI2->BB->end();
1096   // Skip dbg_value instructions
1097   while (DI1 != DIE1 && DI1->isDebugValue())
1098     ++DI1;
1099   while (DI2 != DIE2 && DI2->isDebugValue())
1100     ++DI2;
1101   BBI1->NonPredSize -= NumDups1;
1102   BBI2->NonPredSize -= NumDups1;
1103   while (NumDups1 != 0) {
1104     ++DI1;
1105     ++DI2;
1106     --NumDups1;
1107   }
1108   BBI.BB->splice(BBI.BB->end(), BBI1->BB, BBI1->BB->begin(), DI1);
1109   BBI2->BB->erase(BBI2->BB->begin(), DI2);
1110
1111   // Predicate the 'true' block after removing its branch.
1112   BBI1->NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI1->BB);
1113   DI1 = BBI1->BB->end();
1114   for (unsigned i = 0; i != NumDups2; ) {
1115     // NumDups2 only counted non-dbg_value instructions, so this won't
1116     // run off the head of the list.
1117     assert (DI1 != BBI1->BB->begin());
1118     --DI1;
1119     // skip dbg_value instructions
1120     if (!DI1->isDebugValue())
1121       ++i;
1122   }
1123   BBI1->BB->erase(DI1, BBI1->BB->end());
1124   PredicateBlock(*BBI1, BBI1->BB->end(), *Cond1);
1125
1126   // Predicate the 'false' block.
1127   BBI2->NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI2->BB);
1128   DI2 = BBI2->BB->end();
1129   while (NumDups2 != 0) {
1130     // NumDups2 only counted non-dbg_value instructions, so this won't
1131     // run off the head of the list.
1132     assert (DI2 != BBI2->BB->begin());
1133     --DI2;
1134     // skip dbg_value instructions
1135     if (!DI2->isDebugValue())
1136       --NumDups2;
1137   }
1138   PredicateBlock(*BBI2, DI2, *Cond2);
1139
1140   // Merge the true block into the entry of the diamond.
1141   MergeBlocks(BBI, *BBI1);
1142   MergeBlocks(BBI, *BBI2);
1143
1144   // If the if-converted block falls through or unconditionally branches into
1145   // the tail block, and the tail block does not have other predecessors, then
1146   // fold the tail block in as well. Otherwise, unless it falls through to the
1147   // tail, add a unconditional branch to it.
1148   if (TailBB) {
1149     BBInfo TailBBI = BBAnalysis[TailBB->getNumber()];
1150     if (TailBB->pred_size() == 1 && !TailBBI.HasFallThrough) {
1151       BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
1152       MergeBlocks(BBI, TailBBI);
1153       TailBBI.IsDone = true;
1154     } else {
1155       InsertUncondBranch(BBI.BB, TailBB, TII);
1156       BBI.HasFallThrough = false;
1157     }
1158   }
1159
1160   RemoveExtraEdges(BBI);
1161
1162   // Update block info.
1163   BBI.IsDone = TrueBBI.IsDone = FalseBBI.IsDone = true;
1164   InvalidatePreds(BBI.BB);
1165
1166   // FIXME: Must maintain LiveIns.
1167   return true;
1168 }
1169
1170 /// PredicateBlock - Predicate instructions from the start of the block to the
1171 /// specified end with the specified condition.
1172 void IfConverter::PredicateBlock(BBInfo &BBI,
1173                                  MachineBasicBlock::iterator E,
1174                                  SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond) {
1175   for (MachineBasicBlock::iterator I = BBI.BB->begin(); I != E; ++I) {
1176     if (I->isDebugValue() || TII->isPredicated(I))
1177       continue;
1178     if (!TII->PredicateInstruction(I, Cond)) {
1179 #ifndef NDEBUG
1180       dbgs() << "Unable to predicate " << *I << "!\n";
1181 #endif
1182       llvm_unreachable(0);
1183     }
1184   }
1185
1186   std::copy(Cond.begin(), Cond.end(), std::back_inserter(BBI.Predicate));
1187
1188   BBI.IsAnalyzed = false;
1189   BBI.NonPredSize = 0;
1190
1191   NumIfConvBBs++;
1192 }
1193
1194 /// CopyAndPredicateBlock - Copy and predicate instructions from source BB to
1195 /// the destination block. Skip end of block branches if IgnoreBr is true.
1196 void IfConverter::CopyAndPredicateBlock(BBInfo &ToBBI, BBInfo &FromBBI,
1197                                         SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
1198                                         bool IgnoreBr) {
1199   MachineFunction &MF = *ToBBI.BB->getParent();
1200
1201   for (MachineBasicBlock::iterator I = FromBBI.BB->begin(),
1202          E = FromBBI.BB->end(); I != E; ++I) {
1203     const TargetInstrDesc &TID = I->getDesc();
1204     bool isPredicated = TII->isPredicated(I);
1205     // Do not copy the end of the block branches.
1206     if (IgnoreBr && !isPredicated && TID.isBranch())
1207       break;
1208
1209     MachineInstr *MI = MF.CloneMachineInstr(I);
1210     ToBBI.BB->insert(ToBBI.BB->end(), MI);
1211     ToBBI.NonPredSize++;
1212
1213     if (!isPredicated && !MI->isDebugValue())
1214       if (!TII->PredicateInstruction(MI, Cond)) {
1215 #ifndef NDEBUG
1216         dbgs() << "Unable to predicate " << *I << "!\n";
1217 #endif
1218         llvm_unreachable(0);
1219       }
1220   }
1221
1222   std::vector<MachineBasicBlock *> Succs(FromBBI.BB->succ_begin(),
1223                                          FromBBI.BB->succ_end());
1224   MachineBasicBlock *NBB = getNextBlock(FromBBI.BB);
1225   MachineBasicBlock *FallThrough = FromBBI.HasFallThrough ? NBB : NULL;
1226
1227   for (unsigned i = 0, e = Succs.size(); i != e; ++i) {
1228     MachineBasicBlock *Succ = Succs[i];
1229     // Fallthrough edge can't be transferred.
1230     if (Succ == FallThrough)
1231       continue;
1232     ToBBI.BB->addSuccessor(Succ);
1233   }
1234
1235   std::copy(FromBBI.Predicate.begin(), FromBBI.Predicate.end(),
1236             std::back_inserter(ToBBI.Predicate));
1237   std::copy(Cond.begin(), Cond.end(), std::back_inserter(ToBBI.Predicate));
1238
1239   ToBBI.ClobbersPred |= FromBBI.ClobbersPred;
1240   ToBBI.IsAnalyzed = false;
1241
1242   NumDupBBs++;
1243 }
1244
1245 /// MergeBlocks - Move all instructions from FromBB to the end of ToBB.
1246 ///
1247 void IfConverter::MergeBlocks(BBInfo &ToBBI, BBInfo &FromBBI) {
1248   ToBBI.BB->splice(ToBBI.BB->end(),
1249                    FromBBI.BB, FromBBI.BB->begin(), FromBBI.BB->end());
1250
1251   // Redirect all branches to FromBB to ToBB.
1252   std::vector<MachineBasicBlock *> Preds(FromBBI.BB->pred_begin(),
1253                                          FromBBI.BB->pred_end());
1254   for (unsigned i = 0, e = Preds.size(); i != e; ++i) {
1255     MachineBasicBlock *Pred = Preds[i];
1256     if (Pred == ToBBI.BB)
1257       continue;
1258     Pred->ReplaceUsesOfBlockWith(FromBBI.BB, ToBBI.BB);
1259   }
1260
1261   std::vector<MachineBasicBlock *> Succs(FromBBI.BB->succ_begin(),
1262                                          FromBBI.BB->succ_end());
1263   MachineBasicBlock *NBB = getNextBlock(FromBBI.BB);
1264   MachineBasicBlock *FallThrough = FromBBI.HasFallThrough ? NBB : NULL;
1265
1266   for (unsigned i = 0, e = Succs.size(); i != e; ++i) {
1267     MachineBasicBlock *Succ = Succs[i];
1268     // Fallthrough edge can't be transferred.
1269     if (Succ == FallThrough)
1270       continue;
1271     FromBBI.BB->removeSuccessor(Succ);
1272     ToBBI.BB->addSuccessor(Succ);
1273   }
1274
1275   // Now FromBBI always falls through to the next block!
1276   if (NBB && !FromBBI.BB->isSuccessor(NBB))
1277     FromBBI.BB->addSuccessor(NBB);
1278
1279   std::copy(FromBBI.Predicate.begin(), FromBBI.Predicate.end(),
1280             std::back_inserter(ToBBI.Predicate));
1281   FromBBI.Predicate.clear();
1282
1283   ToBBI.NonPredSize += FromBBI.NonPredSize;
1284   FromBBI.NonPredSize = 0;
1285
1286   ToBBI.ClobbersPred |= FromBBI.ClobbersPred;
1287   ToBBI.HasFallThrough = FromBBI.HasFallThrough;
1288   ToBBI.IsAnalyzed = false;
1289   FromBBI.IsAnalyzed = false;
1290 }