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/MachineBlockFrequencyInfo.h"
  21 #include "llvm/CodeGen/MachineBranchProbabilityInfo.h"
  22 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
  23 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  24 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
  25 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  26 #include "llvm/CodeGen/TargetSchedule.h"
  27 #include "llvm/MC/MCInstrItineraries.h"
  28 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  29 #include "llvm/Support/Debug.h"
  30 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  31 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  32 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
  33 #include "llvm/Target/TargetLowering.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 MachineBlockFrequencyInfo *MBFI;
 165     const MachineBranchProbabilityInfo *MBPI;
 166     MachineRegisterInfo *MRI;
 167
 168     LivePhysRegs Redefs;
 169     LivePhysRegs DontKill;
 170
 171     bool PreRegAlloc;
 172     bool MadeChange;
 173     int FnNum;
 174   public:
 175     static char ID;
 176     IfConverter() : MachineFunctionPass(ID), FnNum(-1) {
 177       initializeIfConverterPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
 178     }
 179
 180     void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override {
 181       AU.addRequired<MachineBlockFrequencyInfo>();
 182       AU.addRequired<MachineBranchProbabilityInfo>();
 183       MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
 184     }
 185
 186     bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) override;
 187
 188   private:
 189     bool ReverseBranchCondition(BBInfo &BBI);
 190     bool ValidSimple(BBInfo &TrueBBI, unsigned &Dups,
 191                      const BranchProbability &Prediction) const;
 192     bool ValidTriangle(BBInfo &TrueBBI, BBInfo &FalseBBI,
 193                        bool FalseBranch, unsigned &Dups,
 194                        const BranchProbability &Prediction) const;
 195     bool ValidDiamond(BBInfo &TrueBBI, BBInfo &FalseBBI,
 196                       unsigned &Dups1, unsigned &Dups2) const;
 197     void ScanInstructions(BBInfo &BBI);
 198     BBInfo &AnalyzeBlock(MachineBasicBlock *BB,
 199                          std::vector<IfcvtToken*> &Tokens);
 200     bool FeasibilityAnalysis(BBInfo &BBI, SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
 201                              bool isTriangle = false, bool RevBranch = false);
 202     void AnalyzeBlocks(MachineFunction &MF, std::vector<IfcvtToken*> &Tokens);
 203     void InvalidatePreds(MachineBasicBlock *BB);
 204     void RemoveExtraEdges(BBInfo &BBI);
 205     bool IfConvertSimple(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind);
 206     bool IfConvertTriangle(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind);
 207     bool IfConvertDiamond(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind,
 208                           unsigned NumDups1, unsigned NumDups2);
 209     void PredicateBlock(BBInfo &BBI,
 210                         MachineBasicBlock::iterator E,
 211                         SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
 212                         SmallSet<unsigned, 4> *LaterRedefs = nullptr);
 213     void CopyAndPredicateBlock(BBInfo &ToBBI, BBInfo &FromBBI,
 214                                SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
 215                                bool IgnoreBr = false);
 216     void MergeBlocks(BBInfo &ToBBI, BBInfo &FromBBI, bool AddEdges = true);
 217
 218     bool MeetIfcvtSizeLimit(MachineBasicBlock &BB,
 219                             unsigned Cycle, unsigned Extra,
 220                             const BranchProbability &Prediction) const {
 221       return Cycle > 0 && TII->isProfitableToIfCvt(BB, Cycle, Extra,
 222                                                    Prediction);
 223     }
 224
 225     bool MeetIfcvtSizeLimit(MachineBasicBlock &TBB,
 226                             unsigned TCycle, unsigned TExtra,
 227                             MachineBasicBlock &FBB,
 228                             unsigned FCycle, unsigned FExtra,
 229                             const BranchProbability &Prediction) const {
 230       return TCycle > 0 && FCycle > 0 &&
 231         TII->isProfitableToIfCvt(TBB, TCycle, TExtra, FBB, FCycle, FExtra,
 232                                  Prediction);
 233     }
 234
 235     // blockAlwaysFallThrough - Block ends without a terminator.
 236     bool blockAlwaysFallThrough(BBInfo &BBI) const {
 237       return BBI.IsBrAnalyzable && BBI.TrueBB == nullptr;
 238     }
 239
 240     // IfcvtTokenCmp - Used to sort if-conversion candidates.
 241     static bool IfcvtTokenCmp(IfcvtToken *C1, IfcvtToken *C2) {
 242       int Incr1 = (C1->Kind == ICDiamond)
 243         ? -(int)(C1->NumDups + C1->NumDups2) : (int)C1->NumDups;
 244       int Incr2 = (C2->Kind == ICDiamond)
 245         ? -(int)(C2->NumDups + C2->NumDups2) : (int)C2->NumDups;
 246       if (Incr1 > Incr2)
 247         return true;
 248       else if (Incr1 == Incr2) {
 249         // Favors subsumption.
 250         if (!C1->NeedSubsumption && C2->NeedSubsumption)
 251           return true;
 252         else if (C1->NeedSubsumption == C2->NeedSubsumption) {
 253           // Favors diamond over triangle, etc.
 254           if ((unsigned)C1->Kind < (unsigned)C2->Kind)
 255             return true;
 256           else if (C1->Kind == C2->Kind)
 257             return C1->BBI.BB->getNumber() < C2->BBI.BB->getNumber();
 258         }
 259       }
 260       return false;
 261     }
 262   };
 263
 264   char IfConverter::ID = 0;
 265 }
 266
 267 char &llvm::IfConverterID = IfConverter::ID;
 268
 269 INITIALIZE_PASS_BEGIN(IfConverter, "if-converter", "If Converter", false, false)
 270 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(MachineBranchProbabilityInfo)
 271 INITIALIZE_PASS_END(IfConverter, "if-converter", "If Converter", false, false)
 272
 273 bool IfConverter::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
 274   const TargetSubtargetInfo &ST = MF.getSubtarget();
 275   TLI = ST.getTargetLowering();
 276   TII = ST.getInstrInfo();
 277   TRI = ST.getRegisterInfo();
 278   MBFI = &getAnalysis<MachineBlockFrequencyInfo>();
 279   MBPI = &getAnalysis<MachineBranchProbabilityInfo>();
 280   MRI = &MF.getRegInfo();
 281   SchedModel.init(ST.getSchedModel(), &ST, TII);
 282
 283   if (!TII) return false;
 284
 285   PreRegAlloc = MRI->isSSA();
 286
 287   bool BFChange = false;
 288   if (!PreRegAlloc) {
 289     // Tail merge tend to expose more if-conversion opportunities.
 290     BranchFolder BF(true, false, *MBFI, *MBPI);
 291     BFChange = BF.OptimizeFunction(MF, TII, ST.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, *MBFI, *MBPI);
 424     BF.OptimizeFunction(MF, TII, MF.getSubtarget().getRegisterInfo(),
 425                         getAnalysisIfAvailable<MachineModuleInfo>());
 426   }
 427
 428   MadeChange |= BFChange;
 429   return MadeChange;
 430 }
 431
 432 /// findFalseBlock - BB has a fallthrough. Find its 'false' successor given
 433 /// its 'true' successor.
 434 static MachineBasicBlock *findFalseBlock(MachineBasicBlock *BB,
 435                                          MachineBasicBlock *TrueBB) {
 436   for (MachineBasicBlock::succ_iterator SI = BB->succ_begin(),
 437          E = BB->succ_end(); SI != E; ++SI) {
 438     MachineBasicBlock *SuccBB = *SI;
 439     if (SuccBB != TrueBB)
 440       return SuccBB;
 441   }
 442   return nullptr;
 443 }
 444
 445 /// ReverseBranchCondition - Reverse the condition of the end of the block
 446 /// branch. Swap block's 'true' and 'false' successors.
 447 bool IfConverter::ReverseBranchCondition(BBInfo &BBI) {
 448   DebugLoc dl;  // FIXME: this is nowhere
 449   if (!TII->ReverseBranchCondition(BBI.BrCond)) {
 450     TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
 451     TII->InsertBranch(*BBI.BB, BBI.FalseBB, BBI.TrueBB, BBI.BrCond, dl);
 452     std::swap(BBI.TrueBB, BBI.FalseBB);
 453     return true;
 454   }
 455   return false;
 456 }
 457
 458 /// getNextBlock - Returns the next block in the function blocks ordering. If
 459 /// it is the end, returns NULL.
 460 static inline MachineBasicBlock *getNextBlock(MachineBasicBlock *BB) {
 461   MachineFunction::iterator I = BB;
 462   MachineFunction::iterator E = BB->getParent()->end();
 463   if (++I == E)
 464     return nullptr;
 465   return I;
 466 }
 467
 468 /// ValidSimple - Returns true if the 'true' block (along with its
 469 /// predecessor) forms a valid simple shape for ifcvt. It also returns the
 470 /// number of instructions that the ifcvt would need to duplicate if performed
 471 /// in Dups.
 472 bool IfConverter::ValidSimple(BBInfo &TrueBBI, unsigned &Dups,
 473                               const BranchProbability &Prediction) const {
 474   Dups = 0;
 475   if (TrueBBI.IsBeingAnalyzed || TrueBBI.IsDone)
 476     return false;
 477
 478   if (TrueBBI.IsBrAnalyzable)
 479     return false;
 480
 481   if (TrueBBI.BB->pred_size() > 1) {
 482     if (TrueBBI.CannotBeCopied ||
 483         !TII->isProfitableToDupForIfCvt(*TrueBBI.BB, TrueBBI.NonPredSize,
 484                                         Prediction))
 485       return false;
 486     Dups = TrueBBI.NonPredSize;
 487   }
 488
 489   return true;
 490 }
 491
 492 /// ValidTriangle - Returns true if the 'true' and 'false' blocks (along
 493 /// with their common predecessor) forms a valid triangle shape for ifcvt.
 494 /// If 'FalseBranch' is true, it checks if 'true' block's false branch
 495 /// branches to the 'false' block rather than the other way around. It also
 496 /// returns the number of instructions that the ifcvt would need to duplicate
 497 /// if performed in 'Dups'.
 498 bool IfConverter::ValidTriangle(BBInfo &TrueBBI, BBInfo &FalseBBI,
 499                                 bool FalseBranch, unsigned &Dups,
 500                                 const BranchProbability &Prediction) const {
 501   Dups = 0;
 502   if (TrueBBI.IsBeingAnalyzed || TrueBBI.IsDone)
 503     return false;
 504
 505   if (TrueBBI.BB->pred_size() > 1) {
 506     if (TrueBBI.CannotBeCopied)
 507       return false;
 508
 509     unsigned Size = TrueBBI.NonPredSize;
 510     if (TrueBBI.IsBrAnalyzable) {
 511       if (TrueBBI.TrueBB && TrueBBI.BrCond.empty())
 512         // Ends with an unconditional branch. It will be removed.
 513         --Size;
 514       else {
 515         MachineBasicBlock *FExit = FalseBranch
 516           ? TrueBBI.TrueBB : TrueBBI.FalseBB;
 517         if (FExit)
 518           // Require a conditional branch
 519           ++Size;
 520       }
 521     }
 522     if (!TII->isProfitableToDupForIfCvt(*TrueBBI.BB, Size, Prediction))
 523       return false;
 524     Dups = Size;
 525   }
 526
 527   MachineBasicBlock *TExit = FalseBranch ? TrueBBI.FalseBB : TrueBBI.TrueBB;
 528   if (!TExit && blockAlwaysFallThrough(TrueBBI)) {
 529     MachineFunction::iterator I = TrueBBI.BB;
 530     if (++I == TrueBBI.BB->getParent()->end())
 531       return false;
 532     TExit = I;
 533   }
 534   return TExit && TExit == FalseBBI.BB;
 535 }
 536
 537 /// ValidDiamond - Returns true if the 'true' and 'false' blocks (along
 538 /// with their common predecessor) forms a valid diamond shape for ifcvt.
 539 bool IfConverter::ValidDiamond(BBInfo &TrueBBI, BBInfo &FalseBBI,
 540                                unsigned &Dups1, unsigned &Dups2) const {
 541   Dups1 = Dups2 = 0;
 542   if (TrueBBI.IsBeingAnalyzed || TrueBBI.IsDone ||
 543       FalseBBI.IsBeingAnalyzed || FalseBBI.IsDone)
 544     return false;
 545
 546   MachineBasicBlock *TT = TrueBBI.TrueBB;
 547   MachineBasicBlock *FT = FalseBBI.TrueBB;
 548
 549   if (!TT && blockAlwaysFallThrough(TrueBBI))
 550     TT = getNextBlock(TrueBBI.BB);
 551   if (!FT && blockAlwaysFallThrough(FalseBBI))
 552     FT = getNextBlock(FalseBBI.BB);
 553   if (TT != FT)
 554     return false;
 555   if (!TT && (TrueBBI.IsBrAnalyzable || FalseBBI.IsBrAnalyzable))
 556     return false;
 557   if  (TrueBBI.BB->pred_size() > 1 || FalseBBI.BB->pred_size() > 1)
 558     return false;
 559
 560   // FIXME: Allow true block to have an early exit?
 561   if (TrueBBI.FalseBB || FalseBBI.FalseBB ||
 562       (TrueBBI.ClobbersPred && FalseBBI.ClobbersPred))
 563     return false;
 564
 565   // Count duplicate instructions at the beginning of the true and false blocks.
 566   MachineBasicBlock::iterator TIB = TrueBBI.BB->begin();
 567   MachineBasicBlock::iterator FIB = FalseBBI.BB->begin();
 568   MachineBasicBlock::iterator TIE = TrueBBI.BB->end();
 569   MachineBasicBlock::iterator FIE = FalseBBI.BB->end();
 570   while (TIB != TIE && FIB != FIE) {
 571     // Skip dbg_value instructions. These do not count.
 572     if (TIB->isDebugValue()) {
 573       while (TIB != TIE && TIB->isDebugValue())
 574         ++TIB;
 575       if (TIB == TIE)
 576         break;
 577     }
 578     if (FIB->isDebugValue()) {
 579       while (FIB != FIE && FIB->isDebugValue())
 580         ++FIB;
 581       if (FIB == FIE)
 582         break;
 583     }
 584     if (!TIB->isIdenticalTo(FIB))
 585       break;
 586     ++Dups1;
 587     ++TIB;
 588     ++FIB;
 589   }
 590
 591   // Now, in preparation for counting duplicate instructions at the ends of the
 592   // blocks, move the end iterators up past any branch instructions.
 593   while (TIE != TIB) {
 594     --TIE;
 595     if (!TIE->isBranch())
 596       break;
 597   }
 598   while (FIE != FIB) {
 599     --FIE;
 600     if (!FIE->isBranch())
 601       break;
 602   }
 603
 604   // If Dups1 includes all of a block, then don't count duplicate
 605   // instructions at the end of the blocks.
 606   if (TIB == TIE || FIB == FIE)
 607     return true;
 608
 609   // Count duplicate instructions at the ends of the blocks.
 610   while (TIE != TIB && FIE != FIB) {
 611     // Skip dbg_value instructions. These do not count.
 612     if (TIE->isDebugValue()) {
 613       while (TIE != TIB && TIE->isDebugValue())
 614         --TIE;
 615       if (TIE == TIB)
 616         break;
 617     }
 618     if (FIE->isDebugValue()) {
 619       while (FIE != FIB && FIE->isDebugValue())
 620         --FIE;
 621       if (FIE == FIB)
 622         break;
 623     }
 624     if (!TIE->isIdenticalTo(FIE))
 625       break;
 626     ++Dups2;
 627     --TIE;
 628     --FIE;
 629   }
 630
 631   return true;
 632 }
 633
 634 /// ScanInstructions - Scan all the instructions in the block to determine if
 635 /// the block is predicable. In most cases, that means all the instructions
 636 /// in the block are isPredicable(). Also checks if the block contains any
 637 /// instruction which can clobber a predicate (e.g. condition code register).
 638 /// If so, the block is not predicable unless it's the last instruction.
 639 void IfConverter::ScanInstructions(BBInfo &BBI) {
 640   if (BBI.IsDone)
 641     return;
 642
 643   bool AlreadyPredicated = !BBI.Predicate.empty();
 644   // First analyze the end of BB branches.
 645   BBI.TrueBB = BBI.FalseBB = nullptr;
 646   BBI.BrCond.clear();
 647   BBI.IsBrAnalyzable =
 648     !TII->AnalyzeBranch(*BBI.BB, BBI.TrueBB, BBI.FalseBB, BBI.BrCond);
 649   BBI.HasFallThrough = BBI.IsBrAnalyzable && BBI.FalseBB == nullptr;
 650
 651   if (BBI.BrCond.size()) {
 652     // No false branch. This BB must end with a conditional branch and a
 653     // fallthrough.
 654     if (!BBI.FalseBB)
 655       BBI.FalseBB = findFalseBlock(BBI.BB, BBI.TrueBB);
 656     if (!BBI.FalseBB) {
 657       // Malformed bcc? True and false blocks are the same?
 658       BBI.IsUnpredicable = true;
 659       return;
 660     }
 661   }
 662
 663   // Then scan all the instructions.
 664   BBI.NonPredSize = 0;
 665   BBI.ExtraCost = 0;
 666   BBI.ExtraCost2 = 0;
 667   BBI.ClobbersPred = false;
 668   for (MachineBasicBlock::iterator I = BBI.BB->begin(), E = BBI.BB->end();
 669        I != E; ++I) {
 670     if (I->isDebugValue())
 671       continue;
 672
 673     if (I->isNotDuplicable())
 674       BBI.CannotBeCopied = true;
 675
 676     bool isPredicated = TII->isPredicated(I);
 677     bool isCondBr = BBI.IsBrAnalyzable && I->isConditionalBranch();
 678
 679     // A conditional branch is not predicable, but it may be eliminated.
 680     if (isCondBr)
 681       continue;
 682
 683     if (!isPredicated) {
 684       BBI.NonPredSize++;
 685       unsigned ExtraPredCost = TII->getPredicationCost(&*I);
 686       unsigned NumCycles = SchedModel.computeInstrLatency(&*I, false);
 687       if (NumCycles > 1)
 688         BBI.ExtraCost += NumCycles-1;
 689       BBI.ExtraCost2 += ExtraPredCost;
 690     } else if (!AlreadyPredicated) {
 691       // FIXME: This instruction is already predicated before the
 692       // if-conversion pass. It's probably something like a conditional move.
 693       // Mark this block unpredicable for now.
 694       BBI.IsUnpredicable = true;
 695       return;
 696     }
 697
 698     if (BBI.ClobbersPred && !isPredicated) {
 699       // Predicate modification instruction should end the block (except for
 700       // already predicated instructions and end of block branches).
 701       // Predicate may have been modified, the subsequent (currently)
 702       // unpredicated instructions cannot be correctly predicated.
 703       BBI.IsUnpredicable = true;
 704       return;
 705     }
 706
 707     // FIXME: Make use of PredDefs? e.g. ADDC, SUBC sets predicates but are
 708     // still potentially predicable.
 709     std::vector<MachineOperand> PredDefs;
 710     if (TII->DefinesPredicate(I, PredDefs))
 711       BBI.ClobbersPred = true;
 712
 713     if (!TII->isPredicable(I)) {
 714       BBI.IsUnpredicable = true;
 715       return;
 716     }
 717   }
 718 }
 719
 720 /// FeasibilityAnalysis - Determine if the block is a suitable candidate to be
 721 /// predicated by the specified predicate.
 722 bool IfConverter::FeasibilityAnalysis(BBInfo &BBI,
 723                                       SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred,
 724                                       bool isTriangle, bool RevBranch) {
 725   // If the block is dead or unpredicable, then it cannot be predicated.
 726   if (BBI.IsDone || BBI.IsUnpredicable)
 727     return false;
 728
 729   // If it is already predicated, check if the new predicate subsumes
 730   // its predicate.
 731   if (BBI.Predicate.size() && !TII->SubsumesPredicate(Pred, BBI.Predicate))
 732     return false;
 733
 734   if (BBI.BrCond.size()) {
 735     if (!isTriangle)
 736       return false;
 737
 738     // Test predicate subsumption.
 739     SmallVector<MachineOperand, 4> RevPred(Pred.begin(), Pred.end());
 740     SmallVector<MachineOperand, 4> Cond(BBI.BrCond.begin(), BBI.BrCond.end());
 741     if (RevBranch) {
 742       if (TII->ReverseBranchCondition(Cond))
 743         return false;
 744     }
 745     if (TII->ReverseBranchCondition(RevPred) ||
 746         !TII->SubsumesPredicate(Cond, RevPred))
 747       return false;
 748   }
 749
 750   return true;
 751 }
 752
 753 /// AnalyzeBlock - Analyze the structure of the sub-CFG starting from
 754 /// the specified block. Record its successors and whether it looks like an
 755 /// if-conversion candidate.
 756 IfConverter::BBInfo &IfConverter::AnalyzeBlock(MachineBasicBlock *BB,
 757                                              std::vector<IfcvtToken*> &Tokens) {
 758   BBInfo &BBI = BBAnalysis[BB->getNumber()];
 759
 760   if (BBI.IsAnalyzed || BBI.IsBeingAnalyzed)
 761     return BBI;
 762
 763   BBI.BB = BB;
 764   BBI.IsBeingAnalyzed = true;
 765
 766   ScanInstructions(BBI);
 767
 768   // Unanalyzable or ends with fallthrough or unconditional branch, or if is not
 769   // considered for ifcvt anymore.
 770   if (!BBI.IsBrAnalyzable || BBI.BrCond.empty() || BBI.IsDone) {
 771     BBI.IsBeingAnalyzed = false;
 772     BBI.IsAnalyzed = true;
 773     return BBI;
 774   }
 775
 776   // Do not ifcvt if either path is a back edge to the entry block.
 777   if (BBI.TrueBB == BB || BBI.FalseBB == BB) {
 778     BBI.IsBeingAnalyzed = false;
 779     BBI.IsAnalyzed = true;
 780     return BBI;
 781   }
 782
 783   // Do not ifcvt if true and false fallthrough blocks are the same.
 784   if (!BBI.FalseBB) {
 785     BBI.IsBeingAnalyzed = false;
 786     BBI.IsAnalyzed = true;
 787     return BBI;
 788   }
 789
 790   BBInfo &TrueBBI  = AnalyzeBlock(BBI.TrueBB, Tokens);
 791   BBInfo &FalseBBI = AnalyzeBlock(BBI.FalseBB, Tokens);
 792
 793   if (TrueBBI.IsDone && FalseBBI.IsDone) {
 794     BBI.IsBeingAnalyzed = false;
 795     BBI.IsAnalyzed = true;
 796     return BBI;
 797   }
 798
 799   SmallVector<MachineOperand, 4> RevCond(BBI.BrCond.begin(), BBI.BrCond.end());
 800   bool CanRevCond = !TII->ReverseBranchCondition(RevCond);
 801
 802   unsigned Dups = 0;
 803   unsigned Dups2 = 0;
 804   bool TNeedSub = !TrueBBI.Predicate.empty();
 805   bool FNeedSub = !FalseBBI.Predicate.empty();
 806   bool Enqueued = false;
 807
 808   BranchProbability Prediction = MBPI->getEdgeProbability(BB, TrueBBI.BB);
 809
 810   if (CanRevCond && ValidDiamond(TrueBBI, FalseBBI, Dups, Dups2) &&
 811       MeetIfcvtSizeLimit(*TrueBBI.BB, (TrueBBI.NonPredSize - (Dups + Dups2) +
 812                                        TrueBBI.ExtraCost), TrueBBI.ExtraCost2,
 813                          *FalseBBI.BB, (FalseBBI.NonPredSize - (Dups + Dups2) +
 814                                         FalseBBI.ExtraCost),FalseBBI.ExtraCost2,
 815                          Prediction) &&
 816       FeasibilityAnalysis(TrueBBI, BBI.BrCond) &&
 817       FeasibilityAnalysis(FalseBBI, RevCond)) {
 818     // Diamond:
 819     //   EBB
 820     //   / \_
 821     //  |   |
 822     // TBB FBB
 823     //   \ /
 824     //  TailBB
 825     // Note TailBB can be empty.
 826     Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICDiamond, TNeedSub|FNeedSub, Dups,
 827                                     Dups2));
 828     Enqueued = true;
 829   }
 830
 831   if (ValidTriangle(TrueBBI, FalseBBI, false, Dups, Prediction) &&
 832       MeetIfcvtSizeLimit(*TrueBBI.BB, TrueBBI.NonPredSize + TrueBBI.ExtraCost,
 833                          TrueBBI.ExtraCost2, Prediction) &&
 834       FeasibilityAnalysis(TrueBBI, BBI.BrCond, true)) {
 835     // Triangle:
 836     //   EBB
 837     //   | \_
 838     //   |  |
 839     //   | TBB
 840     //   |  /
 841     //   FBB
 842     Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICTriangle, TNeedSub, Dups));
 843     Enqueued = true;
 844   }
 845
 846   if (ValidTriangle(TrueBBI, FalseBBI, true, Dups, Prediction) &&
 847       MeetIfcvtSizeLimit(*TrueBBI.BB, TrueBBI.NonPredSize + TrueBBI.ExtraCost,
 848                          TrueBBI.ExtraCost2, Prediction) &&
 849       FeasibilityAnalysis(TrueBBI, BBI.BrCond, true, true)) {
 850     Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICTriangleRev, TNeedSub, Dups));
 851     Enqueued = true;
 852   }
 853
 854   if (ValidSimple(TrueBBI, Dups, Prediction) &&
 855       MeetIfcvtSizeLimit(*TrueBBI.BB, TrueBBI.NonPredSize + TrueBBI.ExtraCost,
 856                          TrueBBI.ExtraCost2, Prediction) &&
 857       FeasibilityAnalysis(TrueBBI, BBI.BrCond)) {
 858     // Simple (split, no rejoin):
 859     //   EBB
 860     //   | \_
 861     //   |  |
 862     //   | TBB---> exit
 863     //   |
 864     //   FBB
 865     Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICSimple, TNeedSub, Dups));
 866     Enqueued = true;
 867   }
 868
 869   if (CanRevCond) {
 870     // Try the other path...
 871     if (ValidTriangle(FalseBBI, TrueBBI, false, Dups,
 872                       Prediction.getCompl()) &&
 873         MeetIfcvtSizeLimit(*FalseBBI.BB,
 874                            FalseBBI.NonPredSize + FalseBBI.ExtraCost,
 875                            FalseBBI.ExtraCost2, Prediction.getCompl()) &&
 876         FeasibilityAnalysis(FalseBBI, RevCond, true)) {
 877       Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICTriangleFalse, FNeedSub, Dups));
 878       Enqueued = true;
 879     }
 880
 881     if (ValidTriangle(FalseBBI, TrueBBI, true, Dups,
 882                       Prediction.getCompl()) &&
 883         MeetIfcvtSizeLimit(*FalseBBI.BB,
 884                            FalseBBI.NonPredSize + FalseBBI.ExtraCost,
 885                            FalseBBI.ExtraCost2, Prediction.getCompl()) &&
 886         FeasibilityAnalysis(FalseBBI, RevCond, true, true)) {
 887       Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICTriangleFRev, FNeedSub, Dups));
 888       Enqueued = true;
 889     }
 890
 891     if (ValidSimple(FalseBBI, Dups, Prediction.getCompl()) &&
 892         MeetIfcvtSizeLimit(*FalseBBI.BB,
 893                            FalseBBI.NonPredSize + FalseBBI.ExtraCost,
 894                            FalseBBI.ExtraCost2, Prediction.getCompl()) &&
 895         FeasibilityAnalysis(FalseBBI, RevCond)) {
 896       Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICSimpleFalse, FNeedSub, Dups));
 897       Enqueued = true;
 898     }
 899   }
 900
 901   BBI.IsEnqueued = Enqueued;
 902   BBI.IsBeingAnalyzed = false;
 903   BBI.IsAnalyzed = true;
 904   return BBI;
 905 }
 906
 907 /// AnalyzeBlocks - Analyze all blocks and find entries for all if-conversion
 908 /// candidates.
 909 void IfConverter::AnalyzeBlocks(MachineFunction &MF,
 910                                 std::vector<IfcvtToken*> &Tokens) {
 911   for (MachineFunction::iterator I = MF.begin(), E = MF.end(); I != E; ++I) {
 912     MachineBasicBlock *BB = I;
 913     AnalyzeBlock(BB, Tokens);
 914   }
 915
 916   // Sort to favor more complex ifcvt scheme.
 917   std::stable_sort(Tokens.begin(), Tokens.end(), IfcvtTokenCmp);
 918 }
 919
 920 /// canFallThroughTo - Returns true either if ToBB is the next block after BB or
 921 /// that all the intervening blocks are empty (given BB can fall through to its
 922 /// next block).
 923 static bool canFallThroughTo(MachineBasicBlock *BB, MachineBasicBlock *ToBB) {
 924   MachineFunction::iterator PI = BB;
 925   MachineFunction::iterator I = std::next(PI);
 926   MachineFunction::iterator TI = ToBB;
 927   MachineFunction::iterator E = BB->getParent()->end();
 928   while (I != TI) {
 929     // Check isSuccessor to avoid case where the next block is empty, but
 930     // it's not a successor.
 931     if (I == E || !I->empty() || !PI->isSuccessor(I))
 932       return false;
 933     PI = I++;
 934   }
 935   return true;
 936 }
 937
 938 /// InvalidatePreds - Invalidate predecessor BB info so it would be re-analyzed
 939 /// to determine if it can be if-converted. If predecessor is already enqueued,
 940 /// dequeue it!
 941 void IfConverter::InvalidatePreds(MachineBasicBlock *BB) {
 942   for (const auto &Predecessor : BB->predecessors()) {
 943     BBInfo &PBBI = BBAnalysis[Predecessor->getNumber()];
 944     if (PBBI.IsDone || PBBI.BB == BB)
 945       continue;
 946     PBBI.IsAnalyzed = false;
 947     PBBI.IsEnqueued = false;
 948   }
 949 }
 950
 951 /// InsertUncondBranch - Inserts an unconditional branch from BB to ToBB.
 952 ///
 953 static void InsertUncondBranch(MachineBasicBlock *BB, MachineBasicBlock *ToBB,
 954                                const TargetInstrInfo *TII) {
 955   DebugLoc dl;  // FIXME: this is nowhere
 956   SmallVector<MachineOperand, 0> NoCond;
 957   TII->InsertBranch(*BB, ToBB, nullptr, NoCond, dl);
 958 }
 959
 960 /// RemoveExtraEdges - Remove true / false edges if either / both are no longer
 961 /// successors.
 962 void IfConverter::RemoveExtraEdges(BBInfo &BBI) {
 963   MachineBasicBlock *TBB = nullptr, *FBB = nullptr;
 964   SmallVector<MachineOperand, 4> Cond;
 965   if (!TII->AnalyzeBranch(*BBI.BB, TBB, FBB, Cond))
 966     BBI.BB->CorrectExtraCFGEdges(TBB, FBB, !Cond.empty());
 967 }
 968
 969 /// Behaves like LiveRegUnits::StepForward() but also adds implicit uses to all
 970 /// values defined in MI which are not live/used by MI.
 971 static void UpdatePredRedefs(MachineInstr *MI, LivePhysRegs &Redefs) {
 972   for (ConstMIBundleOperands Ops(MI); Ops.isValid(); ++Ops) {
 973     if (!Ops->isReg() || !Ops->isKill())
 974       continue;
 975     unsigned Reg = Ops->getReg();
 976     if (Reg == 0)
 977       continue;
 978     Redefs.removeReg(Reg);
 979   }
 980   for (MIBundleOperands Ops(MI); Ops.isValid(); ++Ops) {
 981     if (!Ops->isReg() || !Ops->isDef())
 982       continue;
 983     unsigned Reg = Ops->getReg();
 984     if (Reg == 0 || Redefs.contains(Reg))
 985       continue;
 986     Redefs.addReg(Reg);
 987
 988     MachineOperand &Op = *Ops;
 989     MachineInstr *MI = Op.getParent();
 990     MachineInstrBuilder MIB(*MI->getParent()->getParent(), MI);
 991     MIB.addReg(Reg, RegState::Implicit | RegState::Undef);
 992   }
 993 }
 994
 995 /**
 996  * Remove kill flags from operands with a registers in the @p DontKill set.
 997  */
 998 static void RemoveKills(MachineInstr &MI, const LivePhysRegs &DontKill) {
 999   for (MIBundleOperands O(&MI); O.isValid(); ++O) {
1000     if (!O->isReg() || !O->isKill())
1001       continue;
1002     if (DontKill.contains(O->getReg()))
1003       O->setIsKill(false);
1004   }
1005 }
1006
1007 /**
1008  * Walks a range of machine instructions and removes kill flags for registers
1009  * in the @p DontKill set.
1010  */
1011 static void RemoveKills(MachineBasicBlock::iterator I,
1012                         MachineBasicBlock::iterator E,
1013                         const LivePhysRegs &DontKill,
1014                         const MCRegisterInfo &MCRI) {
1015   for ( ; I != E; ++I)
1016     RemoveKills(*I, DontKill);
1017 }
1018
1019 /// IfConvertSimple - If convert a simple (split, no rejoin) sub-CFG.
1020 ///
1021 bool IfConverter::IfConvertSimple(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind) {
1022   BBInfo &TrueBBI  = BBAnalysis[BBI.TrueBB->getNumber()];
1023   BBInfo &FalseBBI = BBAnalysis[BBI.FalseBB->getNumber()];
1024   BBInfo *CvtBBI = &TrueBBI;
1025   BBInfo *NextBBI = &FalseBBI;
1026
1027   SmallVector<MachineOperand, 4> Cond(BBI.BrCond.begin(), BBI.BrCond.end());
1028   if (Kind == ICSimpleFalse)
1029     std::swap(CvtBBI, NextBBI);
1030
1031   if (CvtBBI->IsDone ||
1032       (CvtBBI->CannotBeCopied && CvtBBI->BB->pred_size() > 1)) {
1033     // Something has changed. It's no longer safe to predicate this block.
1034     BBI.IsAnalyzed = false;
1035     CvtBBI->IsAnalyzed = false;
1036     return false;
1037   }
1038
1039   if (CvtBBI->BB->hasAddressTaken())
1040     // Conservatively abort if-conversion if BB's address is taken.
1041     return false;
1042
1043   if (Kind == ICSimpleFalse)
1044     if (TII->ReverseBranchCondition(Cond))
1045       llvm_unreachable("Unable to reverse branch condition!");
1046
1047   // Initialize liveins to the first BB. These are potentiall redefined by
1048   // predicated instructions.
1049   Redefs.init(TRI);
1050   Redefs.addLiveIns(CvtBBI->BB);
1051   Redefs.addLiveIns(NextBBI->BB);
1052
1053   // Compute a set of registers which must not be killed by instructions in
1054   // BB1: This is everything live-in to BB2.
1055   DontKill.init(TRI);
1056   DontKill.addLiveIns(NextBBI->BB);
1057
1058   if (CvtBBI->BB->pred_size() > 1) {
1059     BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
1060     // Copy instructions in the true block, predicate them, and add them to
1061     // the entry block.
1062     CopyAndPredicateBlock(BBI, *CvtBBI, Cond);
1063
1064     // RemoveExtraEdges won't work if the block has an unanalyzable branch, so
1065     // explicitly remove CvtBBI as a successor.
1066     BBI.BB->removeSuccessor(CvtBBI->BB);
1067   } else {
1068     RemoveKills(CvtBBI->BB->begin(), CvtBBI->BB->end(), DontKill, *TRI);
1069     PredicateBlock(*CvtBBI, CvtBBI->BB->end(), Cond);
1070
1071     // Merge converted block into entry block.
1072     BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
1073     MergeBlocks(BBI, *CvtBBI);
1074   }
1075
1076   bool IterIfcvt = true;
1077   if (!canFallThroughTo(BBI.BB, NextBBI->BB)) {
1078     InsertUncondBranch(BBI.BB, NextBBI->BB, TII);
1079     BBI.HasFallThrough = false;
1080     // Now ifcvt'd block will look like this:
1081     // BB:
1082     // ...
1083     // t, f = cmp
1084     // if t op
1085     // b BBf
1086     //
1087     // We cannot further ifcvt this block because the unconditional branch
1088     // will have to be predicated on the new condition, that will not be
1089     // available if cmp executes.
1090     IterIfcvt = false;
1091   }
1092
1093   RemoveExtraEdges(BBI);
1094
1095   // Update block info. BB can be iteratively if-converted.
1096   if (!IterIfcvt)
1097     BBI.IsDone = true;
1098   InvalidatePreds(BBI.BB);
1099   CvtBBI->IsDone = true;
1100
1101   // FIXME: Must maintain LiveIns.
1102   return true;
1103 }
1104
1105 /// Scale down weights to fit into uint32_t. NewTrue is the new weight
1106 /// for successor TrueBB, and NewFalse is the new weight for successor
1107 /// FalseBB.
1108 static void ScaleWeights(uint64_t NewTrue, uint64_t NewFalse,
1109                          MachineBasicBlock *MBB,
1110                          const MachineBasicBlock *TrueBB,
1111                          const MachineBasicBlock *FalseBB,
1112                          const MachineBranchProbabilityInfo *MBPI) {
1113   uint64_t NewMax = (NewTrue > NewFalse) ? NewTrue : NewFalse;
1114   uint32_t Scale = (NewMax / UINT32_MAX) + 1;
1115   for (MachineBasicBlock::succ_iterator SI = MBB->succ_begin(),
1116                                         SE = MBB->succ_end();
1117        SI != SE; ++SI) {
1118     if (*SI == TrueBB)
1119       MBB->setSuccWeight(SI, (uint32_t)(NewTrue / Scale));
1120     else if (*SI == FalseBB)
1121       MBB->setSuccWeight(SI, (uint32_t)(NewFalse / Scale));
1122     else
1123       MBB->setSuccWeight(SI, MBPI->getEdgeWeight(MBB, SI) / Scale);
1124   }
1125 }
1126
1127 /// IfConvertTriangle - If convert a triangle sub-CFG.
1128 ///
1129 bool IfConverter::IfConvertTriangle(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind) {
1130   BBInfo &TrueBBI = BBAnalysis[BBI.TrueBB->getNumber()];
1131   BBInfo &FalseBBI = BBAnalysis[BBI.FalseBB->getNumber()];
1132   BBInfo *CvtBBI = &TrueBBI;
1133   BBInfo *NextBBI = &FalseBBI;
1134   DebugLoc dl;  // FIXME: this is nowhere
1135
1136   SmallVector<MachineOperand, 4> Cond(BBI.BrCond.begin(), BBI.BrCond.end());
1137   if (Kind == ICTriangleFalse || Kind == ICTriangleFRev)
1138     std::swap(CvtBBI, NextBBI);
1139
1140   if (CvtBBI->IsDone ||
1141       (CvtBBI->CannotBeCopied && CvtBBI->BB->pred_size() > 1)) {
1142     // Something has changed. It's no longer safe to predicate this block.
1143     BBI.IsAnalyzed = false;
1144     CvtBBI->IsAnalyzed = false;
1145     return false;
1146   }
1147
1148   if (CvtBBI->BB->hasAddressTaken())
1149     // Conservatively abort if-conversion if BB's address is taken.
1150     return false;
1151
1152   if (Kind == ICTriangleFalse || Kind == ICTriangleFRev)
1153     if (TII->ReverseBranchCondition(Cond))
1154       llvm_unreachable("Unable to reverse branch condition!");
1155
1156   if (Kind == ICTriangleRev || Kind == ICTriangleFRev) {
1157     if (ReverseBranchCondition(*CvtBBI)) {
1158       // BB has been changed, modify its predecessors (except for this
1159       // one) so they don't get ifcvt'ed based on bad intel.
1160       for (MachineBasicBlock::pred_iterator PI = CvtBBI->BB->pred_begin(),
1161              E = CvtBBI->BB->pred_end(); PI != E; ++PI) {
1162         MachineBasicBlock *PBB = *PI;
1163         if (PBB == BBI.BB)
1164           continue;
1165         BBInfo &PBBI = BBAnalysis[PBB->getNumber()];
1166         if (PBBI.IsEnqueued) {
1167           PBBI.IsAnalyzed = false;
1168           PBBI.IsEnqueued = false;
1169         }
1170       }
1171     }
1172   }
1173
1174   // Initialize liveins to the first BB. These are potentially redefined by
1175   // predicated instructions.
1176   Redefs.init(TRI);
1177   Redefs.addLiveIns(CvtBBI->BB);
1178   Redefs.addLiveIns(NextBBI->BB);
1179
1180   DontKill.clear();
1181
1182   bool HasEarlyExit = CvtBBI->FalseBB != nullptr;
1183   uint64_t CvtNext = 0, CvtFalse = 0, BBNext = 0, BBCvt = 0, SumWeight = 0;
1184   uint32_t WeightScale = 0;
1185
1186   if (HasEarlyExit) {
1187     // Get weights before modifying CvtBBI->BB and BBI.BB.
1188     CvtNext = MBPI->getEdgeWeight(CvtBBI->BB, NextBBI->BB);
1189     CvtFalse = MBPI->getEdgeWeight(CvtBBI->BB, CvtBBI->FalseBB);
1190     BBNext = MBPI->getEdgeWeight(BBI.BB, NextBBI->BB);
1191     BBCvt = MBPI->getEdgeWeight(BBI.BB, CvtBBI->BB);
1192     SumWeight = MBPI->getSumForBlock(CvtBBI->BB, WeightScale);
1193   }
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   BBI.Predicate.append(Cond.begin(), Cond.end());
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   ToBBI.Predicate.append(FromBBI.Predicate.begin(), FromBBI.Predicate.end());
1624   ToBBI.Predicate.append(Cond.begin(), Cond.end());
1625
1626   ToBBI.ClobbersPred |= FromBBI.ClobbersPred;
1627   ToBBI.IsAnalyzed = false;
1628
1629   ++NumDupBBs;
1630 }
1631
1632 /// MergeBlocks - Move all instructions from FromBB to the end of ToBB.
1633 /// This will leave FromBB as an empty block, so remove all of its
1634 /// successor edges except for the fall-through edge.  If AddEdges is true,
1635 /// i.e., when FromBBI's branch is being moved, add those successor edges to
1636 /// ToBBI.
1637 void IfConverter::MergeBlocks(BBInfo &ToBBI, BBInfo &FromBBI, bool AddEdges) {
1638   assert(!FromBBI.BB->hasAddressTaken() &&
1639          "Removing a BB whose address is taken!");
1640
1641   ToBBI.BB->splice(ToBBI.BB->end(),
1642                    FromBBI.BB, FromBBI.BB->begin(), FromBBI.BB->end());
1643
1644   std::vector<MachineBasicBlock *> Succs(FromBBI.BB->succ_begin(),
1645                                          FromBBI.BB->succ_end());
1646   MachineBasicBlock *NBB = getNextBlock(FromBBI.BB);
1647   MachineBasicBlock *FallThrough = FromBBI.HasFallThrough ? NBB : nullptr;
1648
1649   for (unsigned i = 0, e = Succs.size(); i != e; ++i) {
1650     MachineBasicBlock *Succ = Succs[i];
1651     // Fallthrough edge can't be transferred.
1652     if (Succ == FallThrough)
1653       continue;
1654     FromBBI.BB->removeSuccessor(Succ);
1655     if (AddEdges && !ToBBI.BB->isSuccessor(Succ))
1656       ToBBI.BB->addSuccessor(Succ);
1657   }
1658
1659   // Now FromBBI always falls through to the next block!
1660   if (NBB && !FromBBI.BB->isSuccessor(NBB))
1661     FromBBI.BB->addSuccessor(NBB);
1662
1663   ToBBI.Predicate.append(FromBBI.Predicate.begin(), FromBBI.Predicate.end());
1664   FromBBI.Predicate.clear();
1665
1666   ToBBI.NonPredSize += FromBBI.NonPredSize;
1667   ToBBI.ExtraCost += FromBBI.ExtraCost;
1668   ToBBI.ExtraCost2 += FromBBI.ExtraCost2;
1669   FromBBI.NonPredSize = 0;
1670   FromBBI.ExtraCost = 0;
1671   FromBBI.ExtraCost2 = 0;
1672
1673   ToBBI.ClobbersPred |= FromBBI.ClobbersPred;
1674   ToBBI.HasFallThrough = FromBBI.HasFallThrough;
1675   ToBBI.IsAnalyzed = false;
1676   FromBBI.IsAnalyzed = false;
1677 }