lib/Transforms/ExprTypeConvert.cpp

   1 //===- ExprTypeConvert.cpp - Code to change an LLVM Expr Type -------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
   6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file implements the part of level raising that checks to see if it is
  11 // possible to coerce an entire expression tree into a different type.  If
  12 // convertible, other routines from this file will do the conversion.
  13 //
  14 //===----------------------------------------------------------------------===//
  15
  16 #include "TransformInternals.h"
  17 #include "llvm/iOther.h"
  18 #include "llvm/iPHINode.h"
  19 #include "llvm/iMemory.h"
  20 #include "llvm/ConstantHandling.h"
  21 #include "llvm/Analysis/Expressions.h"
  22 #include "Support/STLExtras.h"
  23 #include "Support/Debug.h"
  24 #include <algorithm>
  25
  26 namespace llvm {
  27
  28 static bool OperandConvertibleToType(User *U, Value *V, const Type *Ty,
  29                                      ValueTypeCache &ConvertedTypes,
  30                                      const TargetData &TD);
  31
  32 static void ConvertOperandToType(User *U, Value *OldVal, Value *NewVal,
  33                                  ValueMapCache &VMC, const TargetData &TD);
  34
  35 // Peephole Malloc instructions: we take a look at the use chain of the
  36 // malloc instruction, and try to find out if the following conditions hold:
  37 //   1. The malloc is of the form: 'malloc [sbyte], uint <constant>'
  38 //   2. The only users of the malloc are cast & add instructions
  39 //   3. Of the cast instructions, there is only one destination pointer type
  40 //      [RTy] where the size of the pointed to object is equal to the number
  41 //      of bytes allocated.
  42 //
  43 // If these conditions hold, we convert the malloc to allocate an [RTy]
  44 // element.  TODO: This comment is out of date WRT arrays
  45 //
  46 static bool MallocConvertibleToType(MallocInst *MI, const Type *Ty,
  47                                     ValueTypeCache &CTMap,
  48                                     const TargetData &TD) {
  49   if (!isa<PointerType>(Ty)) return false;   // Malloc always returns pointers
  50
  51   // Deal with the type to allocate, not the pointer type...
  52   Ty = cast<PointerType>(Ty)->getElementType();
  53   if (!Ty->isSized()) return false;      // Can only alloc something with a size
  54
  55   // Analyze the number of bytes allocated...
  56   ExprType Expr = ClassifyExpression(MI->getArraySize());
  57
  58   // Get information about the base datatype being allocated, before & after
  59   int ReqTypeSize = TD.getTypeSize(Ty);
  60   if (ReqTypeSize == 0) return false;
  61   unsigned OldTypeSize = TD.getTypeSize(MI->getType()->getElementType());
  62
  63   // Must have a scale or offset to analyze it...
  64   if (!Expr.Offset && !Expr.Scale && OldTypeSize == 1) return false;
  65
  66   // Get the offset and scale of the allocation...
  67   int64_t OffsetVal = Expr.Offset ? getConstantValue(Expr.Offset) : 0;
  68   int64_t ScaleVal = Expr.Scale ? getConstantValue(Expr.Scale) :(Expr.Var != 0);
  69
  70   // The old type might not be of unit size, take old size into consideration
  71   // here...
  72   int64_t Offset = OffsetVal * OldTypeSize;
  73   int64_t Scale  = ScaleVal  * OldTypeSize;
  74
  75   // In order to be successful, both the scale and the offset must be a multiple
  76   // of the requested data type's size.
  77   //
  78   if (Offset/ReqTypeSize*ReqTypeSize != Offset ||
  79       Scale/ReqTypeSize*ReqTypeSize != Scale)
  80     return false;   // Nope.
  81
  82   return true;
  83 }
  84
  85 static Instruction *ConvertMallocToType(MallocInst *MI, const Type *Ty,
  86                                         const std::string &Name,
  87                                         ValueMapCache &VMC,
  88                                         const TargetData &TD){
  89   BasicBlock *BB = MI->getParent();
  90   BasicBlock::iterator It = BB->end();
  91
  92   // Analyze the number of bytes allocated...
  93   ExprType Expr = ClassifyExpression(MI->getArraySize());
  94
  95   const PointerType *AllocTy = cast<PointerType>(Ty);
  96   const Type *ElType = AllocTy->getElementType();
  97
  98   unsigned DataSize = TD.getTypeSize(ElType);
  99   unsigned OldTypeSize = TD.getTypeSize(MI->getType()->getElementType());
 100
 101   // Get the offset and scale coefficients that we are allocating...
 102   int64_t OffsetVal = (Expr.Offset ? getConstantValue(Expr.Offset) : 0);
 103   int64_t ScaleVal = Expr.Scale ? getConstantValue(Expr.Scale) : (Expr.Var !=0);
 104
 105   // The old type might not be of unit size, take old size into consideration
 106   // here...
 107   unsigned Offset = (uint64_t)OffsetVal * OldTypeSize / DataSize;
 108   unsigned Scale  = (uint64_t)ScaleVal  * OldTypeSize / DataSize;
 109
 110   // Locate the malloc instruction, because we may be inserting instructions
 111   It = MI;
 112
 113   // If we have a scale, apply it first...
 114   if (Expr.Var) {
 115     // Expr.Var is not necessarily unsigned right now, insert a cast now.
 116     if (Expr.Var->getType() != Type::UIntTy)
 117       Expr.Var = new CastInst(Expr.Var, Type::UIntTy,
 118                               Expr.Var->getName()+"-uint", It);
 119
 120     if (Scale != 1)
 121       Expr.Var = BinaryOperator::create(Instruction::Mul, Expr.Var,
 122                                         ConstantUInt::get(Type::UIntTy, Scale),
 123                                         Expr.Var->getName()+"-scl", It);
 124
 125   } else {
 126     // If we are not scaling anything, just make the offset be the "var"...
 127     Expr.Var = ConstantUInt::get(Type::UIntTy, Offset);
 128     Offset = 0; Scale = 1;
 129   }
 130
 131   // If we have an offset now, add it in...
 132   if (Offset != 0) {
 133     assert(Expr.Var && "Var must be nonnull by now!");
 134     Expr.Var = BinaryOperator::create(Instruction::Add, Expr.Var,
 135                                       ConstantUInt::get(Type::UIntTy, Offset),
 136                                       Expr.Var->getName()+"-off", It);
 137   }
 138
 139   assert(AllocTy == Ty);
 140   return new MallocInst(AllocTy->getElementType(), Expr.Var, Name);
 141 }
 142
 143
 144 // ExpressionConvertibleToType - Return true if it is possible
 145 bool ExpressionConvertibleToType(Value *V, const Type *Ty,
 146                                  ValueTypeCache &CTMap, const TargetData &TD) {
 147   // Expression type must be holdable in a register.
 148   if (!Ty->isFirstClassType())
 149     return false;
 150
 151   ValueTypeCache::iterator CTMI = CTMap.find(V);
 152   if (CTMI != CTMap.end()) return CTMI->second == Ty;
 153
 154   // If it's a constant... all constants can be converted to a different
 155   // type. We just ask the constant propagator to see if it can convert the
 156   // value...
 157   //
 158   if (Constant *CPV = dyn_cast<Constant>(V))
 159     return ConstantFoldCastInstruction(CPV, Ty);
 160
 161   CTMap[V] = Ty;
 162   if (V->getType() == Ty) return true;  // Expression already correct type!
 163
 164   Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
 165   if (I == 0) return false;              // Otherwise, we can't convert!
 166
 167   switch (I->getOpcode()) {
 168   case Instruction::Cast:
 169     // We can convert the expr if the cast destination type is losslessly
 170     // convertible to the requested type.
 171     if (!Ty->isLosslesslyConvertibleTo(I->getType())) return false;
 172
 173     // We also do not allow conversion of a cast that casts from a ptr to array
 174     // of X to a *X.  For example: cast [4 x %List *] * %val to %List * *
 175     //
 176     if (const PointerType *SPT =
 177         dyn_cast<PointerType>(I->getOperand(0)->getType()))
 178       if (const PointerType *DPT = dyn_cast<PointerType>(I->getType()))
 179         if (const ArrayType *AT = dyn_cast<ArrayType>(SPT->getElementType()))
 180           if (AT->getElementType() == DPT->getElementType())
 181             return false;
 182     break;
 183
 184   case Instruction::Add:
 185   case Instruction::Sub:
 186     if (!Ty->isInteger() && !Ty->isFloatingPoint()) return false;
 187     if (!ExpressionConvertibleToType(I->getOperand(0), Ty, CTMap, TD) ||
 188         !ExpressionConvertibleToType(I->getOperand(1), Ty, CTMap, TD))
 189       return false;
 190     break;
 191   case Instruction::Shr:
 192     if (!Ty->isInteger()) return false;
 193     if (Ty->isSigned() != V->getType()->isSigned()) return false;
 194     // FALL THROUGH
 195   case Instruction::Shl:
 196     if (!Ty->isInteger()) return false;
 197     if (!ExpressionConvertibleToType(I->getOperand(0), Ty, CTMap, TD))
 198       return false;
 199     break;
 200
 201   case Instruction::Load: {
 202     LoadInst *LI = cast<LoadInst>(I);
 203     if (!ExpressionConvertibleToType(LI->getPointerOperand(),
 204                                      PointerType::get(Ty), CTMap, TD))
 205       return false;
 206     break;
 207   }
 208   case Instruction::PHI: {
 209     PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
 210     for (unsigned i = 0; i < PN->getNumIncomingValues(); ++i)
 211       if (!ExpressionConvertibleToType(PN->getIncomingValue(i), Ty, CTMap, TD))
 212         return false;
 213     break;
 214   }
 215
 216   case Instruction::Malloc:
 217     if (!MallocConvertibleToType(cast<MallocInst>(I), Ty, CTMap, TD))
 218       return false;
 219     break;
 220
 221   case Instruction::GetElementPtr: {
 222     // GetElementPtr's are directly convertible to a pointer type if they have
 223     // a number of zeros at the end.  Because removing these values does not
 224     // change the logical offset of the GEP, it is okay and fair to remove them.
 225     // This can change this:
 226     //   %t1 = getelementptr %Hosp * %hosp, ubyte 4, ubyte 0  ; <%List **>
 227     //   %t2 = cast %List * * %t1 to %List *
 228     // into
 229     //   %t2 = getelementptr %Hosp * %hosp, ubyte 4           ; <%List *>
 230     //
 231     GetElementPtrInst *GEP = cast<GetElementPtrInst>(I);
 232     const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty);
 233     if (!PTy) return false;  // GEP must always return a pointer...
 234     const Type *PVTy = PTy->getElementType();
 235
 236     // Check to see if there are zero elements that we can remove from the
 237     // index array.  If there are, check to see if removing them causes us to
 238     // get to the right type...
 239     //
 240     std::vector<Value*> Indices(GEP->idx_begin(), GEP->idx_end());
 241     const Type *BaseType = GEP->getPointerOperand()->getType();
 242     const Type *ElTy = 0;
 243
 244     while (!Indices.empty() &&
 245            Indices.back() == Constant::getNullValue(Indices.back()->getType())){
 246       Indices.pop_back();
 247       ElTy = GetElementPtrInst::getIndexedType(BaseType, Indices, true);
 248       if (ElTy == PVTy)
 249         break;  // Found a match!!
 250       ElTy = 0;
 251     }
 252
 253     if (ElTy) break;   // Found a number of zeros we can strip off!
 254
 255     // Otherwise, we can convert a GEP from one form to the other iff the
 256     // current gep is of the form 'getelementptr sbyte*, long N
 257     // and we could convert this to an appropriate GEP for the new type.
 258     //
 259     if (GEP->getNumOperands() == 2 &&
 260         GEP->getType() == PointerType::get(Type::SByteTy)) {
 261
 262       // Do not Check to see if our incoming pointer can be converted
 263       // to be a ptr to an array of the right type... because in more cases than
 264       // not, it is simply not analyzable because of pointer/array
 265       // discrepancies.  To fix this, we will insert a cast before the GEP.
 266       //
 267
 268       // Check to see if 'N' is an expression that can be converted to
 269       // the appropriate size... if so, allow it.
 270       //
 271       std::vector<Value*> Indices;
 272       const Type *ElTy = ConvertibleToGEP(PTy, I->getOperand(1), Indices, TD);
 273       if (ElTy == PVTy) {
 274         if (!ExpressionConvertibleToType(I->getOperand(0),
 275                                          PointerType::get(ElTy), CTMap, TD))
 276           return false;  // Can't continue, ExConToTy might have polluted set!
 277         break;
 278       }
 279     }
 280
 281     // Otherwise, it could be that we have something like this:
 282     //     getelementptr [[sbyte] *] * %reg115, long %reg138    ; [sbyte]**
 283     // and want to convert it into something like this:
 284     //     getelemenptr [[int] *] * %reg115, long %reg138      ; [int]**
 285     //
 286     if (GEP->getNumOperands() == 2 &&
 287         PTy->getElementType()->isSized() &&
 288         TD.getTypeSize(PTy->getElementType()) ==
 289         TD.getTypeSize(GEP->getType()->getElementType())) {
 290       const PointerType *NewSrcTy = PointerType::get(PVTy);
 291       if (!ExpressionConvertibleToType(I->getOperand(0), NewSrcTy, CTMap, TD))
 292         return false;
 293       break;
 294     }
 295
 296     return false;   // No match, maybe next time.
 297   }
 298
 299   case Instruction::Call: {
 300     if (isa<Function>(I->getOperand(0)))
 301       return false;  // Don't even try to change direct calls.
 302
 303     // If this is a function pointer, we can convert the return type if we can
 304     // convert the source function pointer.
 305     //
 306     const PointerType *PT = cast<PointerType>(I->getOperand(0)->getType());
 307     const FunctionType *FT = cast<FunctionType>(PT->getElementType());
 308     std::vector<const Type *> ArgTys(FT->getParamTypes().begin(),
 309                                      FT->getParamTypes().end());
 310     const FunctionType *NewTy =
 311       FunctionType::get(Ty, ArgTys, FT->isVarArg());
 312     if (!ExpressionConvertibleToType(I->getOperand(0),
 313                                      PointerType::get(NewTy), CTMap, TD))
 314       return false;
 315     break;
 316   }
 317   default:
 318     return false;
 319   }
 320
 321   // Expressions are only convertible if all of the users of the expression can
 322   // have this value converted.  This makes use of the map to avoid infinite
 323   // recursion.
 324   //
 325   for (Value::use_iterator It = I->use_begin(), E = I->use_end(); It != E; ++It)
 326     if (!OperandConvertibleToType(*It, I, Ty, CTMap, TD))
 327       return false;
 328
 329   return true;
 330 }
 331
 332
 333 Value *ConvertExpressionToType(Value *V, const Type *Ty, ValueMapCache &VMC,
 334                                const TargetData &TD) {
 335   if (V->getType() == Ty) return V;  // Already where we need to be?
 336
 337   ValueMapCache::ExprMapTy::iterator VMCI = VMC.ExprMap.find(V);
 338   if (VMCI != VMC.ExprMap.end()) {
 339     const Value *GV = VMCI->second;
 340     const Type *GTy = VMCI->second->getType();
 341     assert(VMCI->second->getType() == Ty);
 342
 343     if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V))
 344       ValueHandle IHandle(VMC, I);  // Remove I if it is unused now!
 345
 346     return VMCI->second;
 347   }
 348
 349   DEBUG(std::cerr << "CETT: " << (void*)V << " " << V);
 350
 351   Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
 352   if (I == 0) {
 353     Constant *CPV = cast<Constant>(V);
 354     // Constants are converted by constant folding the cast that is required.
 355     // We assume here that all casts are implemented for constant prop.
 356     Value *Result = ConstantFoldCastInstruction(CPV, Ty);
 357     assert(Result && "ConstantFoldCastInstruction Failed!!!");
 358     assert(Result->getType() == Ty && "Const prop of cast failed!");
 359
 360     // Add the instruction to the expression map
 361     //VMC.ExprMap[V] = Result;
 362     return Result;
 363   }
 364
 365
 366   BasicBlock *BB = I->getParent();
 367   std::string Name = I->getName();  if (!Name.empty()) I->setName("");
 368   Instruction *Res;     // Result of conversion
 369
 370   ValueHandle IHandle(VMC, I);  // Prevent I from being removed!
 371
 372   Constant *Dummy = Constant::getNullValue(Ty);
 373
 374   switch (I->getOpcode()) {
 375   case Instruction::Cast:
 376     assert(VMC.NewCasts.count(ValueHandle(VMC, I)) == 0);
 377     Res = new CastInst(I->getOperand(0), Ty, Name);
 378     VMC.NewCasts.insert(ValueHandle(VMC, Res));
 379     break;
 380
 381   case Instruction::Add:
 382   case Instruction::Sub:
 383     Res = BinaryOperator::create(cast<BinaryOperator>(I)->getOpcode(),
 384                                  Dummy, Dummy, Name);
 385     VMC.ExprMap[I] = Res;   // Add node to expression eagerly
 386
 387     Res->setOperand(0, ConvertExpressionToType(I->getOperand(0), Ty, VMC, TD));
 388     Res->setOperand(1, ConvertExpressionToType(I->getOperand(1), Ty, VMC, TD));
 389     break;
 390
 391   case Instruction::Shl:
 392   case Instruction::Shr:
 393     Res = new ShiftInst(cast<ShiftInst>(I)->getOpcode(), Dummy,
 394                         I->getOperand(1), Name);
 395     VMC.ExprMap[I] = Res;
 396     Res->setOperand(0, ConvertExpressionToType(I->getOperand(0), Ty, VMC, TD));
 397     break;
 398
 399   case Instruction::Load: {
 400     LoadInst *LI = cast<LoadInst>(I);
 401
 402     Res = new LoadInst(Constant::getNullValue(PointerType::get(Ty)), Name);
 403     VMC.ExprMap[I] = Res;
 404     Res->setOperand(0, ConvertExpressionToType(LI->getPointerOperand(),
 405                                                PointerType::get(Ty), VMC, TD));
 406     assert(Res->getOperand(0)->getType() == PointerType::get(Ty));
 407     assert(Ty == Res->getType());
 408     assert(Res->getType()->isFirstClassType() && "Load of structure or array!");
 409     break;
 410   }
 411
 412   case Instruction::PHI: {
 413     PHINode *OldPN = cast<PHINode>(I);
 414     PHINode *NewPN = new PHINode(Ty, Name);
 415
 416     VMC.ExprMap[I] = NewPN;   // Add node to expression eagerly
 417     while (OldPN->getNumOperands()) {
 418       BasicBlock *BB = OldPN->getIncomingBlock(0);
 419       Value *OldVal = OldPN->getIncomingValue(0);
 420       ValueHandle OldValHandle(VMC, OldVal);
 421       OldPN->removeIncomingValue(BB, false);
 422       Value *V = ConvertExpressionToType(OldVal, Ty, VMC, TD);
 423       NewPN->addIncoming(V, BB);
 424     }
 425     Res = NewPN;
 426     break;
 427   }
 428
 429   case Instruction::Malloc: {
 430     Res = ConvertMallocToType(cast<MallocInst>(I), Ty, Name, VMC, TD);
 431     break;
 432   }
 433
 434   case Instruction::GetElementPtr: {
 435     // GetElementPtr's are directly convertible to a pointer type if they have
 436     // a number of zeros at the end.  Because removing these values does not
 437     // change the logical offset of the GEP, it is okay and fair to remove them.
 438     // This can change this:
 439     //   %t1 = getelementptr %Hosp * %hosp, ubyte 4, ubyte 0  ; <%List **>
 440     //   %t2 = cast %List * * %t1 to %List *
 441     // into
 442     //   %t2 = getelementptr %Hosp * %hosp, ubyte 4           ; <%List *>
 443     //
 444     GetElementPtrInst *GEP = cast<GetElementPtrInst>(I);
 445
 446     // Check to see if there are zero elements that we can remove from the
 447     // index array.  If there are, check to see if removing them causes us to
 448     // get to the right type...
 449     //
 450     std::vector<Value*> Indices(GEP->idx_begin(), GEP->idx_end());
 451     const Type *BaseType = GEP->getPointerOperand()->getType();
 452     const Type *PVTy = cast<PointerType>(Ty)->getElementType();
 453     Res = 0;
 454     while (!Indices.empty() &&
 455            Indices.back() == Constant::getNullValue(Indices.back()->getType())){
 456       Indices.pop_back();
 457       if (GetElementPtrInst::getIndexedType(BaseType, Indices, true) == PVTy) {
 458         if (Indices.size() == 0)
 459           Res = new CastInst(GEP->getPointerOperand(), BaseType); // NOOP CAST
 460         else
 461           Res = new GetElementPtrInst(GEP->getPointerOperand(), Indices, Name);
 462         break;
 463       }
 464     }
 465
 466     if (Res == 0 && GEP->getNumOperands() == 2 &&
 467         GEP->getType() == PointerType::get(Type::SByteTy)) {
 468
 469       // Otherwise, we can convert a GEP from one form to the other iff the
 470       // current gep is of the form 'getelementptr sbyte*, unsigned N
 471       // and we could convert this to an appropriate GEP for the new type.
 472       //
 473       const PointerType *NewSrcTy = PointerType::get(PVTy);
 474       BasicBlock::iterator It = I;
 475
 476       // Check to see if 'N' is an expression that can be converted to
 477       // the appropriate size... if so, allow it.
 478       //
 479       std::vector<Value*> Indices;
 480       const Type *ElTy = ConvertibleToGEP(NewSrcTy, I->getOperand(1),
 481                                           Indices, TD, &It);
 482       if (ElTy) {
 483         assert(ElTy == PVTy && "Internal error, setup wrong!");
 484         Res = new GetElementPtrInst(Constant::getNullValue(NewSrcTy),
 485                                     Indices, Name);
 486         VMC.ExprMap[I] = Res;
 487         Res->setOperand(0, ConvertExpressionToType(I->getOperand(0),
 488                                                    NewSrcTy, VMC, TD));
 489       }
 490     }
 491
 492     // Otherwise, it could be that we have something like this:
 493     //     getelementptr [[sbyte] *] * %reg115, uint %reg138    ; [sbyte]**
 494     // and want to convert it into something like this:
 495     //     getelemenptr [[int] *] * %reg115, uint %reg138      ; [int]**
 496     //
 497     if (Res == 0) {
 498       const PointerType *NewSrcTy = PointerType::get(PVTy);
 499       std::vector<Value*> Indices(GEP->idx_begin(), GEP->idx_end());
 500       Res = new GetElementPtrInst(Constant::getNullValue(NewSrcTy),
 501                                   Indices, Name);
 502       VMC.ExprMap[I] = Res;
 503       Res->setOperand(0, ConvertExpressionToType(I->getOperand(0),
 504                                                  NewSrcTy, VMC, TD));
 505     }
 506
 507
 508     assert(Res && "Didn't find match!");
 509     break;
 510   }
 511
 512   case Instruction::Call: {
 513     assert(!isa<Function>(I->getOperand(0)));
 514
 515     // If this is a function pointer, we can convert the return type if we can
 516     // convert the source function pointer.
 517     //
 518     const PointerType *PT = cast<PointerType>(I->getOperand(0)->getType());
 519     const FunctionType *FT = cast<FunctionType>(PT->getElementType());
 520     std::vector<const Type *> ArgTys(FT->getParamTypes().begin(),
 521                                      FT->getParamTypes().end());
 522     const FunctionType *NewTy =
 523       FunctionType::get(Ty, ArgTys, FT->isVarArg());
 524     const PointerType *NewPTy = PointerType::get(NewTy);
 525     if (Ty == Type::VoidTy)
 526       Name = "";  // Make sure not to name calls that now return void!
 527
 528     Res = new CallInst(Constant::getNullValue(NewPTy),
 529                        std::vector<Value*>(I->op_begin()+1, I->op_end()),
 530                        Name);
 531     VMC.ExprMap[I] = Res;
 532     Res->setOperand(0, ConvertExpressionToType(I->getOperand(0),NewPTy,VMC,TD));
 533     break;
 534   }
 535   default:
 536     assert(0 && "Expression convertible, but don't know how to convert?");
 537     return 0;
 538   }
 539
 540   assert(Res->getType() == Ty && "Didn't convert expr to correct type!");
 541
 542   BB->getInstList().insert(I, Res);
 543
 544   // Add the instruction to the expression map
 545   VMC.ExprMap[I] = Res;
 546
 547
 548   unsigned NumUses = I->use_size();
 549   for (unsigned It = 0; It < NumUses; ) {
 550     unsigned OldSize = NumUses;
 551     Value::use_iterator UI = I->use_begin();
 552     std::advance(UI, It);
 553     ConvertOperandToType(*UI, I, Res, VMC, TD);
 554     NumUses = I->use_size();
 555     if (NumUses == OldSize) ++It;
 556   }
 557
 558   DEBUG(std::cerr << "ExpIn: " << (void*)I << " " << I
 559                   << "ExpOut: " << (void*)Res << " " << Res);
 560
 561   return Res;
 562 }
 563
 564
 565
 566 // ValueConvertibleToType - Return true if it is possible
 567 bool ValueConvertibleToType(Value *V, const Type *Ty,
 568                              ValueTypeCache &ConvertedTypes,
 569                             const TargetData &TD) {
 570   ValueTypeCache::iterator I = ConvertedTypes.find(V);
 571   if (I != ConvertedTypes.end()) return I->second == Ty;
 572   ConvertedTypes[V] = Ty;
 573
 574   // It is safe to convert the specified value to the specified type IFF all of
 575   // the uses of the value can be converted to accept the new typed value.
 576   //
 577   if (V->getType() != Ty) {
 578     for (Value::use_iterator I = V->use_begin(), E = V->use_end(); I != E; ++I)
 579       if (!OperandConvertibleToType(*I, V, Ty, ConvertedTypes, TD))
 580         return false;
 581   }
 582
 583   return true;
 584 }
 585
 586
 587
 588
 589
 590 // OperandConvertibleToType - Return true if it is possible to convert operand
 591 // V of User (instruction) U to the specified type.  This is true iff it is
 592 // possible to change the specified instruction to accept this.  CTMap is a map
 593 // of converted types, so that circular definitions will see the future type of
 594 // the expression, not the static current type.
 595 //
 596 static bool OperandConvertibleToType(User *U, Value *V, const Type *Ty,
 597                                      ValueTypeCache &CTMap,
 598                                      const TargetData &TD) {
 599   //  if (V->getType() == Ty) return true;   // Operand already the right type?
 600
 601   // Expression type must be holdable in a register.
 602   if (!Ty->isFirstClassType())
 603     return false;
 604
 605   Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(U);
 606   if (I == 0) return false;              // We can't convert!
 607
 608   switch (I->getOpcode()) {
 609   case Instruction::Cast:
 610     assert(I->getOperand(0) == V);
 611     // We can convert the expr if the cast destination type is losslessly
 612     // convertible to the requested type.
 613     // Also, do not change a cast that is a noop cast.  For all intents and
 614     // purposes it should be eliminated.
 615     if (!Ty->isLosslesslyConvertibleTo(I->getOperand(0)->getType()) ||
 616         I->getType() == I->getOperand(0)->getType())
 617       return false;
 618
 619     // Do not allow a 'cast ushort %V to uint' to have it's first operand be
 620     // converted to a 'short' type.  Doing so changes the way sign promotion
 621     // happens, and breaks things.  Only allow the cast to take place if the
 622     // signedness doesn't change... or if the current cast is not a lossy
 623     // conversion.
 624     //
 625     if (!I->getType()->isLosslesslyConvertibleTo(I->getOperand(0)->getType()) &&
 626         I->getOperand(0)->getType()->isSigned() != Ty->isSigned())
 627       return false;
 628
 629     // We also do not allow conversion of a cast that casts from a ptr to array
 630     // of X to a *X.  For example: cast [4 x %List *] * %val to %List * *
 631     //
 632     if (const PointerType *SPT =
 633         dyn_cast<PointerType>(I->getOperand(0)->getType()))
 634       if (const PointerType *DPT = dyn_cast<PointerType>(I->getType()))
 635         if (const ArrayType *AT = dyn_cast<ArrayType>(SPT->getElementType()))
 636           if (AT->getElementType() == DPT->getElementType())
 637             return false;
 638     return true;
 639
 640   case Instruction::Add:
 641     if (isa<PointerType>(Ty)) {
 642       Value *IndexVal = I->getOperand(V == I->getOperand(0) ? 1 : 0);
 643       std::vector<Value*> Indices;
 644       if (const Type *ETy = ConvertibleToGEP(Ty, IndexVal, Indices, TD)) {
 645         const Type *RetTy = PointerType::get(ETy);
 646
 647         // Only successful if we can convert this type to the required type
 648         if (ValueConvertibleToType(I, RetTy, CTMap, TD)) {
 649           CTMap[I] = RetTy;
 650           return true;
 651         }
 652         // We have to return failure here because ValueConvertibleToType could
 653         // have polluted our map
 654         return false;
 655       }
 656     }
 657     // FALLTHROUGH
 658   case Instruction::Sub: {
 659     if (!Ty->isInteger() && !Ty->isFloatingPoint()) return false;
 660
 661     Value *OtherOp = I->getOperand((V == I->getOperand(0)) ? 1 : 0);
 662     return ValueConvertibleToType(I, Ty, CTMap, TD) &&
 663            ExpressionConvertibleToType(OtherOp, Ty, CTMap, TD);
 664   }
 665   case Instruction::SetEQ:
 666   case Instruction::SetNE: {
 667     Value *OtherOp = I->getOperand((V == I->getOperand(0)) ? 1 : 0);
 668     return ExpressionConvertibleToType(OtherOp, Ty, CTMap, TD);
 669   }
 670   case Instruction::Shr:
 671     if (Ty->isSigned() != V->getType()->isSigned()) return false;
 672     // FALL THROUGH
 673   case Instruction::Shl:
 674     if (I->getOperand(1) == V) return false;  // Cannot change shift amount type
 675     if (!Ty->isInteger()) return false;
 676     return ValueConvertibleToType(I, Ty, CTMap, TD);
 677
 678   case Instruction::Free:
 679     assert(I->getOperand(0) == V);
 680     return isa<PointerType>(Ty);    // Free can free any pointer type!
 681
 682   case Instruction::Load:
 683     // Cannot convert the types of any subscripts...
 684     if (I->getOperand(0) != V) return false;
 685
 686     if (const PointerType *PT = dyn_cast<PointerType>(Ty)) {
 687       LoadInst *LI = cast<LoadInst>(I);
 688
 689       const Type *LoadedTy = PT->getElementType();
 690
 691       // They could be loading the first element of a composite type...
 692       if (const CompositeType *CT = dyn_cast<CompositeType>(LoadedTy)) {
 693         unsigned Offset = 0;     // No offset, get first leaf.
 694         std::vector<Value*> Indices;  // Discarded...
 695         LoadedTy = getStructOffsetType(CT, Offset, Indices, TD, false);
 696         assert(Offset == 0 && "Offset changed from zero???");
 697       }
 698
 699       if (!LoadedTy->isFirstClassType())
 700         return false;
 701
 702       if (TD.getTypeSize(LoadedTy) != TD.getTypeSize(LI->getType()))
 703         return false;
 704
 705       return ValueConvertibleToType(LI, LoadedTy, CTMap, TD);
 706     }
 707     return false;
 708
 709   case Instruction::Store: {
 710     StoreInst *SI = cast<StoreInst>(I);
 711
 712     if (V == I->getOperand(0)) {
 713       ValueTypeCache::iterator CTMI = CTMap.find(I->getOperand(1));
 714       if (CTMI != CTMap.end()) {   // Operand #1 is in the table already?
 715         // If so, check to see if it's Ty*, or, more importantly, if it is a
 716         // pointer to a structure where the first element is a Ty... this code
 717         // is necessary because we might be trying to change the source and
 718         // destination type of the store (they might be related) and the dest
 719         // pointer type might be a pointer to structure.  Below we allow pointer
 720         // to structures where the 0th element is compatible with the value,
 721         // now we have to support the symmetrical part of this.
 722         //
 723         const Type *ElTy = cast<PointerType>(CTMI->second)->getElementType();
 724
 725         // Already a pointer to what we want?  Trivially accept...
 726         if (ElTy == Ty) return true;
 727
 728         // Tricky case now, if the destination is a pointer to structure,
 729         // obviously the source is not allowed to be a structure (cannot copy
 730         // a whole structure at a time), so the level raiser must be trying to
 731         // store into the first field.  Check for this and allow it now:
 732         //
 733         if (const StructType *SElTy = dyn_cast<StructType>(ElTy)) {
 734           unsigned Offset = 0;
 735           std::vector<Value*> Indices;
 736           ElTy = getStructOffsetType(ElTy, Offset, Indices, TD, false);
 737           assert(Offset == 0 && "Offset changed!");
 738           if (ElTy == 0)    // Element at offset zero in struct doesn't exist!
 739             return false;   // Can only happen for {}*
 740
 741           if (ElTy == Ty)   // Looks like the 0th element of structure is
 742             return true;    // compatible!  Accept now!
 743
 744           // Otherwise we know that we can't work, so just stop trying now.
 745           return false;
 746         }
 747       }
 748
 749       // Can convert the store if we can convert the pointer operand to match
 750       // the new  value type...
 751       return ExpressionConvertibleToType(I->getOperand(1), PointerType::get(Ty),
 752                                          CTMap, TD);
 753     } else if (const PointerType *PT = dyn_cast<PointerType>(Ty)) {
 754       const Type *ElTy = PT->getElementType();
 755       assert(V == I->getOperand(1));
 756
 757       if (isa<StructType>(ElTy)) {
 758         // We can change the destination pointer if we can store our first
 759         // argument into the first element of the structure...
 760         //
 761         unsigned Offset = 0;
 762         std::vector<Value*> Indices;
 763         ElTy = getStructOffsetType(ElTy, Offset, Indices, TD, false);
 764         assert(Offset == 0 && "Offset changed!");
 765         if (ElTy == 0)    // Element at offset zero in struct doesn't exist!
 766           return false;   // Can only happen for {}*
 767       }
 768
 769       // Must move the same amount of data...
 770       if (!ElTy->isSized() ||
 771           TD.getTypeSize(ElTy) != TD.getTypeSize(I->getOperand(0)->getType()))
 772         return false;
 773
 774       // Can convert store if the incoming value is convertible and if the
 775       // result will preserve semantics...
 776       const Type *Op0Ty = I->getOperand(0)->getType();
 777       if (!(Op0Ty->isIntegral() ^ ElTy->isIntegral()) &&
 778           !(Op0Ty->isFloatingPoint() ^ ElTy->isFloatingPoint()))
 779         return ExpressionConvertibleToType(I->getOperand(0), ElTy, CTMap, TD);
 780     }
 781     return false;
 782   }
 783
 784   case Instruction::GetElementPtr:
 785     if (V != I->getOperand(0) || !isa<PointerType>(Ty)) return false;
 786
 787     // If we have a two operand form of getelementptr, this is really little
 788     // more than a simple addition.  As with addition, check to see if the
 789     // getelementptr instruction can be changed to index into the new type.
 790     //
 791     if (I->getNumOperands() == 2) {
 792       const Type *OldElTy = cast<PointerType>(I->getType())->getElementType();
 793       unsigned DataSize = TD.getTypeSize(OldElTy);
 794       Value *Index = I->getOperand(1);
 795       Instruction *TempScale = 0;
 796
 797       // If the old data element is not unit sized, we have to create a scale
 798       // instruction so that ConvertibleToGEP will know the REAL amount we are
 799       // indexing by.  Note that this is never inserted into the instruction
 800       // stream, so we have to delete it when we're done.
 801       //
 802       if (DataSize != 1) {
 803         TempScale = BinaryOperator::create(Instruction::Mul, Index,
 804                                            ConstantSInt::get(Type::LongTy,
 805                                                              DataSize));
 806         Index = TempScale;
 807       }
 808
 809       // Check to see if the second argument is an expression that can
 810       // be converted to the appropriate size... if so, allow it.
 811       //
 812       std::vector<Value*> Indices;
 813       const Type *ElTy = ConvertibleToGEP(Ty, Index, Indices, TD);
 814       delete TempScale;   // Free our temporary multiply if we made it
 815
 816       if (ElTy == 0) return false;  // Cannot make conversion...
 817       return ValueConvertibleToType(I, PointerType::get(ElTy), CTMap, TD);
 818     }
 819     return false;
 820
 821   case Instruction::PHI: {
 822     PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
 823     for (unsigned i = 0; i < PN->getNumIncomingValues(); ++i)
 824       if (!ExpressionConvertibleToType(PN->getIncomingValue(i), Ty, CTMap, TD))
 825         return false;
 826     return ValueConvertibleToType(PN, Ty, CTMap, TD);
 827   }
 828
 829   case Instruction::Call: {
 830     User::op_iterator OI = find(I->op_begin(), I->op_end(), V);
 831     assert (OI != I->op_end() && "Not using value!");
 832     unsigned OpNum = OI - I->op_begin();
 833
 834     // Are we trying to change the function pointer value to a new type?
 835     if (OpNum == 0) {
 836       const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty);
 837       if (PTy == 0) return false;  // Can't convert to a non-pointer type...
 838       const FunctionType *FTy = dyn_cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
 839       if (FTy == 0) return false;  // Can't convert to a non ptr to function...
 840
 841       // Do not allow converting to a call where all of the operands are ...'s
 842       if (FTy->getNumParams() == 0 && FTy->isVarArg())
 843         return false;              // Do not permit this conversion!
 844
 845       // Perform sanity checks to make sure that new function type has the
 846       // correct number of arguments...
 847       //
 848       unsigned NumArgs = I->getNumOperands()-1;  // Don't include function ptr
 849
 850       // Cannot convert to a type that requires more fixed arguments than
 851       // the call provides...
 852       //
 853       if (NumArgs < FTy->getNumParams()) return false;
 854
 855       // Unless this is a vararg function type, we cannot provide more arguments
 856       // than are desired...
 857       //
 858       if (!FTy->isVarArg() && NumArgs > FTy->getNumParams())
 859         return false;
 860
 861       // Okay, at this point, we know that the call and the function type match
 862       // number of arguments.  Now we see if we can convert the arguments
 863       // themselves.  Note that we do not require operands to be convertible,
 864       // we can insert casts if they are convertible but not compatible.  The
 865       // reason for this is that we prefer to have resolved functions but casted
 866       // arguments if possible.
 867       //
 868       const FunctionType::ParamTypes &PTs = FTy->getParamTypes();
 869       for (unsigned i = 0, NA = PTs.size(); i < NA; ++i)
 870         if (!PTs[i]->isLosslesslyConvertibleTo(I->getOperand(i+1)->getType()))
 871           return false;   // Operands must have compatible types!
 872
 873       // Okay, at this point, we know that all of the arguments can be
 874       // converted.  We succeed if we can change the return type if
 875       // necessary...
 876       //
 877       return ValueConvertibleToType(I, FTy->getReturnType(), CTMap, TD);
 878     }
 879
 880     const PointerType *MPtr = cast<PointerType>(I->getOperand(0)->getType());
 881     const FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(MPtr->getElementType());
 882     if (!FTy->isVarArg()) return false;
 883
 884     if ((OpNum-1) < FTy->getParamTypes().size())
 885       return false;  // It's not in the varargs section...
 886
 887     // If we get this far, we know the value is in the varargs section of the
 888     // function!  We can convert if we don't reinterpret the value...
 889     //
 890     return Ty->isLosslesslyConvertibleTo(V->getType());
 891   }
 892   }
 893   return false;
 894 }
 895
 896
 897 void ConvertValueToNewType(Value *V, Value *NewVal, ValueMapCache &VMC,
 898                            const TargetData &TD) {
 899   ValueHandle VH(VMC, V);
 900
 901   unsigned NumUses = V->use_size();
 902   for (unsigned It = 0; It < NumUses; ) {
 903     unsigned OldSize = NumUses;
 904     Value::use_iterator UI = V->use_begin();
 905     std::advance(UI, It);
 906     ConvertOperandToType(*UI, V, NewVal, VMC, TD);
 907     NumUses = V->use_size();
 908     if (NumUses == OldSize) ++It;
 909   }
 910 }
 911
 912
 913
 914 static void ConvertOperandToType(User *U, Value *OldVal, Value *NewVal,
 915                                  ValueMapCache &VMC, const TargetData &TD) {
 916   if (isa<ValueHandle>(U)) return;  // Valuehandles don't let go of operands...
 917
 918   if (VMC.OperandsMapped.count(U)) return;
 919   VMC.OperandsMapped.insert(U);
 920
 921   ValueMapCache::ExprMapTy::iterator VMCI = VMC.ExprMap.find(U);
 922   if (VMCI != VMC.ExprMap.end())
 923     return;
 924
 925
 926   Instruction *I = cast<Instruction>(U);  // Only Instructions convertible
 927
 928   BasicBlock *BB = I->getParent();
 929   assert(BB != 0 && "Instruction not embedded in basic block!");
 930   std::string Name = I->getName();
 931   I->setName("");
 932   Instruction *Res;     // Result of conversion
 933
 934   //std::cerr << endl << endl << "Type:\t" << Ty << "\nInst: " << I
 935   //          << "BB Before: " << BB << endl;
 936
 937   // Prevent I from being removed...
 938   ValueHandle IHandle(VMC, I);
 939
 940   const Type *NewTy = NewVal->getType();
 941   Constant *Dummy = (NewTy != Type::VoidTy) ?
 942                   Constant::getNullValue(NewTy) : 0;
 943
 944   switch (I->getOpcode()) {
 945   case Instruction::Cast:
 946     if (VMC.NewCasts.count(ValueHandle(VMC, I))) {
 947       // This cast has already had it's value converted, causing a new cast to
 948       // be created.  We don't want to create YET ANOTHER cast instruction
 949       // representing the original one, so just modify the operand of this cast
 950       // instruction, which we know is newly created.
 951       I->setOperand(0, NewVal);
 952       I->setName(Name);  // give I its name back
 953       return;
 954
 955     } else {
 956       Res = new CastInst(NewVal, I->getType(), Name);
 957     }
 958     break;
 959
 960   case Instruction::Add:
 961     if (isa<PointerType>(NewTy)) {
 962       Value *IndexVal = I->getOperand(OldVal == I->getOperand(0) ? 1 : 0);
 963       std::vector<Value*> Indices;
 964       BasicBlock::iterator It = I;
 965
 966       if (const Type *ETy = ConvertibleToGEP(NewTy, IndexVal, Indices, TD,&It)){
 967         // If successful, convert the add to a GEP
 968         //const Type *RetTy = PointerType::get(ETy);
 969         // First operand is actually the given pointer...
 970         Res = new GetElementPtrInst(NewVal, Indices, Name);
 971         assert(cast<PointerType>(Res->getType())->getElementType() == ETy &&
 972                "ConvertibleToGEP broken!");
 973         break;
 974       }
 975     }
 976     // FALLTHROUGH
 977
 978   case Instruction::Sub:
 979   case Instruction::SetEQ:
 980   case Instruction::SetNE: {
 981     Res = BinaryOperator::create(cast<BinaryOperator>(I)->getOpcode(),
 982                                  Dummy, Dummy, Name);
 983     VMC.ExprMap[I] = Res;   // Add node to expression eagerly
 984
 985     unsigned OtherIdx = (OldVal == I->getOperand(0)) ? 1 : 0;
 986     Value *OtherOp    = I->getOperand(OtherIdx);
 987     Value *NewOther   = ConvertExpressionToType(OtherOp, NewTy, VMC, TD);
 988
 989     Res->setOperand(OtherIdx, NewOther);
 990     Res->setOperand(!OtherIdx, NewVal);
 991     break;
 992   }
 993   case Instruction::Shl:
 994   case Instruction::Shr:
 995     assert(I->getOperand(0) == OldVal);
 996     Res = new ShiftInst(cast<ShiftInst>(I)->getOpcode(), NewVal,
 997                         I->getOperand(1), Name);
 998     break;
 999
1000   case Instruction::Free:            // Free can free any pointer type!
1001     assert(I->getOperand(0) == OldVal);
1002     Res = new FreeInst(NewVal);
1003     break;
1004
1005
1006   case Instruction::Load: {
1007     assert(I->getOperand(0) == OldVal && isa<PointerType>(NewVal->getType()));
1008     const Type *LoadedTy =
1009       cast<PointerType>(NewVal->getType())->getElementType();
1010
1011     Value *Src = NewVal;
1012
1013     if (const CompositeType *CT = dyn_cast<CompositeType>(LoadedTy)) {
1014       std::vector<Value*> Indices;
1015       Indices.push_back(ConstantSInt::get(Type::LongTy, 0));
1016
1017       unsigned Offset = 0;   // No offset, get first leaf.
1018       LoadedTy = getStructOffsetType(CT, Offset, Indices, TD, false);
1019       assert(LoadedTy->isFirstClassType());
1020
1021       if (Indices.size() != 1) {     // Do not generate load X, 0
1022         // Insert the GEP instruction before this load.
1023         Src = new GetElementPtrInst(Src, Indices, Name+".idx", I);
1024       }
1025     }
1026
1027     Res = new LoadInst(Src, Name);
1028     assert(Res->getType()->isFirstClassType() && "Load of structure or array!");
1029     break;
1030   }
1031
1032   case Instruction::Store: {
1033     if (I->getOperand(0) == OldVal) {  // Replace the source value
1034       // Check to see if operand #1 has already been converted...
1035       ValueMapCache::ExprMapTy::iterator VMCI =
1036         VMC.ExprMap.find(I->getOperand(1));
1037       if (VMCI != VMC.ExprMap.end()) {
1038         // Comments describing this stuff are in the OperandConvertibleToType
1039         // switch statement for Store...
1040         //
1041         const Type *ElTy =
1042           cast<PointerType>(VMCI->second->getType())->getElementType();
1043
1044         Value *SrcPtr = VMCI->second;
1045
1046         if (ElTy != NewTy) {
1047           // We check that this is a struct in the initial scan...
1048           const StructType *SElTy = cast<StructType>(ElTy);
1049
1050           std::vector<Value*> Indices;
1051           Indices.push_back(Constant::getNullValue(Type::LongTy));
1052
1053           unsigned Offset = 0;
1054           const Type *Ty = getStructOffsetType(ElTy, Offset, Indices, TD,false);
1055           assert(Offset == 0 && "Offset changed!");
1056           assert(NewTy == Ty && "Did not convert to correct type!");
1057
1058           // Insert the GEP instruction before this store.
1059           SrcPtr = new GetElementPtrInst(SrcPtr, Indices,
1060                                          SrcPtr->getName()+".idx", I);
1061         }
1062         Res = new StoreInst(NewVal, SrcPtr);
1063
1064         VMC.ExprMap[I] = Res;
1065       } else {
1066         // Otherwise, we haven't converted Operand #1 over yet...
1067         const PointerType *NewPT = PointerType::get(NewTy);
1068         Res = new StoreInst(NewVal, Constant::getNullValue(NewPT));
1069         VMC.ExprMap[I] = Res;
1070         Res->setOperand(1, ConvertExpressionToType(I->getOperand(1),
1071                                                    NewPT, VMC, TD));
1072       }
1073     } else {                           // Replace the source pointer
1074       const Type *ValTy = cast<PointerType>(NewTy)->getElementType();
1075
1076       Value *SrcPtr = NewVal;
1077
1078       if (isa<StructType>(ValTy)) {
1079         std::vector<Value*> Indices;
1080         Indices.push_back(Constant::getNullValue(Type::LongTy));
1081
1082         unsigned Offset = 0;
1083         ValTy = getStructOffsetType(ValTy, Offset, Indices, TD, false);
1084
1085         assert(Offset == 0 && ValTy);
1086
1087         // Insert the GEP instruction before this store.
1088         SrcPtr = new GetElementPtrInst(SrcPtr, Indices,
1089                                        SrcPtr->getName()+".idx", I);
1090       }
1091
1092       Res = new StoreInst(Constant::getNullValue(ValTy), SrcPtr);
1093       VMC.ExprMap[I] = Res;
1094       Res->setOperand(0, ConvertExpressionToType(I->getOperand(0),
1095                                                  ValTy, VMC, TD));
1096     }
1097     break;
1098   }
1099
1100
1101   case Instruction::GetElementPtr: {
1102     // Convert a one index getelementptr into just about anything that is
1103     // desired.
1104     //
1105     BasicBlock::iterator It = I;
1106     const Type *OldElTy = cast<PointerType>(I->getType())->getElementType();
1107     unsigned DataSize = TD.getTypeSize(OldElTy);
1108     Value *Index = I->getOperand(1);
1109
1110     if (DataSize != 1) {
1111       // Insert a multiply of the old element type is not a unit size...
1112       Index = BinaryOperator::create(Instruction::Mul, Index,
1113                                      ConstantSInt::get(Type::LongTy, DataSize),
1114                                      "scale", It);
1115     }
1116
1117     // Perform the conversion now...
1118     //
1119     std::vector<Value*> Indices;
1120     const Type *ElTy = ConvertibleToGEP(NewVal->getType(),Index,Indices,TD,&It);
1121     assert(ElTy != 0 && "GEP Conversion Failure!");
1122     Res = new GetElementPtrInst(NewVal, Indices, Name);
1123     assert(Res->getType() == PointerType::get(ElTy) &&
1124            "ConvertibleToGet failed!");
1125   }
1126 #if 0
1127     if (I->getType() == PointerType::get(Type::SByteTy)) {
1128       // Convert a getelementptr sbyte * %reg111, uint 16 freely back to
1129       // anything that is a pointer type...
1130       //
1131       BasicBlock::iterator It = I;
1132
1133       // Check to see if the second argument is an expression that can
1134       // be converted to the appropriate size... if so, allow it.
1135       //
1136       std::vector<Value*> Indices;
1137       const Type *ElTy = ConvertibleToGEP(NewVal->getType(), I->getOperand(1),
1138                                           Indices, TD, &It);
1139       assert(ElTy != 0 && "GEP Conversion Failure!");
1140
1141       Res = new GetElementPtrInst(NewVal, Indices, Name);
1142     } else {
1143       // Convert a getelementptr ulong * %reg123, uint %N
1144       // to        getelementptr  long * %reg123, uint %N
1145       // ... where the type must simply stay the same size...
1146       //
1147       GetElementPtrInst *GEP = cast<GetElementPtrInst>(I);
1148       std::vector<Value*> Indices(GEP->idx_begin(), GEP->idx_end());
1149       Res = new GetElementPtrInst(NewVal, Indices, Name);
1150     }
1151 #endif
1152     break;
1153
1154   case Instruction::PHI: {
1155     PHINode *OldPN = cast<PHINode>(I);
1156     PHINode *NewPN = new PHINode(NewTy, Name);
1157     VMC.ExprMap[I] = NewPN;
1158
1159     while (OldPN->getNumOperands()) {
1160       BasicBlock *BB = OldPN->getIncomingBlock(0);
1161       Value *OldVal = OldPN->getIncomingValue(0);
1162       OldPN->removeIncomingValue(BB, false);
1163       Value *V = ConvertExpressionToType(OldVal, NewTy, VMC, TD);
1164       NewPN->addIncoming(V, BB);
1165     }
1166     Res = NewPN;
1167     break;
1168   }
1169
1170   case Instruction::Call: {
1171     Value *Meth = I->getOperand(0);
1172     std::vector<Value*> Params(I->op_begin()+1, I->op_end());
1173
1174     if (Meth == OldVal) {   // Changing the function pointer?
1175       const PointerType *NewPTy = cast<PointerType>(NewVal->getType());
1176       const FunctionType *NewTy = cast<FunctionType>(NewPTy->getElementType());
1177       const FunctionType::ParamTypes &PTs = NewTy->getParamTypes();
1178
1179       if (NewTy->getReturnType() == Type::VoidTy)
1180         Name = "";  // Make sure not to name a void call!
1181
1182       // Get an iterator to the call instruction so that we can insert casts for
1183       // operands if need be.  Note that we do not require operands to be
1184       // convertible, we can insert casts if they are convertible but not
1185       // compatible.  The reason for this is that we prefer to have resolved
1186       // functions but casted arguments if possible.
1187       //
1188       BasicBlock::iterator It = I;
1189
1190       // Convert over all of the call operands to their new types... but only
1191       // convert over the part that is not in the vararg section of the call.
1192       //
1193       for (unsigned i = 0; i < PTs.size(); ++i)
1194         if (Params[i]->getType() != PTs[i]) {
1195           // Create a cast to convert it to the right type, we know that this
1196           // is a lossless cast...
1197           //
1198           Params[i] = new CastInst(Params[i], PTs[i],  "callarg.cast." +
1199                                    Params[i]->getName(), It);
1200         }
1201       Meth = NewVal;  // Update call destination to new value
1202
1203     } else {                   // Changing an argument, must be in vararg area
1204       std::vector<Value*>::iterator OI =
1205         find(Params.begin(), Params.end(), OldVal);
1206       assert (OI != Params.end() && "Not using value!");
1207
1208       *OI = NewVal;
1209     }
1210
1211     Res = new CallInst(Meth, Params, Name);
1212     break;
1213   }
1214   default:
1215     assert(0 && "Expression convertible, but don't know how to convert?");
1216     return;
1217   }
1218
1219   // If the instruction was newly created, insert it into the instruction
1220   // stream.
1221   //
1222   BasicBlock::iterator It = I;
1223   assert(It != BB->end() && "Instruction not in own basic block??");
1224   BB->getInstList().insert(It, Res);   // Keep It pointing to old instruction
1225
1226   DEBUG(std::cerr << "COT CREATED: "  << (void*)Res << " " << Res
1227                   << "In: " << (void*)I << " " << I << "Out: " << (void*)Res
1228                   << " " << Res);
1229
1230   // Add the instruction to the expression map
1231   VMC.ExprMap[I] = Res;
1232
1233   if (I->getType() != Res->getType())
1234     ConvertValueToNewType(I, Res, VMC, TD);
1235   else {
1236     bool FromStart = true;
1237     Value::use_iterator UI;
1238     while (1) {
1239       if (FromStart) UI = I->use_begin();
1240       if (UI == I->use_end()) break;
1241
1242       if (isa<ValueHandle>(*UI)) {
1243         ++UI;
1244         FromStart = false;
1245       } else {
1246         User *U = *UI;
1247         if (!FromStart) --UI;
1248         U->replaceUsesOfWith(I, Res);
1249         if (!FromStart) ++UI;
1250       }
1251     }
1252   }
1253 }
1254
1255
1256 ValueHandle::ValueHandle(ValueMapCache &VMC, Value *V)
1257   : Instruction(Type::VoidTy, UserOp1, ""), Cache(VMC) {
1258   //DEBUG(std::cerr << "VH AQUIRING: " << (void*)V << " " << V);
1259   Operands.push_back(Use(V, this));
1260 }
1261
1262 ValueHandle::ValueHandle(const ValueHandle &VH)
1263   : Instruction(Type::VoidTy, UserOp1, ""), Cache(VH.Cache) {
1264   //DEBUG(std::cerr << "VH AQUIRING: " << (void*)V << " " << V);
1265   Operands.push_back(Use((Value*)VH.getOperand(0), this));
1266 }
1267
1268 static void RecursiveDelete(ValueMapCache &Cache, Instruction *I) {
1269   if (!I || !I->use_empty()) return;
1270
1271   assert(I->getParent() && "Inst not in basic block!");
1272
1273   //DEBUG(std::cerr << "VH DELETING: " << (void*)I << " " << I);
1274
1275   for (User::op_iterator OI = I->op_begin(), OE = I->op_end();
1276        OI != OE; ++OI)
1277     if (Instruction *U = dyn_cast<Instruction>(OI)) {
1278       *OI = 0;
1279       RecursiveDelete(Cache, U);
1280     }
1281
1282   I->getParent()->getInstList().remove(I);
1283
1284   Cache.OperandsMapped.erase(I);
1285   Cache.ExprMap.erase(I);
1286   delete I;
1287 }
1288
1289 ValueHandle::~ValueHandle() {
1290   if (Operands[0]->hasOneUse()) {
1291     Value *V = Operands[0];
1292     Operands[0] = 0;   // Drop use!
1293
1294     // Now we just need to remove the old instruction so we don't get infinite
1295     // loops.  Note that we cannot use DCE because DCE won't remove a store
1296     // instruction, for example.
1297     //
1298     RecursiveDelete(Cache, dyn_cast<Instruction>(V));
1299   } else {
1300     //DEBUG(std::cerr << "VH RELEASING: " << (void*)Operands[0].get() << " "
1301     //                << Operands[0]->use_size() << " " << Operands[0]);
1302   }
1303 }
1304
1305 } // End llvm namespace