lib/Transforms/ExprTypeConvert.cpp

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  TODO: This comment is out of date WRT arrays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