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/Constants.h"
  18 #include "llvm/iOther.h"
  19 #include "llvm/iPHINode.h"
  20 #include "llvm/iMemory.h"
  21
  22 #include "llvm/Analysis/Expressions.h"
  23 #include "Support/STLExtras.h"
  24 #include "Support/Debug.h"
  25 #include <algorithm>
  26 using 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  TODO: This comment is out of date WRT arrays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 = ClassifyExpr(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 = ClassifyExpr(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 llvm::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.
 156   //
 157   if (Constant *CPV = dyn_cast<Constant>(V))
 158     return true;
 159
 160   CTMap[V] = Ty;
 161   if (V->getType() == Ty) return true;  // Expression already correct type!
 162
 163   Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
 164   if (I == 0) return false;              // Otherwise, we can't convert!
 165
 166   switch (I->getOpcode()) {
 167   case Instruction::Cast:
 168     // We can convert the expr if the cast destination type is losslessly
 169     // convertible to the requested type.
 170     if (!Ty->isLosslesslyConvertibleTo(I->getType())) return false;
 171
 172     // We also do not allow conversion of a cast that casts from a ptr to array
 173     // of X to a *X.  For example: cast [4 x %List *] * %val to %List * *
 174     //
 175     if (const PointerType *SPT =
 176         dyn_cast<PointerType>(I->getOperand(0)->getType()))
 177       if (const PointerType *DPT = dyn_cast<PointerType>(I->getType()))
 178         if (const ArrayType *AT = dyn_cast<ArrayType>(SPT->getElementType()))
 179           if (AT->getElementType() == DPT->getElementType())
 180             return false;
 181     break;
 182
 183   case Instruction::Add:
 184   case Instruction::Sub:
 185     if (!Ty->isInteger() && !Ty->isFloatingPoint()) return false;
 186     if (!ExpressionConvertibleToType(I->getOperand(0), Ty, CTMap, TD) ||
 187         !ExpressionConvertibleToType(I->getOperand(1), Ty, CTMap, TD))
 188       return false;
 189     break;
 190   case Instruction::Shr:
 191     if (!Ty->isInteger()) return false;
 192     if (Ty->isSigned() != V->getType()->isSigned()) return false;
 193     // FALL THROUGH
 194   case Instruction::Shl:
 195     if (!Ty->isInteger()) return false;
 196     if (!ExpressionConvertibleToType(I->getOperand(0), Ty, CTMap, TD))
 197       return false;
 198     break;
 199
 200   case Instruction::Load: {
 201     LoadInst *LI = cast<LoadInst>(I);
 202     if (!ExpressionConvertibleToType(LI->getPointerOperand(),
 203                                      PointerType::get(Ty), CTMap, TD))
 204       return false;
 205     break;
 206   }
 207   case Instruction::PHI: {
 208     PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
 209     // Be conservative if we find a giant PHI node.
 210     if (PN->getNumIncomingValues() > 32) return false;
 211
 212     for (unsigned i = 0; i < PN->getNumIncomingValues(); ++i)
 213       if (!ExpressionConvertibleToType(PN->getIncomingValue(i), Ty, CTMap, TD))
 214         return false;
 215     break;
 216   }
 217
 218   case Instruction::Malloc:
 219     if (!MallocConvertibleToType(cast<MallocInst>(I), Ty, CTMap, TD))
 220       return false;
 221     break;
 222
 223   case Instruction::GetElementPtr: {
 224     // GetElementPtr's are directly convertible to a pointer type if they have
 225     // a number of zeros at the end.  Because removing these values does not
 226     // change the logical offset of the GEP, it is okay and fair to remove them.
 227     // This can change this:
 228     //   %t1 = getelementptr %Hosp * %hosp, ubyte 4, ubyte 0  ; <%List **>
 229     //   %t2 = cast %List * * %t1 to %List *
 230     // into
 231     //   %t2 = getelementptr %Hosp * %hosp, ubyte 4           ; <%List *>
 232     //
 233     GetElementPtrInst *GEP = cast<GetElementPtrInst>(I);
 234     const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty);
 235     if (!PTy) return false;  // GEP must always return a pointer...
 236     const Type *PVTy = PTy->getElementType();
 237
 238     // Check to see if there are zero elements that we can remove from the
 239     // index array.  If there are, check to see if removing them causes us to
 240     // get to the right type...
 241     //
 242     std::vector<Value*> Indices(GEP->idx_begin(), GEP->idx_end());
 243     const Type *BaseType = GEP->getPointerOperand()->getType();
 244     const Type *ElTy = 0;
 245
 246     while (!Indices.empty() &&
 247            Indices.back() == Constant::getNullValue(Indices.back()->getType())){
 248       Indices.pop_back();
 249       ElTy = GetElementPtrInst::getIndexedType(BaseType, Indices, true);
 250       if (ElTy == PVTy)
 251         break;  // Found a match!!
 252       ElTy = 0;
 253     }
 254
 255     if (ElTy) break;   // Found a number of zeros we can strip off!
 256
 257     // Otherwise, we can convert a GEP from one form to the other iff the
 258     // current gep is of the form 'getelementptr sbyte*, long N
 259     // and we could convert this to an appropriate GEP for the new type.
 260     //
 261     if (GEP->getNumOperands() == 2 &&
 262         GEP->getType() == PointerType::get(Type::SByteTy)) {
 263
 264       // Do not Check to see if our incoming pointer can be converted
 265       // to be a ptr to an array of the right type... because in more cases than
 266       // not, it is simply not analyzable because of pointer/array
 267       // discrepancies.  To fix this, we will insert a cast before the GEP.
 268       //
 269
 270       // Check to see if 'N' is an expression that can be converted to
 271       // the appropriate size... if so, allow it.
 272       //
 273       std::vector<Value*> Indices;
 274       const Type *ElTy = ConvertibleToGEP(PTy, I->getOperand(1), Indices, TD);
 275       if (ElTy == PVTy) {
 276         if (!ExpressionConvertibleToType(I->getOperand(0),
 277                                          PointerType::get(ElTy), CTMap, TD))
 278           return false;  // Can't continue, ExConToTy might have polluted set!
 279         break;
 280       }
 281     }
 282
 283     // Otherwise, it could be that we have something like this:
 284     //     getelementptr [[sbyte] *] * %reg115, long %reg138    ; [sbyte]**
 285     // and want to convert it into something like this:
 286     //     getelemenptr [[int] *] * %reg115, long %reg138      ; [int]**
 287     //
 288     if (GEP->getNumOperands() == 2 &&
 289         PTy->getElementType()->isSized() &&
 290         TD.getTypeSize(PTy->getElementType()) ==
 291         TD.getTypeSize(GEP->getType()->getElementType())) {
 292       const PointerType *NewSrcTy = PointerType::get(PVTy);
 293       if (!ExpressionConvertibleToType(I->getOperand(0), NewSrcTy, CTMap, TD))
 294         return false;
 295       break;
 296     }
 297
 298     return false;   // No match, maybe next time.
 299   }
 300
 301   case Instruction::Call: {
 302     if (isa<Function>(I->getOperand(0)))
 303       return false;  // Don't even try to change direct calls.
 304
 305     // If this is a function pointer, we can convert the return type if we can
 306     // convert the source function pointer.
 307     //
 308     const PointerType *PT = cast<PointerType>(I->getOperand(0)->getType());
 309     const FunctionType *FT = cast<FunctionType>(PT->getElementType());
 310     std::vector<const Type *> ArgTys(FT->param_begin(), FT->param_end());
 311     const FunctionType *NewTy =
 312       FunctionType::get(Ty, ArgTys, FT->isVarArg());
 313     if (!ExpressionConvertibleToType(I->getOperand(0),
 314                                      PointerType::get(NewTy), CTMap, TD))
 315       return false;
 316     break;
 317   }
 318   default:
 319     return false;
 320   }
 321
 322   // Expressions are only convertible if all of the users of the expression can
 323   // have this value converted.  This makes use of the map to avoid infinite
 324   // recursion.
 325   //
 326   for (Value::use_iterator It = I->use_begin(), E = I->use_end(); It != E; ++It)
 327     if (!OperandConvertibleToType(*It, I, Ty, CTMap, TD))
 328       return false;
 329
 330   return true;
 331 }
 332
 333
 334 Value *llvm::ConvertExpressionToType(Value *V, const Type *Ty,
 335                                      ValueMapCache &VMC, const TargetData &TD) {
 336   if (V->getType() == Ty) return V;  // Already where we need to be?
 337
 338   ValueMapCache::ExprMapTy::iterator VMCI = VMC.ExprMap.find(V);
 339   if (VMCI != VMC.ExprMap.end()) {
 340     const Value *GV = VMCI->second;
 341     const Type *GTy = VMCI->second->getType();
 342     assert(VMCI->second->getType() == Ty);
 343
 344     if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V))
 345       ValueHandle IHandle(VMC, I);  // Remove I if it is unused now!
 346
 347     return VMCI->second;
 348   }
 349
 350   DEBUG(std::cerr << "CETT: " << (void*)V << " " << V);
 351
 352   Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
 353   if (I == 0) {
 354     Constant *CPV = cast<Constant>(V);
 355     // Constants are converted by constant folding the cast that is required.
 356     // We assume here that all casts are implemented for constant prop.
 357     Value *Result = ConstantExpr::getCast(CPV, Ty);
 358     // Add the instruction to the expression map
 359     //VMC.ExprMap[V] = Result;
 360     return Result;
 361   }
 362
 363
 364   BasicBlock *BB = I->getParent();
 365   std::string Name = I->getName();  if (!Name.empty()) I->setName("");
 366   Instruction *Res;     // Result of conversion
 367
 368   ValueHandle IHandle(VMC, I);  // Prevent I from being removed!
 369
 370   Constant *Dummy = Constant::getNullValue(Ty);
 371
 372   switch (I->getOpcode()) {
 373   case Instruction::Cast:
 374     assert(VMC.NewCasts.count(ValueHandle(VMC, I)) == 0);
 375     Res = new CastInst(I->getOperand(0), Ty, Name);
 376     VMC.NewCasts.insert(ValueHandle(VMC, Res));
 377     break;
 378
 379   case Instruction::Add:
 380   case Instruction::Sub:
 381     Res = BinaryOperator::create(cast<BinaryOperator>(I)->getOpcode(),
 382                                  Dummy, Dummy, Name);
 383     VMC.ExprMap[I] = Res;   // Add node to expression eagerly
 384
 385     Res->setOperand(0, ConvertExpressionToType(I->getOperand(0), Ty, VMC, TD));
 386     Res->setOperand(1, ConvertExpressionToType(I->getOperand(1), Ty, VMC, TD));
 387     break;
 388
 389   case Instruction::Shl:
 390   case Instruction::Shr:
 391     Res = new ShiftInst(cast<ShiftInst>(I)->getOpcode(), Dummy,
 392                         I->getOperand(1), Name);
 393     VMC.ExprMap[I] = Res;
 394     Res->setOperand(0, ConvertExpressionToType(I->getOperand(0), Ty, VMC, TD));
 395     break;
 396
 397   case Instruction::Load: {
 398     LoadInst *LI = cast<LoadInst>(I);
 399
 400     Res = new LoadInst(Constant::getNullValue(PointerType::get(Ty)), Name);
 401     VMC.ExprMap[I] = Res;
 402     Res->setOperand(0, ConvertExpressionToType(LI->getPointerOperand(),
 403                                                PointerType::get(Ty), VMC, TD));
 404     assert(Res->getOperand(0)->getType() == PointerType::get(Ty));
 405     assert(Ty == Res->getType());
 406     assert(Res->getType()->isFirstClassType() && "Load of structure or array!");
 407     break;
 408   }
 409
 410   case Instruction::PHI: {
 411     PHINode *OldPN = cast<PHINode>(I);
 412     PHINode *NewPN = new PHINode(Ty, Name);
 413
 414     VMC.ExprMap[I] = NewPN;   // Add node to expression eagerly
 415     while (OldPN->getNumOperands()) {
 416       BasicBlock *BB = OldPN->getIncomingBlock(0);
 417       Value *OldVal = OldPN->getIncomingValue(0);
 418       ValueHandle OldValHandle(VMC, OldVal);
 419       OldPN->removeIncomingValue(BB, false);
 420       Value *V = ConvertExpressionToType(OldVal, Ty, VMC, TD);
 421       NewPN->addIncoming(V, BB);
 422     }
 423     Res = NewPN;
 424     break;
 425   }
 426
 427   case Instruction::Malloc: {
 428     Res = ConvertMallocToType(cast<MallocInst>(I), Ty, Name, VMC, TD);
 429     break;
 430   }
 431
 432   case Instruction::GetElementPtr: {
 433     // GetElementPtr's are directly convertible to a pointer type if they have
 434     // a number of zeros at the end.  Because removing these values does not
 435     // change the logical offset of the GEP, it is okay and fair to remove them.
 436     // This can change this:
 437     //   %t1 = getelementptr %Hosp * %hosp, ubyte 4, ubyte 0  ; <%List **>
 438     //   %t2 = cast %List * * %t1 to %List *
 439     // into
 440     //   %t2 = getelementptr %Hosp * %hosp, ubyte 4           ; <%List *>
 441     //
 442     GetElementPtrInst *GEP = cast<GetElementPtrInst>(I);
 443
 444     // Check to see if there are zero elements that we can remove from the
 445     // index array.  If there are, check to see if removing them causes us to
 446     // get to the right type...
 447     //
 448     std::vector<Value*> Indices(GEP->idx_begin(), GEP->idx_end());
 449     const Type *BaseType = GEP->getPointerOperand()->getType();
 450     const Type *PVTy = cast<PointerType>(Ty)->getElementType();
 451     Res = 0;
 452     while (!Indices.empty() &&
 453            Indices.back() == Constant::getNullValue(Indices.back()->getType())){
 454       Indices.pop_back();
 455       if (GetElementPtrInst::getIndexedType(BaseType, Indices, true) == PVTy) {
 456         if (Indices.size() == 0)
 457           Res = new CastInst(GEP->getPointerOperand(), BaseType); // NOOP CAST
 458         else
 459           Res = new GetElementPtrInst(GEP->getPointerOperand(), Indices, Name);
 460         break;
 461       }
 462     }
 463
 464     if (Res == 0 && GEP->getNumOperands() == 2 &&
 465         GEP->getType() == PointerType::get(Type::SByteTy)) {
 466
 467       // Otherwise, we can convert a GEP from one form to the other iff the
 468       // current gep is of the form 'getelementptr sbyte*, unsigned N
 469       // and we could convert this to an appropriate GEP for the new type.
 470       //
 471       const PointerType *NewSrcTy = PointerType::get(PVTy);
 472       BasicBlock::iterator It = I;
 473
 474       // Check to see if 'N' is an expression that can be converted to
 475       // the appropriate size... if so, allow it.
 476       //
 477       std::vector<Value*> Indices;
 478       const Type *ElTy = ConvertibleToGEP(NewSrcTy, I->getOperand(1),
 479                                           Indices, TD, &It);
 480       if (ElTy) {
 481         assert(ElTy == PVTy && "Internal error, setup wrong!");
 482         Res = new GetElementPtrInst(Constant::getNullValue(NewSrcTy),
 483                                     Indices, Name);
 484         VMC.ExprMap[I] = Res;
 485         Res->setOperand(0, ConvertExpressionToType(I->getOperand(0),
 486                                                    NewSrcTy, VMC, TD));
 487       }
 488     }
 489
 490     // Otherwise, it could be that we have something like this:
 491     //     getelementptr [[sbyte] *] * %reg115, uint %reg138    ; [sbyte]**
 492     // and want to convert it into something like this:
 493     //     getelemenptr [[int] *] * %reg115, uint %reg138      ; [int]**
 494     //
 495     if (Res == 0) {
 496       const PointerType *NewSrcTy = PointerType::get(PVTy);
 497       std::vector<Value*> Indices(GEP->idx_begin(), GEP->idx_end());
 498       Res = new GetElementPtrInst(Constant::getNullValue(NewSrcTy),
 499                                   Indices, Name);
 500       VMC.ExprMap[I] = Res;
 501       Res->setOperand(0, ConvertExpressionToType(I->getOperand(0),
 502                                                  NewSrcTy, VMC, TD));
 503     }
 504
 505
 506     assert(Res && "Didn't find match!");
 507     break;
 508   }
 509
 510   case Instruction::Call: {
 511     assert(!isa<Function>(I->getOperand(0)));
 512
 513     // If this is a function pointer, we can convert the return type if we can
 514     // convert the source function pointer.
 515     //
 516     const PointerType *PT = cast<PointerType>(I->getOperand(0)->getType());
 517     const FunctionType *FT = cast<FunctionType>(PT->getElementType());
 518     std::vector<const Type *> ArgTys(FT->param_begin(), FT->param_end());
 519     const FunctionType *NewTy =
 520       FunctionType::get(Ty, ArgTys, FT->isVarArg());
 521     const PointerType *NewPTy = PointerType::get(NewTy);
 522     if (Ty == Type::VoidTy)
 523       Name = "";  // Make sure not to name calls that now return void!
 524
 525     Res = new CallInst(Constant::getNullValue(NewPTy),
 526                        std::vector<Value*>(I->op_begin()+1, I->op_end()),
 527                        Name);
 528     VMC.ExprMap[I] = Res;
 529     Res->setOperand(0, ConvertExpressionToType(I->getOperand(0),NewPTy,VMC,TD));
 530     break;
 531   }
 532   default:
 533     assert(0 && "Expression convertible, but don't know how to convert?");
 534     return 0;
 535   }
 536
 537   assert(Res->getType() == Ty && "Didn't convert expr to correct type!");
 538
 539   BB->getInstList().insert(I, Res);
 540
 541   // Add the instruction to the expression map
 542   VMC.ExprMap[I] = Res;
 543
 544
 545   unsigned NumUses = I->use_size();
 546   for (unsigned It = 0; It < NumUses; ) {
 547     unsigned OldSize = NumUses;
 548     Value::use_iterator UI = I->use_begin();
 549     std::advance(UI, It);
 550     ConvertOperandToType(*UI, I, Res, VMC, TD);
 551     NumUses = I->use_size();
 552     if (NumUses == OldSize) ++It;
 553   }
 554
 555   DEBUG(std::cerr << "ExpIn: " << (void*)I << " " << I
 556                   << "ExpOut: " << (void*)Res << " " << Res);
 557
 558   return Res;
 559 }
 560
 561
 562
 563 // ValueConvertibleToType - Return true if it is possible
 564 bool llvm::ValueConvertibleToType(Value *V, const Type *Ty,
 565                                   ValueTypeCache &ConvertedTypes,
 566                                   const TargetData &TD) {
 567   ValueTypeCache::iterator I = ConvertedTypes.find(V);
 568   if (I != ConvertedTypes.end()) return I->second == Ty;
 569   ConvertedTypes[V] = Ty;
 570
 571   // It is safe to convert the specified value to the specified type IFF all of
 572   // the uses of the value can be converted to accept the new typed value.
 573   //
 574   if (V->getType() != Ty) {
 575     for (Value::use_iterator I = V->use_begin(), E = V->use_end(); I != E; ++I)
 576       if (!OperandConvertibleToType(*I, V, Ty, ConvertedTypes, TD))
 577         return false;
 578   }
 579
 580   return true;
 581 }
 582
 583
 584
 585
 586
 587 // OperandConvertibleToType - Return true if it is possible to convert operand
 588 // V of User (instruction) U to the specified type.  This is true iff it is
 589 // possible to change the specified instruction to accept this.  CTMap is a map
 590 // of converted types, so that circular definitions will see the future type of
 591 // the expression, not the static current type.
 592 //
 593 static bool OperandConvertibleToType(User *U, Value *V, const Type *Ty,
 594                                      ValueTypeCache &CTMap,
 595                                      const TargetData &TD) {
 596   //  if (V->getType() == Ty) return true;   // Operand already the right type?
 597
 598   // Expression type must be holdable in a register.
 599   if (!Ty->isFirstClassType())
 600     return false;
 601
 602   Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(U);
 603   if (I == 0) return false;              // We can't convert!
 604
 605   switch (I->getOpcode()) {
 606   case Instruction::Cast:
 607     assert(I->getOperand(0) == V);
 608     // We can convert the expr if the cast destination type is losslessly
 609     // convertible to the requested type.
 610     // Also, do not change a cast that is a noop cast.  For all intents and
 611     // purposes it should be eliminated.
 612     if (!Ty->isLosslesslyConvertibleTo(I->getOperand(0)->getType()) ||
 613         I->getType() == I->getOperand(0)->getType())
 614       return false;
 615
 616     // Do not allow a 'cast ushort %V to uint' to have it's first operand be
 617     // converted to a 'short' type.  Doing so changes the way sign promotion
 618     // happens, and breaks things.  Only allow the cast to take place if the
 619     // signedness doesn't change... or if the current cast is not a lossy
 620     // conversion.
 621     //
 622     if (!I->getType()->isLosslesslyConvertibleTo(I->getOperand(0)->getType()) &&
 623         I->getOperand(0)->getType()->isSigned() != Ty->isSigned())
 624       return false;
 625
 626     // We also do not allow conversion of a cast that casts from a ptr to array
 627     // of X to a *X.  For example: cast [4 x %List *] * %val to %List * *
 628     //
 629     if (const PointerType *SPT =
 630         dyn_cast<PointerType>(I->getOperand(0)->getType()))
 631       if (const PointerType *DPT = dyn_cast<PointerType>(I->getType()))
 632         if (const ArrayType *AT = dyn_cast<ArrayType>(SPT->getElementType()))
 633           if (AT->getElementType() == DPT->getElementType())
 634             return false;
 635     return true;
 636
 637   case Instruction::Add:
 638     if (isa<PointerType>(Ty)) {
 639       Value *IndexVal = I->getOperand(V == I->getOperand(0) ? 1 : 0);
 640       std::vector<Value*> Indices;
 641       if (const Type *ETy = ConvertibleToGEP(Ty, IndexVal, Indices, TD)) {
 642         const Type *RetTy = PointerType::get(ETy);
 643
 644         // Only successful if we can convert this type to the required type
 645         if (ValueConvertibleToType(I, RetTy, CTMap, TD)) {
 646           CTMap[I] = RetTy;
 647           return true;
 648         }
 649         // We have to return failure here because ValueConvertibleToType could
 650         // have polluted our map
 651         return false;
 652       }
 653     }
 654     // FALLTHROUGH
 655   case Instruction::Sub: {
 656     if (!Ty->isInteger() && !Ty->isFloatingPoint()) return false;
 657
 658     Value *OtherOp = I->getOperand((V == I->getOperand(0)) ? 1 : 0);
 659     return ValueConvertibleToType(I, Ty, CTMap, TD) &&
 660            ExpressionConvertibleToType(OtherOp, Ty, CTMap, TD);
 661   }
 662   case Instruction::SetEQ:
 663   case Instruction::SetNE: {
 664     Value *OtherOp = I->getOperand((V == I->getOperand(0)) ? 1 : 0);
 665     return ExpressionConvertibleToType(OtherOp, Ty, CTMap, TD);
 666   }
 667   case Instruction::Shr:
 668     if (Ty->isSigned() != V->getType()->isSigned()) return false;
 669     // FALL THROUGH
 670   case Instruction::Shl:
 671     if (I->getOperand(1) == V) return false;  // Cannot change shift amount type
 672     if (!Ty->isInteger()) return false;
 673     return ValueConvertibleToType(I, Ty, CTMap, TD);
 674
 675   case Instruction::Free:
 676     assert(I->getOperand(0) == V);
 677     return isa<PointerType>(Ty);    // Free can free any pointer type!
 678
 679   case Instruction::Load:
 680     // Cannot convert the types of any subscripts...
 681     if (I->getOperand(0) != V) return false;
 682
 683     if (const PointerType *PT = dyn_cast<PointerType>(Ty)) {
 684       LoadInst *LI = cast<LoadInst>(I);
 685
 686       const Type *LoadedTy = PT->getElementType();
 687
 688       // They could be loading the first element of a composite type...
 689       if (const CompositeType *CT = dyn_cast<CompositeType>(LoadedTy)) {
 690         unsigned Offset = 0;     // No offset, get first leaf.
 691         std::vector<Value*> Indices;  // Discarded...
 692         LoadedTy = getStructOffsetType(CT, Offset, Indices, TD, false);
 693         assert(Offset == 0 && "Offset changed from zero???");
 694       }
 695
 696       if (!LoadedTy->isFirstClassType())
 697         return false;
 698
 699       if (TD.getTypeSize(LoadedTy) != TD.getTypeSize(LI->getType()))
 700         return false;
 701
 702       return ValueConvertibleToType(LI, LoadedTy, CTMap, TD);
 703     }
 704     return false;
 705
 706   case Instruction::Store: {
 707     StoreInst *SI = cast<StoreInst>(I);
 708
 709     if (V == I->getOperand(0)) {
 710       ValueTypeCache::iterator CTMI = CTMap.find(I->getOperand(1));
 711       if (CTMI != CTMap.end()) {   // Operand #1 is in the table already?
 712         // If so, check to see if it's Ty*, or, more importantly, if it is a
 713         // pointer to a structure where the first element is a Ty... this code
 714         // is necessary because we might be trying to change the source and
 715         // destination type of the store (they might be related) and the dest
 716         // pointer type might be a pointer to structure.  Below we allow pointer
 717         // to structures where the 0th element is compatible with the value,
 718         // now we have to support the symmetrical part of this.
 719         //
 720         const Type *ElTy = cast<PointerType>(CTMI->second)->getElementType();
 721
 722         // Already a pointer to what we want?  Trivially accept...
 723         if (ElTy == Ty) return true;
 724
 725         // Tricky case now, if the destination is a pointer to structure,
 726         // obviously the source is not allowed to be a structure (cannot copy
 727         // a whole structure at a time), so the level raiser must be trying to
 728         // store into the first field.  Check for this and allow it now:
 729         //
 730         if (const StructType *SElTy = dyn_cast<StructType>(ElTy)) {
 731           unsigned Offset = 0;
 732           std::vector<Value*> Indices;
 733           ElTy = getStructOffsetType(ElTy, Offset, Indices, TD, false);
 734           assert(Offset == 0 && "Offset changed!");
 735           if (ElTy == 0)    // Element at offset zero in struct doesn't exist!
 736             return false;   // Can only happen for {}*
 737
 738           if (ElTy == Ty)   // Looks like the 0th element of structure is
 739             return true;    // compatible!  Accept now!
 740
 741           // Otherwise we know that we can't work, so just stop trying now.
 742           return false;
 743         }
 744       }
 745
 746       // Can convert the store if we can convert the pointer operand to match
 747       // the new  value type...
 748       return ExpressionConvertibleToType(I->getOperand(1), PointerType::get(Ty),
 749                                          CTMap, TD);
 750     } else if (const PointerType *PT = dyn_cast<PointerType>(Ty)) {
 751       const Type *ElTy = PT->getElementType();
 752       assert(V == I->getOperand(1));
 753
 754       if (isa<StructType>(ElTy)) {
 755         // We can change the destination pointer if we can store our first
 756         // argument into the first element of the structure...
 757         //
 758         unsigned Offset = 0;
 759         std::vector<Value*> Indices;
 760         ElTy = getStructOffsetType(ElTy, Offset, Indices, TD, false);
 761         assert(Offset == 0 && "Offset changed!");
 762         if (ElTy == 0)    // Element at offset zero in struct doesn't exist!
 763           return false;   // Can only happen for {}*
 764       }
 765
 766       // Must move the same amount of data...
 767       if (!ElTy->isSized() ||
 768           TD.getTypeSize(ElTy) != TD.getTypeSize(I->getOperand(0)->getType()))
 769         return false;
 770
 771       // Can convert store if the incoming value is convertible and if the
 772       // result will preserve semantics...
 773       const Type *Op0Ty = I->getOperand(0)->getType();
 774       if (!(Op0Ty->isIntegral() ^ ElTy->isIntegral()) &&
 775           !(Op0Ty->isFloatingPoint() ^ ElTy->isFloatingPoint()))
 776         return ExpressionConvertibleToType(I->getOperand(0), ElTy, CTMap, TD);
 777     }
 778     return false;
 779   }
 780
 781   case Instruction::GetElementPtr:
 782     if (V != I->getOperand(0) || !isa<PointerType>(Ty)) return false;
 783
 784     // If we have a two operand form of getelementptr, this is really little
 785     // more than a simple addition.  As with addition, check to see if the
 786     // getelementptr instruction can be changed to index into the new type.
 787     //
 788     if (I->getNumOperands() == 2) {
 789       const Type *OldElTy = cast<PointerType>(I->getType())->getElementType();
 790       unsigned DataSize = TD.getTypeSize(OldElTy);
 791       Value *Index = I->getOperand(1);
 792       Instruction *TempScale = 0;
 793
 794       // If the old data element is not unit sized, we have to create a scale
 795       // instruction so that ConvertibleToGEP will know the REAL amount we are
 796       // indexing by.  Note that this is never inserted into the instruction
 797       // stream, so we have to delete it when we're done.
 798       //
 799       if (DataSize != 1) {
 800         Value *CST;
 801         if (Index->getType()->isSigned())
 802           CST = ConstantSInt::get(Index->getType(), DataSize);
 803         else
 804           CST = ConstantUInt::get(Index->getType(), DataSize);
 805
 806         TempScale = BinaryOperator::create(Instruction::Mul, Index, CST);
 807         Index = TempScale;
 808       }
 809
 810       // Check to see if the second argument is an expression that can
 811       // be converted to the appropriate size... if so, allow it.
 812       //
 813       std::vector<Value*> Indices;
 814       const Type *ElTy = ConvertibleToGEP(Ty, Index, Indices, TD);
 815       delete TempScale;   // Free our temporary multiply if we made it
 816
 817       if (ElTy == 0) return false;  // Cannot make conversion...
 818       return ValueConvertibleToType(I, PointerType::get(ElTy), CTMap, TD);
 819     }
 820     return false;
 821
 822   case Instruction::PHI: {
 823     PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
 824     // Be conservative if we find a giant PHI node.
 825     if (PN->getNumIncomingValues() > 32) return false;
 826
 827     for (unsigned i = 0; i < PN->getNumIncomingValues(); ++i)
 828       if (!ExpressionConvertibleToType(PN->getIncomingValue(i), Ty, CTMap, TD))
 829         return false;
 830     return ValueConvertibleToType(PN, Ty, CTMap, TD);
 831   }
 832
 833   case Instruction::Call: {
 834     User::op_iterator OI = find(I->op_begin(), I->op_end(), V);
 835     assert (OI != I->op_end() && "Not using value!");
 836     unsigned OpNum = OI - I->op_begin();
 837
 838     // Are we trying to change the function pointer value to a new type?
 839     if (OpNum == 0) {
 840       const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty);
 841       if (PTy == 0) return false;  // Can't convert to a non-pointer type...
 842       const FunctionType *FTy = dyn_cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
 843       if (FTy == 0) return false;  // Can't convert to a non ptr to function...
 844
 845       // Do not allow converting to a call where all of the operands are ...'s
 846       if (FTy->getNumParams() == 0 && FTy->isVarArg())
 847         return false;              // Do not permit this conversion!
 848
 849       // Perform sanity checks to make sure that new function type has the
 850       // correct number of arguments...
 851       //
 852       unsigned NumArgs = I->getNumOperands()-1;  // Don't include function ptr
 853
 854       // Cannot convert to a type that requires more fixed arguments than
 855       // the call provides...
 856       //
 857       if (NumArgs < FTy->getNumParams()) return false;
 858
 859       // Unless this is a vararg function type, we cannot provide more arguments
 860       // than are desired...
 861       //
 862       if (!FTy->isVarArg() && NumArgs > FTy->getNumParams())
 863         return false;
 864
 865       // Okay, at this point, we know that the call and the function type match
 866       // number of arguments.  Now we see if we can convert the arguments
 867       // themselves.  Note that we do not require operands to be convertible,
 868       // we can insert casts if they are convertible but not compatible.  The
 869       // reason for this is that we prefer to have resolved functions but casted
 870       // arguments if possible.
 871       //
 872       for (unsigned i = 0, NA = FTy->getNumParams(); i < NA; ++i)
 873         if (!FTy->getParamType(i)->isLosslesslyConvertibleTo(I->getOperand(i+1)->getType()))
 874           return false;   // Operands must have compatible types!
 875
 876       // Okay, at this point, we know that all of the arguments can be
 877       // converted.  We succeed if we can change the return type if
 878       // necessary...
 879       //
 880       return ValueConvertibleToType(I, FTy->getReturnType(), CTMap, TD);
 881     }
 882
 883     const PointerType *MPtr = cast<PointerType>(I->getOperand(0)->getType());
 884     const FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(MPtr->getElementType());
 885     if (!FTy->isVarArg()) return false;
 886
 887     if ((OpNum-1) < FTy->getNumParams())
 888       return false;  // It's not in the varargs section...
 889
 890     // If we get this far, we know the value is in the varargs section of the
 891     // function!  We can convert if we don't reinterpret the value...
 892     //
 893     return Ty->isLosslesslyConvertibleTo(V->getType());
 894   }
 895   }
 896   return false;
 897 }
 898
 899
 900 void llvm::ConvertValueToNewType(Value *V, Value *NewVal, ValueMapCache &VMC,
 901                                  const TargetData &TD) {
 902   ValueHandle VH(VMC, V);
 903
 904   unsigned NumUses = V->use_size();
 905   for (unsigned It = 0; It < NumUses; ) {
 906     unsigned OldSize = NumUses;
 907     Value::use_iterator UI = V->use_begin();
 908     std::advance(UI, It);
 909     ConvertOperandToType(*UI, V, NewVal, VMC, TD);
 910     NumUses = V->use_size();
 911     if (NumUses == OldSize) ++It;
 912   }
 913 }
 914
 915
 916
 917 static void ConvertOperandToType(User *U, Value *OldVal, Value *NewVal,
 918                                  ValueMapCache &VMC, const TargetData &TD) {
 919   if (isa<ValueHandle>(U)) return;  // Valuehandles don't let go of operands...
 920
 921   if (VMC.OperandsMapped.count(U)) return;
 922   VMC.OperandsMapped.insert(U);
 923
 924   ValueMapCache::ExprMapTy::iterator VMCI = VMC.ExprMap.find(U);
 925   if (VMCI != VMC.ExprMap.end())
 926     return;
 927
 928
 929   Instruction *I = cast<Instruction>(U);  // Only Instructions convertible
 930
 931   BasicBlock *BB = I->getParent();
 932   assert(BB != 0 && "Instruction not embedded in basic block!");
 933   std::string Name = I->getName();
 934   I->setName("");
 935   Instruction *Res;     // Result of conversion
 936
 937   //std::cerr << endl << endl << "Type:\t" << Ty << "\nInst: " << I
 938   //          << "BB Before: " << BB << endl;
 939
 940   // Prevent I from being removed...
 941   ValueHandle IHandle(VMC, I);
 942
 943   const Type *NewTy = NewVal->getType();
 944   Constant *Dummy = (NewTy != Type::VoidTy) ?
 945                   Constant::getNullValue(NewTy) : 0;
 946
 947   switch (I->getOpcode()) {
 948   case Instruction::Cast:
 949     if (VMC.NewCasts.count(ValueHandle(VMC, I))) {
 950       // This cast has already had it's value converted, causing a new cast to
 951       // be created.  We don't want to create YET ANOTHER cast instruction
 952       // representing the original one, so just modify the operand of this cast
 953       // instruction, which we know is newly created.
 954       I->setOperand(0, NewVal);
 955       I->setName(Name);  // give I its name back
 956       return;
 957
 958     } else {
 959       Res = new CastInst(NewVal, I->getType(), Name);
 960     }
 961     break;
 962
 963   case Instruction::Add:
 964     if (isa<PointerType>(NewTy)) {
 965       Value *IndexVal = I->getOperand(OldVal == I->getOperand(0) ? 1 : 0);
 966       std::vector<Value*> Indices;
 967       BasicBlock::iterator It = I;
 968
 969       if (const Type *ETy = ConvertibleToGEP(NewTy, IndexVal, Indices, TD,&It)){
 970         // If successful, convert the add to a GEP
 971         //const Type *RetTy = PointerType::get(ETy);
 972         // First operand is actually the given pointer...
 973         Res = new GetElementPtrInst(NewVal, Indices, Name);
 974         assert(cast<PointerType>(Res->getType())->getElementType() == ETy &&
 975                "ConvertibleToGEP broken!");
 976         break;
 977       }
 978     }
 979     // FALLTHROUGH
 980
 981   case Instruction::Sub:
 982   case Instruction::SetEQ:
 983   case Instruction::SetNE: {
 984     Res = BinaryOperator::create(cast<BinaryOperator>(I)->getOpcode(),
 985                                  Dummy, Dummy, Name);
 986     VMC.ExprMap[I] = Res;   // Add node to expression eagerly
 987
 988     unsigned OtherIdx = (OldVal == I->getOperand(0)) ? 1 : 0;
 989     Value *OtherOp    = I->getOperand(OtherIdx);
 990     Value *NewOther   = ConvertExpressionToType(OtherOp, NewTy, VMC, TD);
 991
 992     Res->setOperand(OtherIdx, NewOther);
 993     Res->setOperand(!OtherIdx, NewVal);
 994     break;
 995   }
 996   case Instruction::Shl:
 997   case Instruction::Shr:
 998     assert(I->getOperand(0) == OldVal);
 999     Res = new ShiftInst(cast<ShiftInst>(I)->getOpcode(), NewVal,
1000                         I->getOperand(1), Name);
1001     break;
1002
1003   case Instruction::Free:            // Free can free any pointer type!
1004     assert(I->getOperand(0) == OldVal);
1005     Res = new FreeInst(NewVal);
1006     break;
1007
1008
1009   case Instruction::Load: {
1010     assert(I->getOperand(0) == OldVal && isa<PointerType>(NewVal->getType()));
1011     const Type *LoadedTy =
1012       cast<PointerType>(NewVal->getType())->getElementType();
1013
1014     Value *Src = NewVal;
1015
1016     if (const CompositeType *CT = dyn_cast<CompositeType>(LoadedTy)) {
1017       std::vector<Value*> Indices;
1018       Indices.push_back(Constant::getNullValue(Type::UIntTy));
1019
1020       unsigned Offset = 0;   // No offset, get first leaf.
1021       LoadedTy = getStructOffsetType(CT, Offset, Indices, TD, false);
1022       assert(LoadedTy->isFirstClassType());
1023
1024       if (Indices.size() != 1) {     // Do not generate load X, 0
1025         // Insert the GEP instruction before this load.
1026         Src = new GetElementPtrInst(Src, Indices, Name+".idx", I);
1027       }
1028     }
1029
1030     Res = new LoadInst(Src, Name);
1031     assert(Res->getType()->isFirstClassType() && "Load of structure or array!");
1032     break;
1033   }
1034
1035   case Instruction::Store: {
1036     if (I->getOperand(0) == OldVal) {  // Replace the source value
1037       // Check to see if operand #1 has already been converted...
1038       ValueMapCache::ExprMapTy::iterator VMCI =
1039         VMC.ExprMap.find(I->getOperand(1));
1040       if (VMCI != VMC.ExprMap.end()) {
1041         // Comments describing this stuff are in the OperandConvertibleToType
1042         // switch statement for Store...
1043         //
1044         const Type *ElTy =
1045           cast<PointerType>(VMCI->second->getType())->getElementType();
1046
1047         Value *SrcPtr = VMCI->second;
1048
1049         if (ElTy != NewTy) {
1050           // We check that this is a struct in the initial scan...
1051           const StructType *SElTy = cast<StructType>(ElTy);
1052
1053           std::vector<Value*> Indices;
1054           Indices.push_back(Constant::getNullValue(Type::UIntTy));
1055
1056           unsigned Offset = 0;
1057           const Type *Ty = getStructOffsetType(ElTy, Offset, Indices, TD,false);
1058           assert(Offset == 0 && "Offset changed!");
1059           assert(NewTy == Ty && "Did not convert to correct type!");
1060
1061           // Insert the GEP instruction before this store.
1062           SrcPtr = new GetElementPtrInst(SrcPtr, Indices,
1063                                          SrcPtr->getName()+".idx", I);
1064         }
1065         Res = new StoreInst(NewVal, SrcPtr);
1066
1067         VMC.ExprMap[I] = Res;
1068       } else {
1069         // Otherwise, we haven't converted Operand #1 over yet...
1070         const PointerType *NewPT = PointerType::get(NewTy);
1071         Res = new StoreInst(NewVal, Constant::getNullValue(NewPT));
1072         VMC.ExprMap[I] = Res;
1073         Res->setOperand(1, ConvertExpressionToType(I->getOperand(1),
1074                                                    NewPT, VMC, TD));
1075       }
1076     } else {                           // Replace the source pointer
1077       const Type *ValTy = cast<PointerType>(NewTy)->getElementType();
1078
1079       Value *SrcPtr = NewVal;
1080
1081       if (isa<StructType>(ValTy)) {
1082         std::vector<Value*> Indices;
1083         Indices.push_back(Constant::getNullValue(Type::UIntTy));
1084
1085         unsigned Offset = 0;
1086         ValTy = getStructOffsetType(ValTy, Offset, Indices, TD, false);
1087
1088         assert(Offset == 0 && ValTy);
1089
1090         // Insert the GEP instruction before this store.
1091         SrcPtr = new GetElementPtrInst(SrcPtr, Indices,
1092                                        SrcPtr->getName()+".idx", I);
1093       }
1094
1095       Res = new StoreInst(Constant::getNullValue(ValTy), SrcPtr);
1096       VMC.ExprMap[I] = Res;
1097       Res->setOperand(0, ConvertExpressionToType(I->getOperand(0),
1098                                                  ValTy, VMC, TD));
1099     }
1100     break;
1101   }
1102
1103
1104   case Instruction::GetElementPtr: {
1105     // Convert a one index getelementptr into just about anything that is
1106     // desired.
1107     //
1108     BasicBlock::iterator It = I;
1109     const Type *OldElTy = cast<PointerType>(I->getType())->getElementType();
1110     unsigned DataSize = TD.getTypeSize(OldElTy);
1111     Value *Index = I->getOperand(1);
1112
1113     if (DataSize != 1) {
1114       // Insert a multiply of the old element type is not a unit size...
1115       Value *CST;
1116       if (Index->getType()->isSigned())
1117         CST = ConstantSInt::get(Index->getType(), DataSize);
1118       else
1119         CST = ConstantUInt::get(Index->getType(), DataSize);
1120
1121       Index = BinaryOperator::create(Instruction::Mul, Index, CST, "scale", It);
1122     }
1123
1124     // Perform the conversion now...
1125     //
1126     std::vector<Value*> Indices;
1127     const Type *ElTy = ConvertibleToGEP(NewVal->getType(),Index,Indices,TD,&It);
1128     assert(ElTy != 0 && "GEP Conversion Failure!");
1129     Res = new GetElementPtrInst(NewVal, Indices, Name);
1130     assert(Res->getType() == PointerType::get(ElTy) &&
1131            "ConvertibleToGet failed!");
1132   }
1133 #if 0
1134     if (I->getType() == PointerType::get(Type::SByteTy)) {
1135       // Convert a getelementptr sbyte * %reg111, uint 16 freely back to
1136       // anything that is a pointer type...
1137       //
1138       BasicBlock::iterator It = I;
1139
1140       // Check to see if the second argument is an expression that can
1141       // be converted to the appropriate size... if so, allow it.
1142       //
1143       std::vector<Value*> Indices;
1144       const Type *ElTy = ConvertibleToGEP(NewVal->getType(), I->getOperand(1),
1145                                           Indices, TD, &It);
1146       assert(ElTy != 0 && "GEP Conversion Failure!");
1147
1148       Res = new GetElementPtrInst(NewVal, Indices, Name);
1149     } else {
1150       // Convert a getelementptr ulong * %reg123, uint %N
1151       // to        getelementptr  long * %reg123, uint %N
1152       // ... where the type must simply stay the same size...
1153       //
1154       GetElementPtrInst *GEP = cast<GetElementPtrInst>(I);
1155       std::vector<Value*> Indices(GEP->idx_begin(), GEP->idx_end());
1156       Res = new GetElementPtrInst(NewVal, Indices, Name);
1157     }
1158 #endif
1159     break;
1160
1161   case Instruction::PHI: {
1162     PHINode *OldPN = cast<PHINode>(I);
1163     PHINode *NewPN = new PHINode(NewTy, Name);
1164     VMC.ExprMap[I] = NewPN;
1165
1166     while (OldPN->getNumOperands()) {
1167       BasicBlock *BB = OldPN->getIncomingBlock(0);
1168       Value *OldVal = OldPN->getIncomingValue(0);
1169       OldPN->removeIncomingValue(BB, false);
1170       Value *V = ConvertExpressionToType(OldVal, NewTy, VMC, TD);
1171       NewPN->addIncoming(V, BB);
1172     }
1173     Res = NewPN;
1174     break;
1175   }
1176
1177   case Instruction::Call: {
1178     Value *Meth = I->getOperand(0);
1179     std::vector<Value*> Params(I->op_begin()+1, I->op_end());
1180
1181     if (Meth == OldVal) {   // Changing the function pointer?
1182       const PointerType *NewPTy = cast<PointerType>(NewVal->getType());
1183       const FunctionType *NewTy = cast<FunctionType>(NewPTy->getElementType());
1184
1185       if (NewTy->getReturnType() == Type::VoidTy)
1186         Name = "";  // Make sure not to name a void call!
1187
1188       // Get an iterator to the call instruction so that we can insert casts for
1189       // operands if need be.  Note that we do not require operands to be
1190       // convertible, we can insert casts if they are convertible but not
1191       // compatible.  The reason for this is that we prefer to have resolved
1192       // functions but casted arguments if possible.
1193       //
1194       BasicBlock::iterator It = I;
1195
1196       // Convert over all of the call operands to their new types... but only
1197       // convert over the part that is not in the vararg section of the call.
1198       //
1199       for (unsigned i = 0; i != NewTy->getNumParams(); ++i)
1200         if (Params[i]->getType() != NewTy->getParamType(i)) {
1201           // Create a cast to convert it to the right type, we know that this
1202           // is a lossless cast...
1203           //
1204           Params[i] = new CastInst(Params[i], NewTy->getParamType(i),
1205                                    "callarg.cast." +
1206                                    Params[i]->getName(), It);
1207         }
1208       Meth = NewVal;  // Update call destination to new value
1209
1210     } else {                   // Changing an argument, must be in vararg area
1211       std::vector<Value*>::iterator OI =
1212         find(Params.begin(), Params.end(), OldVal);
1213       assert (OI != Params.end() && "Not using value!");
1214
1215       *OI = NewVal;
1216     }
1217
1218     Res = new CallInst(Meth, Params, Name);
1219     break;
1220   }
1221   default:
1222     assert(0 && "Expression convertible, but don't know how to convert?");
1223     return;
1224   }
1225
1226   // If the instruction was newly created, insert it into the instruction
1227   // stream.
1228   //
1229   BasicBlock::iterator It = I;
1230   assert(It != BB->end() && "Instruction not in own basic block??");
1231   BB->getInstList().insert(It, Res);   // Keep It pointing to old instruction
1232
1233   DEBUG(std::cerr << "COT CREATED: "  << (void*)Res << " " << Res
1234                   << "In: " << (void*)I << " " << I << "Out: " << (void*)Res
1235                   << " " << Res);
1236
1237   // Add the instruction to the expression map
1238   VMC.ExprMap[I] = Res;
1239
1240   if (I->getType() != Res->getType())
1241     ConvertValueToNewType(I, Res, VMC, TD);
1242   else {
1243     bool FromStart = true;
1244     Value::use_iterator UI;
1245     while (1) {
1246       if (FromStart) UI = I->use_begin();
1247       if (UI == I->use_end()) break;
1248
1249       if (isa<ValueHandle>(*UI)) {
1250         ++UI;
1251         FromStart = false;
1252       } else {
1253         User *U = *UI;
1254         if (!FromStart) --UI;
1255         U->replaceUsesOfWith(I, Res);
1256         if (!FromStart) ++UI;
1257       }
1258     }
1259   }
1260 }
1261
1262
1263 ValueHandle::ValueHandle(ValueMapCache &VMC, Value *V)
1264   : Instruction(Type::VoidTy, UserOp1, ""), Cache(VMC) {
1265   //DEBUG(std::cerr << "VH AQUIRING: " << (void*)V << " " << V);
1266   Operands.push_back(Use(V, this));
1267 }
1268
1269 ValueHandle::ValueHandle(const ValueHandle &VH)
1270   : Instruction(Type::VoidTy, UserOp1, ""), Cache(VH.Cache) {
1271   //DEBUG(std::cerr << "VH AQUIRING: " << (void*)V << " " << V);
1272   Operands.push_back(Use((Value*)VH.getOperand(0), this));
1273 }
1274
1275 static void RecursiveDelete(ValueMapCache &Cache, Instruction *I) {
1276   if (!I || !I->use_empty()) return;
1277
1278   assert(I->getParent() && "Inst not in basic block!");
1279
1280   //DEBUG(std::cerr << "VH DELETING: " << (void*)I << " " << I);
1281
1282   for (User::op_iterator OI = I->op_begin(), OE = I->op_end();
1283        OI != OE; ++OI)
1284     if (Instruction *U = dyn_cast<Instruction>(OI)) {
1285       *OI = 0;
1286       RecursiveDelete(Cache, U);
1287     }
1288
1289   I->getParent()->getInstList().remove(I);
1290
1291   Cache.OperandsMapped.erase(I);
1292   Cache.ExprMap.erase(I);
1293   delete I;
1294 }
1295
1296 ValueHandle::~ValueHandle() {
1297   if (Operands[0]->hasOneUse()) {
1298     Value *V = Operands[0];
1299     Operands[0] = 0;   // Drop use!
1300
1301     // Now we just need to remove the old instruction so we don't get infinite
1302     // loops.  Note that we cannot use DCE because DCE won't remove a store
1303     // instruction, for example.
1304     //
1305     RecursiveDelete(Cache, dyn_cast<Instruction>(V));
1306   } else {
1307     //DEBUG(std::cerr << "VH RELEASING: " << (void*)Operands[0].get() << " "
1308     //                << Operands[0]->use_size() << " " << Operands[0]);
1309   }
1310 }
1311