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  TODO: This comment is out of date WRT arrays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     for (unsigned i = 0; i < PN->getNumIncomingValues(); ++i)
 210       if (!ExpressionConvertibleToType(PN->getIncomingValue(i), Ty, CTMap, TD))
 211         return false;
 212     break;
 213   }
 214
 215   case Instruction::Malloc:
 216     if (!MallocConvertibleToType(cast<MallocInst>(I), Ty, CTMap, TD))
 217       return false;
 218     break;
 219
 220   case Instruction::GetElementPtr: {
 221     // GetElementPtr's are directly convertible to a pointer type if they have
 222     // a number of zeros at the end.  Because removing these values does not
 223     // change the logical offset of the GEP, it is okay and fair to remove them.
 224     // This can change this:
 225     //   %t1 = getelementptr %Hosp * %hosp, ubyte 4, ubyte 0  ; <%List **>
 226     //   %t2 = cast %List * * %t1 to %List *
 227     // into
 228     //   %t2 = getelementptr %Hosp * %hosp, ubyte 4           ; <%List *>
 229     //
 230     GetElementPtrInst *GEP = cast<GetElementPtrInst>(I);
 231     const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty);
 232     if (!PTy) return false;  // GEP must always return a pointer...
 233     const Type *PVTy = PTy->getElementType();
 234
 235     // Check to see if there are zero elements that we can remove from the
 236     // index array.  If there are, check to see if removing them causes us to
 237     // get to the right type...
 238     //
 239     std::vector<Value*> Indices(GEP->idx_begin(), GEP->idx_end());
 240     const Type *BaseType = GEP->getPointerOperand()->getType();
 241     const Type *ElTy = 0;
 242
 243     while (!Indices.empty() &&
 244            Indices.back() == Constant::getNullValue(Indices.back()->getType())){
 245       Indices.pop_back();
 246       ElTy = GetElementPtrInst::getIndexedType(BaseType, Indices, true);
 247       if (ElTy == PVTy)
 248         break;  // Found a match!!
 249       ElTy = 0;
 250     }
 251
 252     if (ElTy) break;   // Found a number of zeros we can strip off!
 253
 254     // Otherwise, we can convert a GEP from one form to the other iff the
 255     // current gep is of the form 'getelementptr sbyte*, long N
 256     // and we could convert this to an appropriate GEP for the new type.
 257     //
 258     if (GEP->getNumOperands() == 2 &&
 259         GEP->getType() == PointerType::get(Type::SByteTy)) {
 260
 261       // Do not Check to see if our incoming pointer can be converted
 262       // to be a ptr to an array of the right type... because in more cases than
 263       // not, it is simply not analyzable because of pointer/array
 264       // discrepancies.  To fix this, we will insert a cast before the GEP.
 265       //
 266
 267       // Check to see if 'N' is an expression that can be converted to
 268       // the appropriate size... if so, allow it.
 269       //
 270       std::vector<Value*> Indices;
 271       const Type *ElTy = ConvertibleToGEP(PTy, I->getOperand(1), Indices, TD);
 272       if (ElTy == PVTy) {
 273         if (!ExpressionConvertibleToType(I->getOperand(0),
 274                                          PointerType::get(ElTy), CTMap, TD))
 275           return false;  // Can't continue, ExConToTy might have polluted set!
 276         break;
 277       }
 278     }
 279
 280     // Otherwise, it could be that we have something like this:
 281     //     getelementptr [[sbyte] *] * %reg115, long %reg138    ; [sbyte]**
 282     // and want to convert it into something like this:
 283     //     getelemenptr [[int] *] * %reg115, long %reg138      ; [int]**
 284     //
 285     if (GEP->getNumOperands() == 2 &&
 286         PTy->getElementType()->isSized() &&
 287         TD.getTypeSize(PTy->getElementType()) ==
 288         TD.getTypeSize(GEP->getType()->getElementType())) {
 289       const PointerType *NewSrcTy = PointerType::get(PVTy);
 290       if (!ExpressionConvertibleToType(I->getOperand(0), NewSrcTy, CTMap, TD))
 291         return false;
 292       break;
 293     }
 294
 295     return false;   // No match, maybe next time.
 296   }
 297
 298   case Instruction::Call: {
 299     if (isa<Function>(I->getOperand(0)))
 300       return false;  // Don't even try to change direct calls.
 301
 302     // If this is a function pointer, we can convert the return type if we can
 303     // convert the source function pointer.
 304     //
 305     const PointerType *PT = cast<PointerType>(I->getOperand(0)->getType());
 306     const FunctionType *FT = cast<FunctionType>(PT->getElementType());
 307     std::vector<const Type *> ArgTys(FT->getParamTypes().begin(),
 308                                      FT->getParamTypes().end());
 309     const FunctionType *NewTy =
 310       FunctionType::get(Ty, ArgTys, FT->isVarArg());
 311     if (!ExpressionConvertibleToType(I->getOperand(0),
 312                                      PointerType::get(NewTy), CTMap, TD))
 313       return false;
 314     break;
 315   }
 316   default:
 317     return false;
 318   }
 319
 320   // Expressions are only convertible if all of the users of the expression can
 321   // have this value converted.  This makes use of the map to avoid infinite
 322   // recursion.
 323   //
 324   for (Value::use_iterator It = I->use_begin(), E = I->use_end(); It != E; ++It)
 325     if (!OperandConvertibleToType(*It, I, Ty, CTMap, TD))
 326       return false;
 327
 328   return true;
 329 }
 330
 331
 332 Value *llvm::ConvertExpressionToType(Value *V, const Type *Ty,
 333                                      ValueMapCache &VMC, const TargetData &TD) {
 334   if (V->getType() == Ty) return V;  // Already where we need to be?
 335
 336   ValueMapCache::ExprMapTy::iterator VMCI = VMC.ExprMap.find(V);
 337   if (VMCI != VMC.ExprMap.end()) {
 338     const Value *GV = VMCI->second;
 339     const Type *GTy = VMCI->second->getType();
 340     assert(VMCI->second->getType() == Ty);
 341
 342     if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V))
 343       ValueHandle IHandle(VMC, I);  // Remove I if it is unused now!
 344
 345     return VMCI->second;
 346   }
 347
 348   DEBUG(std::cerr << "CETT: " << (void*)V << " " << V);
 349
 350   Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
 351   if (I == 0) {
 352     Constant *CPV = cast<Constant>(V);
 353     // Constants are converted by constant folding the cast that is required.
 354     // We assume here that all casts are implemented for constant prop.
 355     Value *Result = ConstantExpr::getCast(CPV, Ty);
 356     // Add the instruction to the expression map
 357     //VMC.ExprMap[V] = Result;
 358     return Result;
 359   }
 360
 361
 362   BasicBlock *BB = I->getParent();
 363   std::string Name = I->getName();  if (!Name.empty()) I->setName("");
 364   Instruction *Res;     // Result of conversion
 365
 366   ValueHandle IHandle(VMC, I);  // Prevent I from being removed!
 367
 368   Constant *Dummy = Constant::getNullValue(Ty);
 369
 370   switch (I->getOpcode()) {
 371   case Instruction::Cast:
 372     assert(VMC.NewCasts.count(ValueHandle(VMC, I)) == 0);
 373     Res = new CastInst(I->getOperand(0), Ty, Name);
 374     VMC.NewCasts.insert(ValueHandle(VMC, Res));
 375     break;
 376
 377   case Instruction::Add:
 378   case Instruction::Sub:
 379     Res = BinaryOperator::create(cast<BinaryOperator>(I)->getOpcode(),
 380                                  Dummy, Dummy, Name);
 381     VMC.ExprMap[I] = Res;   // Add node to expression eagerly
 382
 383     Res->setOperand(0, ConvertExpressionToType(I->getOperand(0), Ty, VMC, TD));
 384     Res->setOperand(1, ConvertExpressionToType(I->getOperand(1), Ty, VMC, TD));
 385     break;
 386
 387   case Instruction::Shl:
 388   case Instruction::Shr:
 389     Res = new ShiftInst(cast<ShiftInst>(I)->getOpcode(), Dummy,
 390                         I->getOperand(1), Name);
 391     VMC.ExprMap[I] = Res;
 392     Res->setOperand(0, ConvertExpressionToType(I->getOperand(0), Ty, VMC, TD));
 393     break;
 394
 395   case Instruction::Load: {
 396     LoadInst *LI = cast<LoadInst>(I);
 397
 398     Res = new LoadInst(Constant::getNullValue(PointerType::get(Ty)), Name);
 399     VMC.ExprMap[I] = Res;
 400     Res->setOperand(0, ConvertExpressionToType(LI->getPointerOperand(),
 401                                                PointerType::get(Ty), VMC, TD));
 402     assert(Res->getOperand(0)->getType() == PointerType::get(Ty));
 403     assert(Ty == Res->getType());
 404     assert(Res->getType()->isFirstClassType() && "Load of structure or array!");
 405     break;
 406   }
 407
 408   case Instruction::PHI: {
 409     PHINode *OldPN = cast<PHINode>(I);
 410     PHINode *NewPN = new PHINode(Ty, Name);
 411
 412     VMC.ExprMap[I] = NewPN;   // Add node to expression eagerly
 413     while (OldPN->getNumOperands()) {
 414       BasicBlock *BB = OldPN->getIncomingBlock(0);
 415       Value *OldVal = OldPN->getIncomingValue(0);
 416       ValueHandle OldValHandle(VMC, OldVal);
 417       OldPN->removeIncomingValue(BB, false);
 418       Value *V = ConvertExpressionToType(OldVal, Ty, VMC, TD);
 419       NewPN->addIncoming(V, BB);
 420     }
 421     Res = NewPN;
 422     break;
 423   }
 424
 425   case Instruction::Malloc: {
 426     Res = ConvertMallocToType(cast<MallocInst>(I), Ty, Name, VMC, TD);
 427     break;
 428   }
 429
 430   case Instruction::GetElementPtr: {
 431     // GetElementPtr's are directly convertible to a pointer type if they have
 432     // a number of zeros at the end.  Because removing these values does not
 433     // change the logical offset of the GEP, it is okay and fair to remove them.
 434     // This can change this:
 435     //   %t1 = getelementptr %Hosp * %hosp, ubyte 4, ubyte 0  ; <%List **>
 436     //   %t2 = cast %List * * %t1 to %List *
 437     // into
 438     //   %t2 = getelementptr %Hosp * %hosp, ubyte 4           ; <%List *>
 439     //
 440     GetElementPtrInst *GEP = cast<GetElementPtrInst>(I);
 441
 442     // Check to see if there are zero elements that we can remove from the
 443     // index array.  If there are, check to see if removing them causes us to
 444     // get to the right type...
 445     //
 446     std::vector<Value*> Indices(GEP->idx_begin(), GEP->idx_end());
 447     const Type *BaseType = GEP->getPointerOperand()->getType();
 448     const Type *PVTy = cast<PointerType>(Ty)->getElementType();
 449     Res = 0;
 450     while (!Indices.empty() &&
 451            Indices.back() == Constant::getNullValue(Indices.back()->getType())){
 452       Indices.pop_back();
 453       if (GetElementPtrInst::getIndexedType(BaseType, Indices, true) == PVTy) {
 454         if (Indices.size() == 0)
 455           Res = new CastInst(GEP->getPointerOperand(), BaseType); // NOOP CAST
 456         else
 457           Res = new GetElementPtrInst(GEP->getPointerOperand(), Indices, Name);
 458         break;
 459       }
 460     }
 461
 462     if (Res == 0 && GEP->getNumOperands() == 2 &&
 463         GEP->getType() == PointerType::get(Type::SByteTy)) {
 464
 465       // Otherwise, we can convert a GEP from one form to the other iff the
 466       // current gep is of the form 'getelementptr sbyte*, unsigned N
 467       // and we could convert this to an appropriate GEP for the new type.
 468       //
 469       const PointerType *NewSrcTy = PointerType::get(PVTy);
 470       BasicBlock::iterator It = I;
 471
 472       // Check to see if 'N' is an expression that can be converted to
 473       // the appropriate size... if so, allow it.
 474       //
 475       std::vector<Value*> Indices;
 476       const Type *ElTy = ConvertibleToGEP(NewSrcTy, I->getOperand(1),
 477                                           Indices, TD, &It);
 478       if (ElTy) {
 479         assert(ElTy == PVTy && "Internal error, setup wrong!");
 480         Res = new GetElementPtrInst(Constant::getNullValue(NewSrcTy),
 481                                     Indices, Name);
 482         VMC.ExprMap[I] = Res;
 483         Res->setOperand(0, ConvertExpressionToType(I->getOperand(0),
 484                                                    NewSrcTy, VMC, TD));
 485       }
 486     }
 487
 488     // Otherwise, it could be that we have something like this:
 489     //     getelementptr [[sbyte] *] * %reg115, uint %reg138    ; [sbyte]**
 490     // and want to convert it into something like this:
 491     //     getelemenptr [[int] *] * %reg115, uint %reg138      ; [int]**
 492     //
 493     if (Res == 0) {
 494       const PointerType *NewSrcTy = PointerType::get(PVTy);
 495       std::vector<Value*> Indices(GEP->idx_begin(), GEP->idx_end());
 496       Res = new GetElementPtrInst(Constant::getNullValue(NewSrcTy),
 497                                   Indices, Name);
 498       VMC.ExprMap[I] = Res;
 499       Res->setOperand(0, ConvertExpressionToType(I->getOperand(0),
 500                                                  NewSrcTy, VMC, TD));
 501     }
 502
 503
 504     assert(Res && "Didn't find match!");
 505     break;
 506   }
 507
 508   case Instruction::Call: {
 509     assert(!isa<Function>(I->getOperand(0)));
 510
 511     // If this is a function pointer, we can convert the return type if we can
 512     // convert the source function pointer.
 513     //
 514     const PointerType *PT = cast<PointerType>(I->getOperand(0)->getType());
 515     const FunctionType *FT = cast<FunctionType>(PT->getElementType());
 516     std::vector<const Type *> ArgTys(FT->getParamTypes().begin(),
 517                                      FT->getParamTypes().end());
 518     const FunctionType *NewTy =
 519       FunctionType::get(Ty, ArgTys, FT->isVarArg());
 520     const PointerType *NewPTy = PointerType::get(NewTy);
 521     if (Ty == Type::VoidTy)
 522       Name = "";  // Make sure not to name calls that now return void!
 523
 524     Res = new CallInst(Constant::getNullValue(NewPTy),
 525                        std::vector<Value*>(I->op_begin()+1, I->op_end()),
 526                        Name);
 527     VMC.ExprMap[I] = Res;
 528     Res->setOperand(0, ConvertExpressionToType(I->getOperand(0),NewPTy,VMC,TD));
 529     break;
 530   }
 531   default:
 532     assert(0 && "Expression convertible, but don't know how to convert?");
 533     return 0;
 534   }
 535
 536   assert(Res->getType() == Ty && "Didn't convert expr to correct type!");
 537
 538   BB->getInstList().insert(I, Res);
 539
 540   // Add the instruction to the expression map
 541   VMC.ExprMap[I] = Res;
 542
 543
 544   unsigned NumUses = I->use_size();
 545   for (unsigned It = 0; It < NumUses; ) {
 546     unsigned OldSize = NumUses;
 547     Value::use_iterator UI = I->use_begin();
 548     std::advance(UI, It);
 549     ConvertOperandToType(*UI, I, Res, VMC, TD);
 550     NumUses = I->use_size();
 551     if (NumUses == OldSize) ++It;
 552   }
 553
 554   DEBUG(std::cerr << "ExpIn: " << (void*)I << " " << I
 555                   << "ExpOut: " << (void*)Res << " " << Res);
 556
 557   return Res;
 558 }
 559
 560
 561
 562 // ValueConvertibleToType - Return true if it is possible
 563 bool llvm::ValueConvertibleToType(Value *V, const Type *Ty,
 564                                   ValueTypeCache &ConvertedTypes,
 565                                   const TargetData &TD) {
 566   ValueTypeCache::iterator I = ConvertedTypes.find(V);
 567   if (I != ConvertedTypes.end()) return I->second == Ty;
 568   ConvertedTypes[V] = Ty;
 569
 570   // It is safe to convert the specified value to the specified type IFF all of
 571   // the uses of the value can be converted to accept the new typed value.
 572   //
 573   if (V->getType() != Ty) {
 574     for (Value::use_iterator I = V->use_begin(), E = V->use_end(); I != E; ++I)
 575       if (!OperandConvertibleToType(*I, V, Ty, ConvertedTypes, TD))
 576         return false;
 577   }
 578
 579   return true;
 580 }
 581
 582
 583
 584
 585
 586 // OperandConvertibleToType - Return true if it is possible to convert operand
 587 // V of User (instruction) U to the specified type.  This is true iff it is
 588 // possible to change the specified instruction to accept this.  CTMap is a map
 589 // of converted types, so that circular definitions will see the future type of
 590 // the expression, not the static current type.
 591 //
 592 static bool OperandConvertibleToType(User *U, Value *V, const Type *Ty,
 593                                      ValueTypeCache &CTMap,
 594                                      const TargetData &TD) {
 595   //  if (V->getType() == Ty) return true;   // Operand already the right type?
 596
 597   // Expression type must be holdable in a register.
 598   if (!Ty->isFirstClassType())
 599     return false;
 600
 601   Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(U);
 602   if (I == 0) return false;              // We can't convert!
 603
 604   switch (I->getOpcode()) {
 605   case Instruction::Cast:
 606     assert(I->getOperand(0) == V);
 607     // We can convert the expr if the cast destination type is losslessly
 608     // convertible to the requested type.
 609     // Also, do not change a cast that is a noop cast.  For all intents and
 610     // purposes it should be eliminated.
 611     if (!Ty->isLosslesslyConvertibleTo(I->getOperand(0)->getType()) ||
 612         I->getType() == I->getOperand(0)->getType())
 613       return false;
 614
 615     // Do not allow a 'cast ushort %V to uint' to have it's first operand be
 616     // converted to a 'short' type.  Doing so changes the way sign promotion
 617     // happens, and breaks things.  Only allow the cast to take place if the
 618     // signedness doesn't change... or if the current cast is not a lossy
 619     // conversion.
 620     //
 621     if (!I->getType()->isLosslesslyConvertibleTo(I->getOperand(0)->getType()) &&
 622         I->getOperand(0)->getType()->isSigned() != Ty->isSigned())
 623       return false;
 624
 625     // We also do not allow conversion of a cast that casts from a ptr to array
 626     // of X to a *X.  For example: cast [4 x %List *] * %val to %List * *
 627     //
 628     if (const PointerType *SPT =
 629         dyn_cast<PointerType>(I->getOperand(0)->getType()))
 630       if (const PointerType *DPT = dyn_cast<PointerType>(I->getType()))
 631         if (const ArrayType *AT = dyn_cast<ArrayType>(SPT->getElementType()))
 632           if (AT->getElementType() == DPT->getElementType())
 633             return false;
 634     return true;
 635
 636   case Instruction::Add:
 637     if (isa<PointerType>(Ty)) {
 638       Value *IndexVal = I->getOperand(V == I->getOperand(0) ? 1 : 0);
 639       std::vector<Value*> Indices;
 640       if (const Type *ETy = ConvertibleToGEP(Ty, IndexVal, Indices, TD)) {
 641         const Type *RetTy = PointerType::get(ETy);
 642
 643         // Only successful if we can convert this type to the required type
 644         if (ValueConvertibleToType(I, RetTy, CTMap, TD)) {
 645           CTMap[I] = RetTy;
 646           return true;
 647         }
 648         // We have to return failure here because ValueConvertibleToType could
 649         // have polluted our map
 650         return false;
 651       }
 652     }
 653     // FALLTHROUGH
 654   case Instruction::Sub: {
 655     if (!Ty->isInteger() && !Ty->isFloatingPoint()) return false;
 656
 657     Value *OtherOp = I->getOperand((V == I->getOperand(0)) ? 1 : 0);
 658     return ValueConvertibleToType(I, Ty, CTMap, TD) &&
 659            ExpressionConvertibleToType(OtherOp, Ty, CTMap, TD);
 660   }
 661   case Instruction::SetEQ:
 662   case Instruction::SetNE: {
 663     Value *OtherOp = I->getOperand((V == I->getOperand(0)) ? 1 : 0);
 664     return ExpressionConvertibleToType(OtherOp, Ty, CTMap, TD);
 665   }
 666   case Instruction::Shr:
 667     if (Ty->isSigned() != V->getType()->isSigned()) return false;
 668     // FALL THROUGH
 669   case Instruction::Shl:
 670     if (I->getOperand(1) == V) return false;  // Cannot change shift amount type
 671     if (!Ty->isInteger()) return false;
 672     return ValueConvertibleToType(I, Ty, CTMap, TD);
 673
 674   case Instruction::Free:
 675     assert(I->getOperand(0) == V);
 676     return isa<PointerType>(Ty);    // Free can free any pointer type!
 677
 678   case Instruction::Load:
 679     // Cannot convert the types of any subscripts...
 680     if (I->getOperand(0) != V) return false;
 681
 682     if (const PointerType *PT = dyn_cast<PointerType>(Ty)) {
 683       LoadInst *LI = cast<LoadInst>(I);
 684
 685       const Type *LoadedTy = PT->getElementType();
 686
 687       // They could be loading the first element of a composite type...
 688       if (const CompositeType *CT = dyn_cast<CompositeType>(LoadedTy)) {
 689         unsigned Offset = 0;     // No offset, get first leaf.
 690         std::vector<Value*> Indices;  // Discarded...
 691         LoadedTy = getStructOffsetType(CT, Offset, Indices, TD, false);
 692         assert(Offset == 0 && "Offset changed from zero???");
 693       }
 694
 695       if (!LoadedTy->isFirstClassType())
 696         return false;
 697
 698       if (TD.getTypeSize(LoadedTy) != TD.getTypeSize(LI->getType()))
 699         return false;
 700
 701       return ValueConvertibleToType(LI, LoadedTy, CTMap, TD);
 702     }
 703     return false;
 704
 705   case Instruction::Store: {
 706     StoreInst *SI = cast<StoreInst>(I);
 707
 708     if (V == I->getOperand(0)) {
 709       ValueTypeCache::iterator CTMI = CTMap.find(I->getOperand(1));
 710       if (CTMI != CTMap.end()) {   // Operand #1 is in the table already?
 711         // If so, check to see if it's Ty*, or, more importantly, if it is a
 712         // pointer to a structure where the first element is a Ty... this code
 713         // is necessary because we might be trying to change the source and
 714         // destination type of the store (they might be related) and the dest
 715         // pointer type might be a pointer to structure.  Below we allow pointer
 716         // to structures where the 0th element is compatible with the value,
 717         // now we have to support the symmetrical part of this.
 718         //
 719         const Type *ElTy = cast<PointerType>(CTMI->second)->getElementType();
 720
 721         // Already a pointer to what we want?  Trivially accept...
 722         if (ElTy == Ty) return true;
 723
 724         // Tricky case now, if the destination is a pointer to structure,
 725         // obviously the source is not allowed to be a structure (cannot copy
 726         // a whole structure at a time), so the level raiser must be trying to
 727         // store into the first field.  Check for this and allow it now:
 728         //
 729         if (const StructType *SElTy = dyn_cast<StructType>(ElTy)) {
 730           unsigned Offset = 0;
 731           std::vector<Value*> Indices;
 732           ElTy = getStructOffsetType(ElTy, Offset, Indices, TD, false);
 733           assert(Offset == 0 && "Offset changed!");
 734           if (ElTy == 0)    // Element at offset zero in struct doesn't exist!
 735             return false;   // Can only happen for {}*
 736
 737           if (ElTy == Ty)   // Looks like the 0th element of structure is
 738             return true;    // compatible!  Accept now!
 739
 740           // Otherwise we know that we can't work, so just stop trying now.
 741           return false;
 742         }
 743       }
 744
 745       // Can convert the store if we can convert the pointer operand to match
 746       // the new  value type...
 747       return ExpressionConvertibleToType(I->getOperand(1), PointerType::get(Ty),
 748                                          CTMap, TD);
 749     } else if (const PointerType *PT = dyn_cast<PointerType>(Ty)) {
 750       const Type *ElTy = PT->getElementType();
 751       assert(V == I->getOperand(1));
 752
 753       if (isa<StructType>(ElTy)) {
 754         // We can change the destination pointer if we can store our first
 755         // argument into the first element of the structure...
 756         //
 757         unsigned Offset = 0;
 758         std::vector<Value*> Indices;
 759         ElTy = getStructOffsetType(ElTy, Offset, Indices, TD, false);
 760         assert(Offset == 0 && "Offset changed!");
 761         if (ElTy == 0)    // Element at offset zero in struct doesn't exist!
 762           return false;   // Can only happen for {}*
 763       }
 764
 765       // Must move the same amount of data...
 766       if (!ElTy->isSized() ||
 767           TD.getTypeSize(ElTy) != TD.getTypeSize(I->getOperand(0)->getType()))
 768         return false;
 769
 770       // Can convert store if the incoming value is convertible and if the
 771       // result will preserve semantics...
 772       const Type *Op0Ty = I->getOperand(0)->getType();
 773       if (!(Op0Ty->isIntegral() ^ ElTy->isIntegral()) &&
 774           !(Op0Ty->isFloatingPoint() ^ ElTy->isFloatingPoint()))
 775         return ExpressionConvertibleToType(I->getOperand(0), ElTy, CTMap, TD);
 776     }
 777     return false;
 778   }
 779
 780   case Instruction::GetElementPtr:
 781     if (V != I->getOperand(0) || !isa<PointerType>(Ty)) return false;
 782
 783     // If we have a two operand form of getelementptr, this is really little
 784     // more than a simple addition.  As with addition, check to see if the
 785     // getelementptr instruction can be changed to index into the new type.
 786     //
 787     if (I->getNumOperands() == 2) {
 788       const Type *OldElTy = cast<PointerType>(I->getType())->getElementType();
 789       unsigned DataSize = TD.getTypeSize(OldElTy);
 790       Value *Index = I->getOperand(1);
 791       Instruction *TempScale = 0;
 792
 793       // If the old data element is not unit sized, we have to create a scale
 794       // instruction so that ConvertibleToGEP will know the REAL amount we are
 795       // indexing by.  Note that this is never inserted into the instruction
 796       // stream, so we have to delete it when we're done.
 797       //
 798       if (DataSize != 1) {
 799         // FIXME, PR82
 800         TempScale = BinaryOperator::create(Instruction::Mul, Index,
 801                                            ConstantSInt::get(Type::LongTy,
 802                                                              DataSize));
 803         Index = TempScale;
 804       }
 805
 806       // Check to see if the second argument is an expression that can
 807       // be converted to the appropriate size... if so, allow it.
 808       //
 809       std::vector<Value*> Indices;
 810       const Type *ElTy = ConvertibleToGEP(Ty, Index, Indices, TD);
 811       delete TempScale;   // Free our temporary multiply if we made it
 812
 813       if (ElTy == 0) return false;  // Cannot make conversion...
 814       return ValueConvertibleToType(I, PointerType::get(ElTy), CTMap, TD);
 815     }
 816     return false;
 817
 818   case Instruction::PHI: {
 819     PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
 820     for (unsigned i = 0; i < PN->getNumIncomingValues(); ++i)
 821       if (!ExpressionConvertibleToType(PN->getIncomingValue(i), Ty, CTMap, TD))
 822         return false;
 823     return ValueConvertibleToType(PN, Ty, CTMap, TD);
 824   }
 825
 826   case Instruction::Call: {
 827     User::op_iterator OI = find(I->op_begin(), I->op_end(), V);
 828     assert (OI != I->op_end() && "Not using value!");
 829     unsigned OpNum = OI - I->op_begin();
 830
 831     // Are we trying to change the function pointer value to a new type?
 832     if (OpNum == 0) {
 833       const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty);
 834       if (PTy == 0) return false;  // Can't convert to a non-pointer type...
 835       const FunctionType *FTy = dyn_cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
 836       if (FTy == 0) return false;  // Can't convert to a non ptr to function...
 837
 838       // Do not allow converting to a call where all of the operands are ...'s
 839       if (FTy->getNumParams() == 0 && FTy->isVarArg())
 840         return false;              // Do not permit this conversion!
 841
 842       // Perform sanity checks to make sure that new function type has the
 843       // correct number of arguments...
 844       //
 845       unsigned NumArgs = I->getNumOperands()-1;  // Don't include function ptr
 846
 847       // Cannot convert to a type that requires more fixed arguments than
 848       // the call provides...
 849       //
 850       if (NumArgs < FTy->getNumParams()) return false;
 851
 852       // Unless this is a vararg function type, we cannot provide more arguments
 853       // than are desired...
 854       //
 855       if (!FTy->isVarArg() && NumArgs > FTy->getNumParams())
 856         return false;
 857
 858       // Okay, at this point, we know that the call and the function type match
 859       // number of arguments.  Now we see if we can convert the arguments
 860       // themselves.  Note that we do not require operands to be convertible,
 861       // we can insert casts if they are convertible but not compatible.  The
 862       // reason for this is that we prefer to have resolved functions but casted
 863       // arguments if possible.
 864       //
 865       const FunctionType::ParamTypes &PTs = FTy->getParamTypes();
 866       for (unsigned i = 0, NA = PTs.size(); i < NA; ++i)
 867         if (!PTs[i]->isLosslesslyConvertibleTo(I->getOperand(i+1)->getType()))
 868           return false;   // Operands must have compatible types!
 869
 870       // Okay, at this point, we know that all of the arguments can be
 871       // converted.  We succeed if we can change the return type if
 872       // necessary...
 873       //
 874       return ValueConvertibleToType(I, FTy->getReturnType(), CTMap, TD);
 875     }
 876
 877     const PointerType *MPtr = cast<PointerType>(I->getOperand(0)->getType());
 878     const FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(MPtr->getElementType());
 879     if (!FTy->isVarArg()) return false;
 880
 881     if ((OpNum-1) < FTy->getParamTypes().size())
 882       return false;  // It's not in the varargs section...
 883
 884     // If we get this far, we know the value is in the varargs section of the
 885     // function!  We can convert if we don't reinterpret the value...
 886     //
 887     return Ty->isLosslesslyConvertibleTo(V->getType());
 888   }
 889   }
 890   return false;
 891 }
 892
 893
 894 void llvm::ConvertValueToNewType(Value *V, Value *NewVal, ValueMapCache &VMC,
 895                                  const TargetData &TD) {
 896   ValueHandle VH(VMC, V);
 897
 898   unsigned NumUses = V->use_size();
 899   for (unsigned It = 0; It < NumUses; ) {
 900     unsigned OldSize = NumUses;
 901     Value::use_iterator UI = V->use_begin();
 902     std::advance(UI, It);
 903     ConvertOperandToType(*UI, V, NewVal, VMC, TD);
 904     NumUses = V->use_size();
 905     if (NumUses == OldSize) ++It;
 906   }
 907 }
 908
 909
 910
 911 static void ConvertOperandToType(User *U, Value *OldVal, Value *NewVal,
 912                                  ValueMapCache &VMC, const TargetData &TD) {
 913   if (isa<ValueHandle>(U)) return;  // Valuehandles don't let go of operands...
 914
 915   if (VMC.OperandsMapped.count(U)) return;
 916   VMC.OperandsMapped.insert(U);
 917
 918   ValueMapCache::ExprMapTy::iterator VMCI = VMC.ExprMap.find(U);
 919   if (VMCI != VMC.ExprMap.end())
 920     return;
 921
 922
 923   Instruction *I = cast<Instruction>(U);  // Only Instructions convertible
 924
 925   BasicBlock *BB = I->getParent();
 926   assert(BB != 0 && "Instruction not embedded in basic block!");
 927   std::string Name = I->getName();
 928   I->setName("");
 929   Instruction *Res;     // Result of conversion
 930
 931   //std::cerr << endl << endl << "Type:\t" << Ty << "\nInst: " << I
 932   //          << "BB Before: " << BB << endl;
 933
 934   // Prevent I from being removed...
 935   ValueHandle IHandle(VMC, I);
 936
 937   const Type *NewTy = NewVal->getType();
 938   Constant *Dummy = (NewTy != Type::VoidTy) ?
 939                   Constant::getNullValue(NewTy) : 0;
 940
 941   switch (I->getOpcode()) {
 942   case Instruction::Cast:
 943     if (VMC.NewCasts.count(ValueHandle(VMC, I))) {
 944       // This cast has already had it's value converted, causing a new cast to
 945       // be created.  We don't want to create YET ANOTHER cast instruction
 946       // representing the original one, so just modify the operand of this cast
 947       // instruction, which we know is newly created.
 948       I->setOperand(0, NewVal);
 949       I->setName(Name);  // give I its name back
 950       return;
 951
 952     } else {
 953       Res = new CastInst(NewVal, I->getType(), Name);
 954     }
 955     break;
 956
 957   case Instruction::Add:
 958     if (isa<PointerType>(NewTy)) {
 959       Value *IndexVal = I->getOperand(OldVal == I->getOperand(0) ? 1 : 0);
 960       std::vector<Value*> Indices;
 961       BasicBlock::iterator It = I;
 962
 963       if (const Type *ETy = ConvertibleToGEP(NewTy, IndexVal, Indices, TD,&It)){
 964         // If successful, convert the add to a GEP
 965         //const Type *RetTy = PointerType::get(ETy);
 966         // First operand is actually the given pointer...
 967         Res = new GetElementPtrInst(NewVal, Indices, Name);
 968         assert(cast<PointerType>(Res->getType())->getElementType() == ETy &&
 969                "ConvertibleToGEP broken!");
 970         break;
 971       }
 972     }
 973     // FALLTHROUGH
 974
 975   case Instruction::Sub:
 976   case Instruction::SetEQ:
 977   case Instruction::SetNE: {
 978     Res = BinaryOperator::create(cast<BinaryOperator>(I)->getOpcode(),
 979                                  Dummy, Dummy, Name);
 980     VMC.ExprMap[I] = Res;   // Add node to expression eagerly
 981
 982     unsigned OtherIdx = (OldVal == I->getOperand(0)) ? 1 : 0;
 983     Value *OtherOp    = I->getOperand(OtherIdx);
 984     Value *NewOther   = ConvertExpressionToType(OtherOp, NewTy, VMC, TD);
 985
 986     Res->setOperand(OtherIdx, NewOther);
 987     Res->setOperand(!OtherIdx, NewVal);
 988     break;
 989   }
 990   case Instruction::Shl:
 991   case Instruction::Shr:
 992     assert(I->getOperand(0) == OldVal);
 993     Res = new ShiftInst(cast<ShiftInst>(I)->getOpcode(), NewVal,
 994                         I->getOperand(1), Name);
 995     break;
 996
 997   case Instruction::Free:            // Free can free any pointer type!
 998     assert(I->getOperand(0) == OldVal);
 999     Res = new FreeInst(NewVal);
1000     break;
1001
1002
1003   case Instruction::Load: {
1004     assert(I->getOperand(0) == OldVal && isa<PointerType>(NewVal->getType()));
1005     const Type *LoadedTy =
1006       cast<PointerType>(NewVal->getType())->getElementType();
1007
1008     Value *Src = NewVal;
1009
1010     if (const CompositeType *CT = dyn_cast<CompositeType>(LoadedTy)) {
1011       std::vector<Value*> Indices;
1012       // FIXME, PR82
1013       Indices.push_back(ConstantSInt::get(Type::LongTy, 0));
1014
1015       unsigned Offset = 0;   // No offset, get first leaf.
1016       LoadedTy = getStructOffsetType(CT, Offset, Indices, TD, false);
1017       assert(LoadedTy->isFirstClassType());
1018
1019       if (Indices.size() != 1) {     // Do not generate load X, 0
1020         // Insert the GEP instruction before this load.
1021         Src = new GetElementPtrInst(Src, Indices, Name+".idx", I);
1022       }
1023     }
1024
1025     Res = new LoadInst(Src, Name);
1026     assert(Res->getType()->isFirstClassType() && "Load of structure or array!");
1027     break;
1028   }
1029
1030   case Instruction::Store: {
1031     if (I->getOperand(0) == OldVal) {  // Replace the source value
1032       // Check to see if operand #1 has already been converted...
1033       ValueMapCache::ExprMapTy::iterator VMCI =
1034         VMC.ExprMap.find(I->getOperand(1));
1035       if (VMCI != VMC.ExprMap.end()) {
1036         // Comments describing this stuff are in the OperandConvertibleToType
1037         // switch statement for Store...
1038         //
1039         const Type *ElTy =
1040           cast<PointerType>(VMCI->second->getType())->getElementType();
1041
1042         Value *SrcPtr = VMCI->second;
1043
1044         if (ElTy != NewTy) {
1045           // We check that this is a struct in the initial scan...
1046           const StructType *SElTy = cast<StructType>(ElTy);
1047
1048           std::vector<Value*> Indices;
1049           // FIXME, PR82
1050           Indices.push_back(Constant::getNullValue(Type::LongTy));
1051
1052           unsigned Offset = 0;
1053           const Type *Ty = getStructOffsetType(ElTy, Offset, Indices, TD,false);
1054           assert(Offset == 0 && "Offset changed!");
1055           assert(NewTy == Ty && "Did not convert to correct type!");
1056
1057           // Insert the GEP instruction before this store.
1058           SrcPtr = new GetElementPtrInst(SrcPtr, Indices,
1059                                          SrcPtr->getName()+".idx", I);
1060         }
1061         Res = new StoreInst(NewVal, SrcPtr);
1062
1063         VMC.ExprMap[I] = Res;
1064       } else {
1065         // Otherwise, we haven't converted Operand #1 over yet...
1066         const PointerType *NewPT = PointerType::get(NewTy);
1067         Res = new StoreInst(NewVal, Constant::getNullValue(NewPT));
1068         VMC.ExprMap[I] = Res;
1069         Res->setOperand(1, ConvertExpressionToType(I->getOperand(1),
1070                                                    NewPT, VMC, TD));
1071       }
1072     } else {                           // Replace the source pointer
1073       const Type *ValTy = cast<PointerType>(NewTy)->getElementType();
1074
1075       Value *SrcPtr = NewVal;
1076
1077       if (isa<StructType>(ValTy)) {
1078         std::vector<Value*> Indices;
1079         // FIXME: PR82
1080         Indices.push_back(Constant::getNullValue(Type::LongTy));
1081
1082         unsigned Offset = 0;
1083         ValTy = getStructOffsetType(ValTy, Offset, Indices, TD, false);
1084
1085         assert(Offset == 0 && ValTy);
1086
1087         // Insert the GEP instruction before this store.
1088         SrcPtr = new GetElementPtrInst(SrcPtr, Indices,
1089                                        SrcPtr->getName()+".idx", I);
1090       }
1091
1092       Res = new StoreInst(Constant::getNullValue(ValTy), SrcPtr);
1093       VMC.ExprMap[I] = Res;
1094       Res->setOperand(0, ConvertExpressionToType(I->getOperand(0),
1095                                                  ValTy, VMC, TD));
1096     }
1097     break;
1098   }
1099
1100
1101   case Instruction::GetElementPtr: {
1102     // Convert a one index getelementptr into just about anything that is
1103     // desired.
1104     //
1105     BasicBlock::iterator It = I;
1106     const Type *OldElTy = cast<PointerType>(I->getType())->getElementType();
1107     unsigned DataSize = TD.getTypeSize(OldElTy);
1108     Value *Index = I->getOperand(1);
1109
1110     if (DataSize != 1) {
1111       // Insert a multiply of the old element type is not a unit size...
1112       Index = BinaryOperator::create(Instruction::Mul, Index,
1113                                      // FIXME: PR82
1114                                      ConstantSInt::get(Type::LongTy, DataSize),
1115                                      "scale", It);
1116     }
1117
1118     // Perform the conversion now...
1119     //
1120     std::vector<Value*> Indices;
1121     const Type *ElTy = ConvertibleToGEP(NewVal->getType(),Index,Indices,TD,&It);
1122     assert(ElTy != 0 && "GEP Conversion Failure!");
1123     Res = new GetElementPtrInst(NewVal, Indices, Name);
1124     assert(Res->getType() == PointerType::get(ElTy) &&
1125            "ConvertibleToGet failed!");
1126   }
1127 #if 0
1128     if (I->getType() == PointerType::get(Type::SByteTy)) {
1129       // Convert a getelementptr sbyte * %reg111, uint 16 freely back to
1130       // anything that is a pointer type...
1131       //
1132       BasicBlock::iterator It = I;
1133
1134       // Check to see if the second argument is an expression that can
1135       // be converted to the appropriate size... if so, allow it.
1136       //
1137       std::vector<Value*> Indices;
1138       const Type *ElTy = ConvertibleToGEP(NewVal->getType(), I->getOperand(1),
1139                                           Indices, TD, &It);
1140       assert(ElTy != 0 && "GEP Conversion Failure!");
1141
1142       Res = new GetElementPtrInst(NewVal, Indices, Name);
1143     } else {
1144       // Convert a getelementptr ulong * %reg123, uint %N
1145       // to        getelementptr  long * %reg123, uint %N
1146       // ... where the type must simply stay the same size...
1147       //
1148       GetElementPtrInst *GEP = cast<GetElementPtrInst>(I);
1149       std::vector<Value*> Indices(GEP->idx_begin(), GEP->idx_end());
1150       Res = new GetElementPtrInst(NewVal, Indices, Name);
1151     }
1152 #endif
1153     break;
1154
1155   case Instruction::PHI: {
1156     PHINode *OldPN = cast<PHINode>(I);
1157     PHINode *NewPN = new PHINode(NewTy, Name);
1158     VMC.ExprMap[I] = NewPN;
1159
1160     while (OldPN->getNumOperands()) {
1161       BasicBlock *BB = OldPN->getIncomingBlock(0);
1162       Value *OldVal = OldPN->getIncomingValue(0);
1163       OldPN->removeIncomingValue(BB, false);
1164       Value *V = ConvertExpressionToType(OldVal, NewTy, VMC, TD);
1165       NewPN->addIncoming(V, BB);
1166     }
1167     Res = NewPN;
1168     break;
1169   }
1170
1171   case Instruction::Call: {
1172     Value *Meth = I->getOperand(0);
1173     std::vector<Value*> Params(I->op_begin()+1, I->op_end());
1174
1175     if (Meth == OldVal) {   // Changing the function pointer?
1176       const PointerType *NewPTy = cast<PointerType>(NewVal->getType());
1177       const FunctionType *NewTy = cast<FunctionType>(NewPTy->getElementType());
1178       const FunctionType::ParamTypes &PTs = NewTy->getParamTypes();
1179
1180       if (NewTy->getReturnType() == Type::VoidTy)
1181         Name = "";  // Make sure not to name a void call!
1182
1183       // Get an iterator to the call instruction so that we can insert casts for
1184       // operands if need be.  Note that we do not require operands to be
1185       // convertible, we can insert casts if they are convertible but not
1186       // compatible.  The reason for this is that we prefer to have resolved
1187       // functions but casted arguments if possible.
1188       //
1189       BasicBlock::iterator It = I;
1190
1191       // Convert over all of the call operands to their new types... but only
1192       // convert over the part that is not in the vararg section of the call.
1193       //
1194       for (unsigned i = 0; i < PTs.size(); ++i)
1195         if (Params[i]->getType() != PTs[i]) {
1196           // Create a cast to convert it to the right type, we know that this
1197           // is a lossless cast...
1198           //
1199           Params[i] = new CastInst(Params[i], PTs[i],  "callarg.cast." +
1200                                    Params[i]->getName(), It);
1201         }
1202       Meth = NewVal;  // Update call destination to new value
1203
1204     } else {                   // Changing an argument, must be in vararg area
1205       std::vector<Value*>::iterator OI =
1206         find(Params.begin(), Params.end(), OldVal);
1207       assert (OI != Params.end() && "Not using value!");
1208
1209       *OI = NewVal;
1210     }
1211
1212     Res = new CallInst(Meth, Params, Name);
1213     break;
1214   }
1215   default:
1216     assert(0 && "Expression convertible, but don't know how to convert?");
1217     return;
1218   }
1219
1220   // If the instruction was newly created, insert it into the instruction
1221   // stream.
1222   //
1223   BasicBlock::iterator It = I;
1224   assert(It != BB->end() && "Instruction not in own basic block??");
1225   BB->getInstList().insert(It, Res);   // Keep It pointing to old instruction
1226
1227   DEBUG(std::cerr << "COT CREATED: "  << (void*)Res << " " << Res
1228                   << "In: " << (void*)I << " " << I << "Out: " << (void*)Res
1229                   << " " << Res);
1230
1231   // Add the instruction to the expression map
1232   VMC.ExprMap[I] = Res;
1233
1234   if (I->getType() != Res->getType())
1235     ConvertValueToNewType(I, Res, VMC, TD);
1236   else {
1237     bool FromStart = true;
1238     Value::use_iterator UI;
1239     while (1) {
1240       if (FromStart) UI = I->use_begin();
1241       if (UI == I->use_end()) break;
1242
1243       if (isa<ValueHandle>(*UI)) {
1244         ++UI;
1245         FromStart = false;
1246       } else {
1247         User *U = *UI;
1248         if (!FromStart) --UI;
1249         U->replaceUsesOfWith(I, Res);
1250         if (!FromStart) ++UI;
1251       }
1252     }
1253   }
1254 }
1255
1256
1257 ValueHandle::ValueHandle(ValueMapCache &VMC, Value *V)
1258   : Instruction(Type::VoidTy, UserOp1, ""), Cache(VMC) {
1259   //DEBUG(std::cerr << "VH AQUIRING: " << (void*)V << " " << V);
1260   Operands.push_back(Use(V, this));
1261 }
1262
1263 ValueHandle::ValueHandle(const ValueHandle &VH)
1264   : Instruction(Type::VoidTy, UserOp1, ""), Cache(VH.Cache) {
1265   //DEBUG(std::cerr << "VH AQUIRING: " << (void*)V << " " << V);
1266   Operands.push_back(Use((Value*)VH.getOperand(0), this));
1267 }
1268
1269 static void RecursiveDelete(ValueMapCache &Cache, Instruction *I) {
1270   if (!I || !I->use_empty()) return;
1271
1272   assert(I->getParent() && "Inst not in basic block!");
1273
1274   //DEBUG(std::cerr << "VH DELETING: " << (void*)I << " " << I);
1275
1276   for (User::op_iterator OI = I->op_begin(), OE = I->op_end();
1277        OI != OE; ++OI)
1278     if (Instruction *U = dyn_cast<Instruction>(OI)) {
1279       *OI = 0;
1280       RecursiveDelete(Cache, U);
1281     }
1282
1283   I->getParent()->getInstList().remove(I);
1284
1285   Cache.OperandsMapped.erase(I);
1286   Cache.ExprMap.erase(I);
1287   delete I;
1288 }
1289
1290 ValueHandle::~ValueHandle() {
1291   if (Operands[0]->hasOneUse()) {
1292     Value *V = Operands[0];
1293     Operands[0] = 0;   // Drop use!
1294
1295     // Now we just need to remove the old instruction so we don't get infinite
1296     // loops.  Note that we cannot use DCE because DCE won't remove a store
1297     // instruction, for example.
1298     //
1299     RecursiveDelete(Cache, dyn_cast<Instruction>(V));
1300   } else {
1301     //DEBUG(std::cerr << "VH RELEASING: " << (void*)Operands[0].get() << " "
1302     //                << Operands[0]->use_size() << " " << Operands[0]);
1303   }
1304 }
1305