lib/Transforms/ExprTypeConvert.cpp

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  TODO: This comment is out of date WRT arrays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