lib/Transforms/ExprTypeConvert.cpp

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  TODO: This comment is out of date WRT arrays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