lib/Transforms/Scalar/CodeGenPrepare.cpp

   1 //===- CodeGenPrepare.cpp - Prepare a function for code generation --------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This pass munges the code in the input function to better prepare it for
  11 // SelectionDAG-based code generation. This works around limitations in it's
  12 // basic-block-at-a-time approach. It should eventually be removed.
  13 //
  14 //===----------------------------------------------------------------------===//
  15
  16 #define DEBUG_TYPE "codegenprepare"
  17 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
  18 #include "llvm/Constants.h"
  19 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  20 #include "llvm/Function.h"
  21 #include "llvm/InlineAsm.h"
  22 #include "llvm/Instructions.h"
  23 #include "llvm/Pass.h"
  24 #include "llvm/Target/TargetAsmInfo.h"
  25 #include "llvm/Target/TargetData.h"
  26 #include "llvm/Target/TargetLowering.h"
  27 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  28 #include "llvm/Transforms/Utils/BasicBlockUtils.h"
  29 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
  30 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
  31 #include "llvm/ADT/SmallSet.h"
  32 #include "llvm/Support/CallSite.h"
  33 #include "llvm/Support/Compiler.h"
  34 #include "llvm/Support/Debug.h"
  35 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
  36 #include "llvm/Support/PatternMatch.h"
  37 using namespace llvm;
  38 using namespace llvm::PatternMatch;
  39
  40 namespace {
  41   class VISIBILITY_HIDDEN CodeGenPrepare : public FunctionPass {
  42     /// TLI - Keep a pointer of a TargetLowering to consult for determining
  43     /// transformation profitability.
  44     const TargetLowering *TLI;
  45   public:
  46     static char ID; // Pass identification, replacement for typeid
  47     explicit CodeGenPrepare(const TargetLowering *tli = 0)
  48       : FunctionPass(&ID), TLI(tli) {}
  49     bool runOnFunction(Function &F);
  50
  51   private:
  52     bool EliminateMostlyEmptyBlocks(Function &F);
  53     bool CanMergeBlocks(const BasicBlock *BB, const BasicBlock *DestBB) const;
  54     void EliminateMostlyEmptyBlock(BasicBlock *BB);
  55     bool OptimizeBlock(BasicBlock &BB);
  56     bool OptimizeMemoryInst(Instruction *I, Value *Addr, const Type *AccessTy,
  57                             DenseMap<Value*,Value*> &SunkAddrs);
  58     bool OptimizeInlineAsmInst(Instruction *I, CallSite CS,
  59                                DenseMap<Value*,Value*> &SunkAddrs);
  60     bool OptimizeExtUses(Instruction *I);
  61   };
  62 }
  63
  64 char CodeGenPrepare::ID = 0;
  65 static RegisterPass<CodeGenPrepare> X("codegenprepare",
  66                                       "Optimize for code generation");
  67
  68 FunctionPass *llvm::createCodeGenPreparePass(const TargetLowering *TLI) {
  69   return new CodeGenPrepare(TLI);
  70 }
  71
  72
  73 bool CodeGenPrepare::runOnFunction(Function &F) {
  74   bool EverMadeChange = false;
  75
  76   // First pass, eliminate blocks that contain only PHI nodes and an
  77   // unconditional branch.
  78   EverMadeChange |= EliminateMostlyEmptyBlocks(F);
  79
  80   bool MadeChange = true;
  81   while (MadeChange) {
  82     MadeChange = false;
  83     for (Function::iterator BB = F.begin(), E = F.end(); BB != E; ++BB)
  84       MadeChange |= OptimizeBlock(*BB);
  85     EverMadeChange |= MadeChange;
  86   }
  87   return EverMadeChange;
  88 }
  89
  90 /// EliminateMostlyEmptyBlocks - eliminate blocks that contain only PHI nodes
  91 /// and an unconditional branch.  Passes before isel (e.g. LSR/loopsimplify)
  92 /// often split edges in ways that are non-optimal for isel.  Start by
  93 /// eliminating these blocks so we can split them the way we want them.
  94 bool CodeGenPrepare::EliminateMostlyEmptyBlocks(Function &F) {
  95   bool MadeChange = false;
  96   // Note that this intentionally skips the entry block.
  97   for (Function::iterator I = ++F.begin(), E = F.end(); I != E; ) {
  98     BasicBlock *BB = I++;
  99
 100     // If this block doesn't end with an uncond branch, ignore it.
 101     BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(BB->getTerminator());
 102     if (!BI || !BI->isUnconditional())
 103       continue;
 104
 105     // If the instruction before the branch isn't a phi node, then other stuff
 106     // is happening here.
 107     BasicBlock::iterator BBI = BI;
 108     if (BBI != BB->begin()) {
 109       --BBI;
 110       if (!isa<PHINode>(BBI)) continue;
 111     }
 112
 113     // Do not break infinite loops.
 114     BasicBlock *DestBB = BI->getSuccessor(0);
 115     if (DestBB == BB)
 116       continue;
 117
 118     if (!CanMergeBlocks(BB, DestBB))
 119       continue;
 120
 121     EliminateMostlyEmptyBlock(BB);
 122     MadeChange = true;
 123   }
 124   return MadeChange;
 125 }
 126
 127 /// CanMergeBlocks - Return true if we can merge BB into DestBB if there is a
 128 /// single uncond branch between them, and BB contains no other non-phi
 129 /// instructions.
 130 bool CodeGenPrepare::CanMergeBlocks(const BasicBlock *BB,
 131                                     const BasicBlock *DestBB) const {
 132   // We only want to eliminate blocks whose phi nodes are used by phi nodes in
 133   // the successor.  If there are more complex condition (e.g. preheaders),
 134   // don't mess around with them.
 135   BasicBlock::const_iterator BBI = BB->begin();
 136   while (const PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BBI++)) {
 137     for (Value::use_const_iterator UI = PN->use_begin(), E = PN->use_end();
 138          UI != E; ++UI) {
 139       const Instruction *User = cast<Instruction>(*UI);
 140       if (User->getParent() != DestBB || !isa<PHINode>(User))
 141         return false;
 142       // If User is inside DestBB block and it is a PHINode then check
 143       // incoming value. If incoming value is not from BB then this is
 144       // a complex condition (e.g. preheaders) we want to avoid here.
 145       if (User->getParent() == DestBB) {
 146         if (const PHINode *UPN = dyn_cast<PHINode>(User))
 147           for (unsigned I = 0, E = UPN->getNumIncomingValues(); I != E; ++I) {
 148             Instruction *Insn = dyn_cast<Instruction>(UPN->getIncomingValue(I));
 149             if (Insn && Insn->getParent() == BB &&
 150                 Insn->getParent() != UPN->getIncomingBlock(I))
 151               return false;
 152           }
 153       }
 154     }
 155   }
 156
 157   // If BB and DestBB contain any common predecessors, then the phi nodes in BB
 158   // and DestBB may have conflicting incoming values for the block.  If so, we
 159   // can't merge the block.
 160   const PHINode *DestBBPN = dyn_cast<PHINode>(DestBB->begin());
 161   if (!DestBBPN) return true;  // no conflict.
 162
 163   // Collect the preds of BB.
 164   SmallPtrSet<const BasicBlock*, 16> BBPreds;
 165   if (const PHINode *BBPN = dyn_cast<PHINode>(BB->begin())) {
 166     // It is faster to get preds from a PHI than with pred_iterator.
 167     for (unsigned i = 0, e = BBPN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
 168       BBPreds.insert(BBPN->getIncomingBlock(i));
 169   } else {
 170     BBPreds.insert(pred_begin(BB), pred_end(BB));
 171   }
 172
 173   // Walk the preds of DestBB.
 174   for (unsigned i = 0, e = DestBBPN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
 175     BasicBlock *Pred = DestBBPN->getIncomingBlock(i);
 176     if (BBPreds.count(Pred)) {   // Common predecessor?
 177       BBI = DestBB->begin();
 178       while (const PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BBI++)) {
 179         const Value *V1 = PN->getIncomingValueForBlock(Pred);
 180         const Value *V2 = PN->getIncomingValueForBlock(BB);
 181
 182         // If V2 is a phi node in BB, look up what the mapped value will be.
 183         if (const PHINode *V2PN = dyn_cast<PHINode>(V2))
 184           if (V2PN->getParent() == BB)
 185             V2 = V2PN->getIncomingValueForBlock(Pred);
 186
 187         // If there is a conflict, bail out.
 188         if (V1 != V2) return false;
 189       }
 190     }
 191   }
 192
 193   return true;
 194 }
 195
 196
 197 /// EliminateMostlyEmptyBlock - Eliminate a basic block that have only phi's and
 198 /// an unconditional branch in it.
 199 void CodeGenPrepare::EliminateMostlyEmptyBlock(BasicBlock *BB) {
 200   BranchInst *BI = cast<BranchInst>(BB->getTerminator());
 201   BasicBlock *DestBB = BI->getSuccessor(0);
 202
 203   DOUT << "MERGING MOSTLY EMPTY BLOCKS - BEFORE:\n" << *BB << *DestBB;
 204
 205   // If the destination block has a single pred, then this is a trivial edge,
 206   // just collapse it.
 207   if (DestBB->getSinglePredecessor()) {
 208     // If DestBB has single-entry PHI nodes, fold them.
 209     while (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(DestBB->begin())) {
 210       Value *NewVal = PN->getIncomingValue(0);
 211       // Replace self referencing PHI with undef, it must be dead.
 212       if (NewVal == PN) NewVal = UndefValue::get(PN->getType());
 213       PN->replaceAllUsesWith(NewVal);
 214       PN->eraseFromParent();
 215     }
 216
 217     // Splice all the PHI nodes from BB over to DestBB.
 218     DestBB->getInstList().splice(DestBB->begin(), BB->getInstList(),
 219                                  BB->begin(), BI);
 220
 221     // Anything that branched to BB now branches to DestBB.
 222     BB->replaceAllUsesWith(DestBB);
 223
 224     // Nuke BB.
 225     BB->eraseFromParent();
 226
 227     DOUT << "AFTER:\n" << *DestBB << "\n\n\n";
 228     return;
 229   }
 230
 231   // Otherwise, we have multiple predecessors of BB.  Update the PHIs in DestBB
 232   // to handle the new incoming edges it is about to have.
 233   PHINode *PN;
 234   for (BasicBlock::iterator BBI = DestBB->begin();
 235        (PN = dyn_cast<PHINode>(BBI)); ++BBI) {
 236     // Remove the incoming value for BB, and remember it.
 237     Value *InVal = PN->removeIncomingValue(BB, false);
 238
 239     // Two options: either the InVal is a phi node defined in BB or it is some
 240     // value that dominates BB.
 241     PHINode *InValPhi = dyn_cast<PHINode>(InVal);
 242     if (InValPhi && InValPhi->getParent() == BB) {
 243       // Add all of the input values of the input PHI as inputs of this phi.
 244       for (unsigned i = 0, e = InValPhi->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
 245         PN->addIncoming(InValPhi->getIncomingValue(i),
 246                         InValPhi->getIncomingBlock(i));
 247     } else {
 248       // Otherwise, add one instance of the dominating value for each edge that
 249       // we will be adding.
 250       if (PHINode *BBPN = dyn_cast<PHINode>(BB->begin())) {
 251         for (unsigned i = 0, e = BBPN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
 252           PN->addIncoming(InVal, BBPN->getIncomingBlock(i));
 253       } else {
 254         for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI)
 255           PN->addIncoming(InVal, *PI);
 256       }
 257     }
 258   }
 259
 260   // The PHIs are now updated, change everything that refers to BB to use
 261   // DestBB and remove BB.
 262   BB->replaceAllUsesWith(DestBB);
 263   BB->eraseFromParent();
 264
 265   DOUT << "AFTER:\n" << *DestBB << "\n\n\n";
 266 }
 267
 268
 269 /// SplitEdgeNicely - Split the critical edge from TI to its specified
 270 /// successor if it will improve codegen.  We only do this if the successor has
 271 /// phi nodes (otherwise critical edges are ok).  If there is already another
 272 /// predecessor of the succ that is empty (and thus has no phi nodes), use it
 273 /// instead of introducing a new block.
 274 static void SplitEdgeNicely(TerminatorInst *TI, unsigned SuccNum, Pass *P) {
 275   BasicBlock *TIBB = TI->getParent();
 276   BasicBlock *Dest = TI->getSuccessor(SuccNum);
 277   assert(isa<PHINode>(Dest->begin()) &&
 278          "This should only be called if Dest has a PHI!");
 279
 280   // As a hack, never split backedges of loops.  Even though the copy for any
 281   // PHIs inserted on the backedge would be dead for exits from the loop, we
 282   // assume that the cost of *splitting* the backedge would be too high.
 283   if (Dest == TIBB)
 284     return;
 285
 286   /// TIPHIValues - This array is lazily computed to determine the values of
 287   /// PHIs in Dest that TI would provide.
 288   SmallVector<Value*, 32> TIPHIValues;
 289
 290   // Check to see if Dest has any blocks that can be used as a split edge for
 291   // this terminator.
 292   for (pred_iterator PI = pred_begin(Dest), E = pred_end(Dest); PI != E; ++PI) {
 293     BasicBlock *Pred = *PI;
 294     // To be usable, the pred has to end with an uncond branch to the dest.
 295     BranchInst *PredBr = dyn_cast<BranchInst>(Pred->getTerminator());
 296     if (!PredBr || !PredBr->isUnconditional() ||
 297         // Must be empty other than the branch.
 298         &Pred->front() != PredBr ||
 299         // Cannot be the entry block; its label does not get emitted.
 300         Pred == &(Dest->getParent()->getEntryBlock()))
 301       continue;
 302
 303     // Finally, since we know that Dest has phi nodes in it, we have to make
 304     // sure that jumping to Pred will have the same affect as going to Dest in
 305     // terms of PHI values.
 306     PHINode *PN;
 307     unsigned PHINo = 0;
 308     bool FoundMatch = true;
 309     for (BasicBlock::iterator I = Dest->begin();
 310          (PN = dyn_cast<PHINode>(I)); ++I, ++PHINo) {
 311       if (PHINo == TIPHIValues.size())
 312         TIPHIValues.push_back(PN->getIncomingValueForBlock(TIBB));
 313
 314       // If the PHI entry doesn't work, we can't use this pred.
 315       if (TIPHIValues[PHINo] != PN->getIncomingValueForBlock(Pred)) {
 316         FoundMatch = false;
 317         break;
 318       }
 319     }
 320
 321     // If we found a workable predecessor, change TI to branch to Succ.
 322     if (FoundMatch) {
 323       Dest->removePredecessor(TIBB);
 324       TI->setSuccessor(SuccNum, Pred);
 325       return;
 326     }
 327   }
 328
 329   SplitCriticalEdge(TI, SuccNum, P, true);
 330 }
 331
 332 /// OptimizeNoopCopyExpression - If the specified cast instruction is a noop
 333 /// copy (e.g. it's casting from one pointer type to another, int->uint, or
 334 /// int->sbyte on PPC), sink it into user blocks to reduce the number of virtual
 335 /// registers that must be created and coalesced.
 336 ///
 337 /// Return true if any changes are made.
 338 ///
 339 static bool OptimizeNoopCopyExpression(CastInst *CI, const TargetLowering &TLI){
 340   // If this is a noop copy,
 341   MVT SrcVT = TLI.getValueType(CI->getOperand(0)->getType());
 342   MVT DstVT = TLI.getValueType(CI->getType());
 343
 344   // This is an fp<->int conversion?
 345   if (SrcVT.isInteger() != DstVT.isInteger())
 346     return false;
 347
 348   // If this is an extension, it will be a zero or sign extension, which
 349   // isn't a noop.
 350   if (SrcVT.bitsLT(DstVT)) return false;
 351
 352   // If these values will be promoted, find out what they will be promoted
 353   // to.  This helps us consider truncates on PPC as noop copies when they
 354   // are.
 355   if (TLI.getTypeAction(SrcVT) == TargetLowering::Promote)
 356     SrcVT = TLI.getTypeToTransformTo(SrcVT);
 357   if (TLI.getTypeAction(DstVT) == TargetLowering::Promote)
 358     DstVT = TLI.getTypeToTransformTo(DstVT);
 359
 360   // If, after promotion, these are the same types, this is a noop copy.
 361   if (SrcVT != DstVT)
 362     return false;
 363
 364   BasicBlock *DefBB = CI->getParent();
 365
 366   /// InsertedCasts - Only insert a cast in each block once.
 367   DenseMap<BasicBlock*, CastInst*> InsertedCasts;
 368
 369   bool MadeChange = false;
 370   for (Value::use_iterator UI = CI->use_begin(), E = CI->use_end();
 371        UI != E; ) {
 372     Use &TheUse = UI.getUse();
 373     Instruction *User = cast<Instruction>(*UI);
 374
 375     // Figure out which BB this cast is used in.  For PHI's this is the
 376     // appropriate predecessor block.
 377     BasicBlock *UserBB = User->getParent();
 378     if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(User)) {
 379       unsigned OpVal = UI.getOperandNo()/2;
 380       UserBB = PN->getIncomingBlock(OpVal);
 381     }
 382
 383     // Preincrement use iterator so we don't invalidate it.
 384     ++UI;
 385
 386     // If this user is in the same block as the cast, don't change the cast.
 387     if (UserBB == DefBB) continue;
 388
 389     // If we have already inserted a cast into this block, use it.
 390     CastInst *&InsertedCast = InsertedCasts[UserBB];
 391
 392     if (!InsertedCast) {
 393       BasicBlock::iterator InsertPt = UserBB->getFirstNonPHI();
 394
 395       InsertedCast =
 396         CastInst::Create(CI->getOpcode(), CI->getOperand(0), CI->getType(), "",
 397                          InsertPt);
 398       MadeChange = true;
 399     }
 400
 401     // Replace a use of the cast with a use of the new cast.
 402     TheUse = InsertedCast;
 403   }
 404
 405   // If we removed all uses, nuke the cast.
 406   if (CI->use_empty()) {
 407     CI->eraseFromParent();
 408     MadeChange = true;
 409   }
 410
 411   return MadeChange;
 412 }
 413
 414 /// OptimizeCmpExpression - sink the given CmpInst into user blocks to reduce
 415 /// the number of virtual registers that must be created and coalesced.  This is
 416 /// a clear win except on targets with multiple condition code registers
 417 ///  (PowerPC), where it might lose; some adjustment may be wanted there.
 418 ///
 419 /// Return true if any changes are made.
 420 static bool OptimizeCmpExpression(CmpInst *CI) {
 421   BasicBlock *DefBB = CI->getParent();
 422
 423   /// InsertedCmp - Only insert a cmp in each block once.
 424   DenseMap<BasicBlock*, CmpInst*> InsertedCmps;
 425
 426   bool MadeChange = false;
 427   for (Value::use_iterator UI = CI->use_begin(), E = CI->use_end();
 428        UI != E; ) {
 429     Use &TheUse = UI.getUse();
 430     Instruction *User = cast<Instruction>(*UI);
 431
 432     // Preincrement use iterator so we don't invalidate it.
 433     ++UI;
 434
 435     // Don't bother for PHI nodes.
 436     if (isa<PHINode>(User))
 437       continue;
 438
 439     // Figure out which BB this cmp is used in.
 440     BasicBlock *UserBB = User->getParent();
 441
 442     // If this user is in the same block as the cmp, don't change the cmp.
 443     if (UserBB == DefBB) continue;
 444
 445     // If we have already inserted a cmp into this block, use it.
 446     CmpInst *&InsertedCmp = InsertedCmps[UserBB];
 447
 448     if (!InsertedCmp) {
 449       BasicBlock::iterator InsertPt = UserBB->getFirstNonPHI();
 450
 451       InsertedCmp =
 452         CmpInst::Create(CI->getOpcode(), CI->getPredicate(), CI->getOperand(0),
 453                         CI->getOperand(1), "", InsertPt);
 454       MadeChange = true;
 455     }
 456
 457     // Replace a use of the cmp with a use of the new cmp.
 458     TheUse = InsertedCmp;
 459   }
 460
 461   // If we removed all uses, nuke the cmp.
 462   if (CI->use_empty())
 463     CI->eraseFromParent();
 464
 465   return MadeChange;
 466 }
 467
 468 /// EraseDeadInstructions - Erase any dead instructions, recursively.
 469 static void EraseDeadInstructions(Value *V) {
 470   Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
 471   if (!I || !I->use_empty()) return;
 472
 473   SmallPtrSet<Instruction*, 16> Insts;
 474   Insts.insert(I);
 475
 476   while (!Insts.empty()) {
 477     I = *Insts.begin();
 478     Insts.erase(I);
 479     if (isInstructionTriviallyDead(I)) {
 480       for (unsigned i = 0, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i)
 481         if (Instruction *U = dyn_cast<Instruction>(I->getOperand(i)))
 482           Insts.insert(U);
 483       I->eraseFromParent();
 484     }
 485   }
 486 }
 487
 488 //===----------------------------------------------------------------------===//
 489 // Addressing Mode Analysis and Optimization
 490 //===----------------------------------------------------------------------===//
 491
 492 namespace {
 493   /// ExtAddrMode - This is an extended version of TargetLowering::AddrMode
 494   /// which holds actual Value*'s for register values.
 495   struct ExtAddrMode : public TargetLowering::AddrMode {
 496     Value *BaseReg;
 497     Value *ScaledReg;
 498     ExtAddrMode() : BaseReg(0), ScaledReg(0) {}
 499     void print(OStream &OS) const;
 500     void dump() const {
 501       print(cerr);
 502       cerr << '\n';
 503     }
 504   };
 505 } // end anonymous namespace
 506
 507 static OStream &operator<<(OStream &OS, const ExtAddrMode &AM) {
 508   AM.print(OS);
 509   return OS;
 510 }
 511
 512 void ExtAddrMode::print(OStream &OS) const {
 513   bool NeedPlus = false;
 514   OS << "[";
 515   if (BaseGV)
 516     OS << (NeedPlus ? " + " : "")
 517        << "GV:%" << BaseGV->getName(), NeedPlus = true;
 518
 519   if (BaseOffs)
 520     OS << (NeedPlus ? " + " : "") << BaseOffs, NeedPlus = true;
 521
 522   if (BaseReg)
 523     OS << (NeedPlus ? " + " : "")
 524        << "Base:%" << BaseReg->getName(), NeedPlus = true;
 525   if (Scale)
 526     OS << (NeedPlus ? " + " : "")
 527        << Scale << "*%" << ScaledReg->getName(), NeedPlus = true;
 528
 529   OS << ']';
 530 }
 531
 532 namespace {
 533 /// AddressingModeMatcher - This class exposes a single public method, which is
 534 /// used to construct a "maximal munch" of the addressing mode for the target
 535 /// specified by TLI for an access to "V" with an access type of AccessTy.  This
 536 /// returns the addressing mode that is actually matched by value, but also
 537 /// returns the list of instructions involved in that addressing computation in
 538 /// AddrModeInsts.
 539 class AddressingModeMatcher {
 540   SmallVectorImpl<Instruction*> &AddrModeInsts;
 541   const TargetLowering &TLI;
 542   const Type *AccessTy;
 543   ExtAddrMode &AddrMode;
 544   AddressingModeMatcher(SmallVectorImpl<Instruction*> &AMI,
 545                         const TargetLowering &T, const Type *AT,ExtAddrMode &AM)
 546     : AddrModeInsts(AMI), TLI(T), AccessTy(AT), AddrMode(AM) {}
 547 public:
 548
 549   static ExtAddrMode Match(Value *V, const Type *AccessTy,
 550                            SmallVectorImpl<Instruction*> &AddrModeInsts,
 551                            const TargetLowering &TLI) {
 552     ExtAddrMode Result;
 553
 554     bool Success =
 555       AddressingModeMatcher(AddrModeInsts,TLI,AccessTy,Result).MatchAddr(V, 0);
 556     Success = Success; assert(Success && "Couldn't select *anything*?");
 557     return Result;
 558   }
 559 private:
 560   bool MatchScaledValue(Value *ScaleReg, int64_t Scale, unsigned Depth);
 561   bool MatchAddr(Value *V, unsigned Depth);
 562   bool MatchOperationAddr(User *Operation, unsigned Opcode, unsigned Depth);
 563 };
 564 } // end anonymous namespace
 565
 566 /// MatchScaledValue - Try adding ScaleReg*Scale to the current addressing mode.
 567 /// Return true and update AddrMode if this addr mode is legal for the target,
 568 /// false if not.
 569 bool AddressingModeMatcher::MatchScaledValue(Value *ScaleReg, int64_t Scale,
 570                                              unsigned Depth) {
 571   // If Scale is 1, then this is the same as adding ScaleReg to the addressing
 572   // mode.  Just process that directly.
 573   if (Scale == 1)
 574     return MatchAddr(ScaleReg, Depth);
 575
 576   // If the scale is 0, it takes nothing to add this.
 577   if (Scale == 0)
 578     return true;
 579
 580   // If we already have a scale of this value, we can add to it, otherwise, we
 581   // need an available scale field.
 582   if (AddrMode.Scale != 0 && AddrMode.ScaledReg != ScaleReg)
 583     return false;
 584
 585   ExtAddrMode TestAddrMode = AddrMode;
 586
 587   // Add scale to turn X*4+X*3 -> X*7.  This could also do things like
 588   // [A+B + A*7] -> [B+A*8].
 589   TestAddrMode.Scale += Scale;
 590   TestAddrMode.ScaledReg = ScaleReg;
 591
 592   // If the new address isn't legal, bail out.
 593   if (!TLI.isLegalAddressingMode(TestAddrMode, AccessTy))
 594     return false;
 595
 596   // It was legal, so commit it.
 597   AddrMode = TestAddrMode;
 598
 599   // Okay, we decided that we can add ScaleReg+Scale to AddrMode.  Check now
 600   // to see if ScaleReg is actually X+C.  If so, we can turn this into adding
 601   // X*Scale + C*Scale to addr mode.
 602   ConstantInt *CI; Value *AddLHS;
 603   if (match(ScaleReg, m_Add(m_Value(AddLHS), m_ConstantInt(CI)))) {
 604     TestAddrMode.ScaledReg = AddLHS;
 605     TestAddrMode.BaseOffs += CI->getSExtValue()*TestAddrMode.Scale;
 606
 607     // If this addressing mode is legal, commit it and remember that we folded
 608     // this instruction.
 609     if (TLI.isLegalAddressingMode(TestAddrMode, AccessTy)) {
 610       AddrModeInsts.push_back(cast<Instruction>(ScaleReg));
 611       AddrMode = TestAddrMode;
 612       return true;
 613     }
 614   }
 615
 616   // Otherwise, not (x+c)*scale, just return what we have.
 617   return true;
 618 }
 619
 620
 621 /// MatchOperationAddr - Given an instruction or constant expr, see if we can
 622 /// fold the operation into the addressing mode.  If so, update the addressing
 623 /// mode and return true, otherwise return false without modifying AddrMode.
 624 bool AddressingModeMatcher::MatchOperationAddr(User *AddrInst, unsigned Opcode,
 625                                                unsigned Depth) {
 626   // Avoid exponential behavior on extremely deep expression trees.
 627   if (Depth >= 5) return false;
 628
 629   switch (Opcode) {
 630   case Instruction::PtrToInt:
 631     // PtrToInt is always a noop, as we know that the int type is pointer sized.
 632     return MatchAddr(AddrInst->getOperand(0), Depth);
 633   case Instruction::IntToPtr:
 634     // This inttoptr is a no-op if the integer type is pointer sized.
 635     if (TLI.getValueType(AddrInst->getOperand(0)->getType()) ==
 636         TLI.getPointerTy())
 637       return MatchAddr(AddrInst->getOperand(0), Depth);
 638     return false;
 639   case Instruction::Add: {
 640     // Check to see if we can merge in the RHS then the LHS.  If so, we win.
 641     ExtAddrMode BackupAddrMode = AddrMode;
 642     unsigned OldSize = AddrModeInsts.size();
 643     if (MatchAddr(AddrInst->getOperand(1), Depth+1) &&
 644         MatchAddr(AddrInst->getOperand(0), Depth+1))
 645       return true;
 646
 647     // Restore the old addr mode info.
 648     AddrMode = BackupAddrMode;
 649     AddrModeInsts.resize(OldSize);
 650
 651     // Otherwise this was over-aggressive.  Try merging in the LHS then the RHS.
 652     if (MatchAddr(AddrInst->getOperand(0), Depth+1) &&
 653         MatchAddr(AddrInst->getOperand(1), Depth+1))
 654       return true;
 655
 656     // Otherwise we definitely can't merge the ADD in.
 657     AddrMode = BackupAddrMode;
 658     AddrModeInsts.resize(OldSize);
 659     break;
 660   }
 661   case Instruction::Or: {
 662     //ConstantInt *RHS = dyn_cast<ConstantInt>(AddrInst->getOperand(1));
 663     //if (!RHS) break;
 664     // TODO: We can handle "Or Val, Imm" iff this OR is equivalent to an ADD.
 665     break;
 666   }
 667   case Instruction::Mul:
 668   case Instruction::Shl: {
 669     // Can only handle X*C and X << C.
 670     ConstantInt *RHS = dyn_cast<ConstantInt>(AddrInst->getOperand(1));
 671     if (!RHS) return false;
 672     int64_t Scale = RHS->getSExtValue();
 673     if (Opcode == Instruction::Shl)
 674       Scale = 1 << Scale;
 675
 676     return MatchScaledValue(AddrInst->getOperand(0), Scale, Depth);
 677   }
 678   case Instruction::GetElementPtr: {
 679     // Scan the GEP.  We check it if it contains constant offsets and at most
 680     // one variable offset.
 681     int VariableOperand = -1;
 682     unsigned VariableScale = 0;
 683
 684     int64_t ConstantOffset = 0;
 685     const TargetData *TD = TLI.getTargetData();
 686     gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(AddrInst);
 687     for (unsigned i = 1, e = AddrInst->getNumOperands(); i != e; ++i, ++GTI) {
 688       if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(*GTI)) {
 689         const StructLayout *SL = TD->getStructLayout(STy);
 690         unsigned Idx =
 691           cast<ConstantInt>(AddrInst->getOperand(i))->getZExtValue();
 692         ConstantOffset += SL->getElementOffset(Idx);
 693       } else {
 694         uint64_t TypeSize = TD->getABITypeSize(GTI.getIndexedType());
 695         if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(AddrInst->getOperand(i))) {
 696           ConstantOffset += CI->getSExtValue()*TypeSize;
 697         } else if (TypeSize) {  // Scales of zero don't do anything.
 698           // We only allow one variable index at the moment.
 699           if (VariableOperand != -1)
 700             return false;
 701
 702           // Remember the variable index.
 703           VariableOperand = i;
 704           VariableScale = TypeSize;
 705         }
 706       }
 707     }
 708
 709     // A common case is for the GEP to only do a constant offset.  In this case,
 710     // just add it to the disp field and check validity.
 711     if (VariableOperand == -1) {
 712       AddrMode.BaseOffs += ConstantOffset;
 713       if (ConstantOffset == 0 || TLI.isLegalAddressingMode(AddrMode, AccessTy)){
 714         // Check to see if we can fold the base pointer in too.
 715         if (MatchAddr(AddrInst->getOperand(0), Depth+1))
 716           return true;
 717       }
 718       AddrMode.BaseOffs -= ConstantOffset;
 719       return false;
 720     }
 721
 722     // Save the valid addressing mode in case we can't match.
 723     ExtAddrMode BackupAddrMode = AddrMode;
 724
 725     // Check that this has no base reg yet.  If so, we won't have a place to
 726     // put the base of the GEP (assuming it is not a null ptr).
 727     bool SetBaseReg = true;
 728     if (isa<ConstantPointerNull>(AddrInst->getOperand(0)))
 729       SetBaseReg = false;   // null pointer base doesn't need representation.
 730     else if (AddrMode.HasBaseReg)
 731       return false;  // Base register already specified, can't match GEP.
 732     else {
 733       // Otherwise, we'll use the GEP base as the BaseReg.
 734       AddrMode.HasBaseReg = true;
 735       AddrMode.BaseReg = AddrInst->getOperand(0);
 736     }
 737
 738     // See if the scale and offset amount is valid for this target.
 739     AddrMode.BaseOffs += ConstantOffset;
 740
 741     if (!MatchScaledValue(AddrInst->getOperand(VariableOperand), VariableScale,
 742                           Depth)) {
 743       AddrMode = BackupAddrMode;
 744       return false;
 745     }
 746
 747     // If we have a null as the base of the GEP, folding in the constant offset
 748     // plus variable scale is all we can do.
 749     if (!SetBaseReg) return true;
 750
 751     // If this match succeeded, we know that we can form an address with the
 752     // GepBase as the basereg.  Match the base pointer of the GEP more
 753     // aggressively by zeroing out BaseReg and rematching.  If the base is
 754     // (for example) another GEP, this allows merging in that other GEP into
 755     // the addressing mode we're forming.
 756     AddrMode.HasBaseReg = false;
 757     AddrMode.BaseReg = 0;
 758     bool Success = MatchAddr(AddrInst->getOperand(0), Depth+1);
 759     assert(Success && "MatchAddr should be able to fill in BaseReg!");
 760     Success=Success;
 761     return true;
 762   }
 763   }
 764   return false;
 765 }
 766
 767 /// MatchAddr - If we can, try to add the value of 'Addr' into the current
 768 /// addressing mode.  If Addr can't be added to AddrMode this returns false and
 769 /// leaves AddrMode unmodified.  This assumes that Addr is either a pointer type
 770 /// or intptr_t for the target.
 771 ///
 772 bool AddressingModeMatcher::MatchAddr(Value *Addr, unsigned Depth) {
 773   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Addr)) {
 774     // Fold in immediates if legal for the target.
 775     AddrMode.BaseOffs += CI->getSExtValue();
 776     if (TLI.isLegalAddressingMode(AddrMode, AccessTy))
 777       return true;
 778     AddrMode.BaseOffs -= CI->getSExtValue();
 779   } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(Addr)) {
 780     // If this is a global variable, try to fold it into the addressing mode.
 781     if (AddrMode.BaseGV == 0) {
 782       AddrMode.BaseGV = GV;
 783       if (TLI.isLegalAddressingMode(AddrMode, AccessTy))
 784         return true;
 785       AddrMode.BaseGV = 0;
 786     }
 787   } else if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(Addr)) {
 788     if (MatchOperationAddr(I, I->getOpcode(), Depth)) {
 789       AddrModeInsts.push_back(I);
 790       return true;
 791     }
 792   } else if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Addr)) {
 793     if (MatchOperationAddr(CE, CE->getOpcode(), Depth))
 794       return true;
 795   } else if (isa<ConstantPointerNull>(Addr)) {
 796     // Null pointer gets folded without affecting the addressing mode.
 797     return true;
 798   }
 799
 800   // Worse case, the target should support [reg] addressing modes. :)
 801   if (!AddrMode.HasBaseReg) {
 802     AddrMode.HasBaseReg = true;
 803     // Still check for legality in case the target supports [imm] but not [i+r].
 804     if (TLI.isLegalAddressingMode(AddrMode, AccessTy)) {
 805       AddrMode.BaseReg = Addr;
 806       return true;
 807     }
 808     AddrMode.HasBaseReg = false;
 809   }
 810
 811   // If the base register is already taken, see if we can do [r+r].
 812   if (AddrMode.Scale == 0) {
 813     AddrMode.Scale = 1;
 814     if (TLI.isLegalAddressingMode(AddrMode, AccessTy)) {
 815       AddrMode.ScaledReg = Addr;
 816       return true;
 817     }
 818     AddrMode.Scale = 0;
 819   }
 820   // Couldn't match.
 821   return false;
 822 }
 823
 824
 825 //===----------------------------------------------------------------------===//
 826 // Memory Optimization
 827 //===----------------------------------------------------------------------===//
 828
 829 /// IsNonLocalValue - Return true if the specified values are defined in a
 830 /// different basic block than BB.
 831 static bool IsNonLocalValue(Value *V, BasicBlock *BB) {
 832   if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V))
 833     return I->getParent() != BB;
 834   return false;
 835 }
 836
 837 /// OptimizeMemoryInst - Load and Store Instructions have often have
 838 /// addressing modes that can do significant amounts of computation.  As such,
 839 /// instruction selection will try to get the load or store to do as much
 840 /// computation as possible for the program.  The problem is that isel can only
 841 /// see within a single block.  As such, we sink as much legal addressing mode
 842 /// stuff into the block as possible.
 843 ///
 844 /// This method is used to optimize both load/store and inline asms with memory
 845 /// operands.
 846 bool CodeGenPrepare::OptimizeMemoryInst(Instruction *LdStInst, Value *Addr,
 847                                         const Type *AccessTy,
 848                                         DenseMap<Value*,Value*> &SunkAddrs) {
 849   // Figure out what addressing mode will be built up for this operation.
 850   SmallVector<Instruction*, 16> AddrModeInsts;
 851   ExtAddrMode AddrMode =
 852     AddressingModeMatcher::Match(Addr, AccessTy, AddrModeInsts, *TLI);
 853
 854   // Check to see if any of the instructions supersumed by this addr mode are
 855   // non-local to I's BB.
 856   bool AnyNonLocal = false;
 857   for (unsigned i = 0, e = AddrModeInsts.size(); i != e; ++i) {
 858     if (IsNonLocalValue(AddrModeInsts[i], LdStInst->getParent())) {
 859       AnyNonLocal = true;
 860       break;
 861     }
 862   }
 863
 864   // If all the instructions matched are already in this BB, don't do anything.
 865   if (!AnyNonLocal) {
 866     DEBUG(cerr << "CGP: Found      local addrmode: " << AddrMode << "\n");
 867     return false;
 868   }
 869
 870   // Insert this computation right after this user.  Since our caller is
 871   // scanning from the top of the BB to the bottom, reuse of the expr are
 872   // guaranteed to happen later.
 873   BasicBlock::iterator InsertPt = LdStInst;
 874
 875   // Now that we determined the addressing expression we want to use and know
 876   // that we have to sink it into this block.  Check to see if we have already
 877   // done this for some other load/store instr in this block.  If so, reuse the
 878   // computation.
 879   Value *&SunkAddr = SunkAddrs[Addr];
 880   if (SunkAddr) {
 881     DEBUG(cerr << "CGP: Reusing nonlocal addrmode: " << AddrMode << "\n");
 882     if (SunkAddr->getType() != Addr->getType())
 883       SunkAddr = new BitCastInst(SunkAddr, Addr->getType(), "tmp", InsertPt);
 884   } else {
 885     DEBUG(cerr << "CGP: SINKING nonlocal addrmode: " << AddrMode << "\n");
 886     const Type *IntPtrTy = TLI->getTargetData()->getIntPtrType();
 887
 888     Value *Result = 0;
 889     // Start with the scale value.
 890     if (AddrMode.Scale) {
 891       Value *V = AddrMode.ScaledReg;
 892       if (V->getType() == IntPtrTy) {
 893         // done.
 894       } else if (isa<PointerType>(V->getType())) {
 895         V = new PtrToIntInst(V, IntPtrTy, "sunkaddr", InsertPt);
 896       } else if (cast<IntegerType>(IntPtrTy)->getBitWidth() <
 897                  cast<IntegerType>(V->getType())->getBitWidth()) {
 898         V = new TruncInst(V, IntPtrTy, "sunkaddr", InsertPt);
 899       } else {
 900         V = new SExtInst(V, IntPtrTy, "sunkaddr", InsertPt);
 901       }
 902       if (AddrMode.Scale != 1)
 903         V = BinaryOperator::CreateMul(V, ConstantInt::get(IntPtrTy,
 904                                                           AddrMode.Scale),
 905                                       "sunkaddr", InsertPt);
 906       Result = V;
 907     }
 908
 909     // Add in the base register.
 910     if (AddrMode.BaseReg) {
 911       Value *V = AddrMode.BaseReg;
 912       if (V->getType() != IntPtrTy)
 913         V = new PtrToIntInst(V, IntPtrTy, "sunkaddr", InsertPt);
 914       if (Result)
 915         Result = BinaryOperator::CreateAdd(Result, V, "sunkaddr", InsertPt);
 916       else
 917         Result = V;
 918     }
 919
 920     // Add in the BaseGV if present.
 921     if (AddrMode.BaseGV) {
 922       Value *V = new PtrToIntInst(AddrMode.BaseGV, IntPtrTy, "sunkaddr",
 923                                   InsertPt);
 924       if (Result)
 925         Result = BinaryOperator::CreateAdd(Result, V, "sunkaddr", InsertPt);
 926       else
 927         Result = V;
 928     }
 929
 930     // Add in the Base Offset if present.
 931     if (AddrMode.BaseOffs) {
 932       Value *V = ConstantInt::get(IntPtrTy, AddrMode.BaseOffs);
 933       if (Result)
 934         Result = BinaryOperator::CreateAdd(Result, V, "sunkaddr", InsertPt);
 935       else
 936         Result = V;
 937     }
 938
 939     if (Result == 0)
 940       SunkAddr = Constant::getNullValue(Addr->getType());
 941     else
 942       SunkAddr = new IntToPtrInst(Result, Addr->getType(), "sunkaddr",InsertPt);
 943   }
 944
 945   LdStInst->replaceUsesOfWith(Addr, SunkAddr);
 946
 947   if (Addr->use_empty())
 948     EraseDeadInstructions(Addr);
 949   return true;
 950 }
 951
 952 /// OptimizeInlineAsmInst - If there are any memory operands, use
 953 /// OptimizeMemoryInst to sink their address computing into the block when
 954 /// possible / profitable.
 955 bool CodeGenPrepare::OptimizeInlineAsmInst(Instruction *I, CallSite CS,
 956                                            DenseMap<Value*,Value*> &SunkAddrs) {
 957   bool MadeChange = false;
 958   InlineAsm *IA = cast<InlineAsm>(CS.getCalledValue());
 959
 960   // Do a prepass over the constraints, canonicalizing them, and building up the
 961   // ConstraintOperands list.
 962   std::vector<InlineAsm::ConstraintInfo>
 963     ConstraintInfos = IA->ParseConstraints();
 964
 965   /// ConstraintOperands - Information about all of the constraints.
 966   std::vector<TargetLowering::AsmOperandInfo> ConstraintOperands;
 967   unsigned ArgNo = 0;   // ArgNo - The argument of the CallInst.
 968   for (unsigned i = 0, e = ConstraintInfos.size(); i != e; ++i) {
 969     ConstraintOperands.
 970       push_back(TargetLowering::AsmOperandInfo(ConstraintInfos[i]));
 971     TargetLowering::AsmOperandInfo &OpInfo = ConstraintOperands.back();
 972
 973     // Compute the value type for each operand.
 974     switch (OpInfo.Type) {
 975     case InlineAsm::isOutput:
 976       if (OpInfo.isIndirect)
 977         OpInfo.CallOperandVal = CS.getArgument(ArgNo++);
 978       break;
 979     case InlineAsm::isInput:
 980       OpInfo.CallOperandVal = CS.getArgument(ArgNo++);
 981       break;
 982     case InlineAsm::isClobber:
 983       // Nothing to do.
 984       break;
 985     }
 986
 987     // Compute the constraint code and ConstraintType to use.
 988     TLI->ComputeConstraintToUse(OpInfo, SDValue(),
 989                              OpInfo.ConstraintType == TargetLowering::C_Memory);
 990
 991     if (OpInfo.ConstraintType == TargetLowering::C_Memory &&
 992         OpInfo.isIndirect) {
 993       Value *OpVal = OpInfo.CallOperandVal;
 994       MadeChange |= OptimizeMemoryInst(I, OpVal, OpVal->getType(), SunkAddrs);
 995     }
 996   }
 997
 998   return MadeChange;
 999 }
1000
1001 bool CodeGenPrepare::OptimizeExtUses(Instruction *I) {
1002   BasicBlock *DefBB = I->getParent();
1003
1004   // If both result of the {s|z}xt and its source are live out, rewrite all
1005   // other uses of the source with result of extension.
1006   Value *Src = I->getOperand(0);
1007   if (Src->hasOneUse())
1008     return false;
1009
1010   // Only do this xform if truncating is free.
1011   if (TLI && !TLI->isTruncateFree(I->getType(), Src->getType()))
1012     return false;
1013
1014   // Only safe to perform the optimization if the source is also defined in
1015   // this block.
1016   if (!isa<Instruction>(Src) || DefBB != cast<Instruction>(Src)->getParent())
1017     return false;
1018
1019   bool DefIsLiveOut = false;
1020   for (Value::use_iterator UI = I->use_begin(), E = I->use_end();
1021        UI != E; ++UI) {
1022     Instruction *User = cast<Instruction>(*UI);
1023
1024     // Figure out which BB this ext is used in.
1025     BasicBlock *UserBB = User->getParent();
1026     if (UserBB == DefBB) continue;
1027     DefIsLiveOut = true;
1028     break;
1029   }
1030   if (!DefIsLiveOut)
1031     return false;
1032
1033   // Make sure non of the uses are PHI nodes.
1034   for (Value::use_iterator UI = Src->use_begin(), E = Src->use_end();
1035        UI != E; ++UI) {
1036     Instruction *User = cast<Instruction>(*UI);
1037     BasicBlock *UserBB = User->getParent();
1038     if (UserBB == DefBB) continue;
1039     // Be conservative. We don't want this xform to end up introducing
1040     // reloads just before load / store instructions.
1041     if (isa<PHINode>(User) || isa<LoadInst>(User) || isa<StoreInst>(User))
1042       return false;
1043   }
1044
1045   // InsertedTruncs - Only insert one trunc in each block once.
1046   DenseMap<BasicBlock*, Instruction*> InsertedTruncs;
1047
1048   bool MadeChange = false;
1049   for (Value::use_iterator UI = Src->use_begin(), E = Src->use_end();
1050        UI != E; ++UI) {
1051     Use &TheUse = UI.getUse();
1052     Instruction *User = cast<Instruction>(*UI);
1053
1054     // Figure out which BB this ext is used in.
1055     BasicBlock *UserBB = User->getParent();
1056     if (UserBB == DefBB) continue;
1057
1058     // Both src and def are live in this block. Rewrite the use.
1059     Instruction *&InsertedTrunc = InsertedTruncs[UserBB];
1060
1061     if (!InsertedTrunc) {
1062       BasicBlock::iterator InsertPt = UserBB->getFirstNonPHI();
1063
1064       InsertedTrunc = new TruncInst(I, Src->getType(), "", InsertPt);
1065     }
1066
1067     // Replace a use of the {s|z}ext source with a use of the result.
1068     TheUse = InsertedTrunc;
1069
1070     MadeChange = true;
1071   }
1072
1073   return MadeChange;
1074 }
1075
1076 // In this pass we look for GEP and cast instructions that are used
1077 // across basic blocks and rewrite them to improve basic-block-at-a-time
1078 // selection.
1079 bool CodeGenPrepare::OptimizeBlock(BasicBlock &BB) {
1080   bool MadeChange = false;
1081
1082   // Split all critical edges where the dest block has a PHI and where the phi
1083   // has shared immediate operands.
1084   TerminatorInst *BBTI = BB.getTerminator();
1085   if (BBTI->getNumSuccessors() > 1) {
1086     for (unsigned i = 0, e = BBTI->getNumSuccessors(); i != e; ++i)
1087       if (isa<PHINode>(BBTI->getSuccessor(i)->begin()) &&
1088           isCriticalEdge(BBTI, i, true))
1089         SplitEdgeNicely(BBTI, i, this);
1090   }
1091
1092
1093   // Keep track of non-local addresses that have been sunk into this block.
1094   // This allows us to avoid inserting duplicate code for blocks with multiple
1095   // load/stores of the same address.
1096   DenseMap<Value*, Value*> SunkAddrs;
1097
1098   for (BasicBlock::iterator BBI = BB.begin(), E = BB.end(); BBI != E; ) {
1099     Instruction *I = BBI++;
1100
1101     if (CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(I)) {
1102       // If the source of the cast is a constant, then this should have
1103       // already been constant folded.  The only reason NOT to constant fold
1104       // it is if something (e.g. LSR) was careful to place the constant
1105       // evaluation in a block other than then one that uses it (e.g. to hoist
1106       // the address of globals out of a loop).  If this is the case, we don't
1107       // want to forward-subst the cast.
1108       if (isa<Constant>(CI->getOperand(0)))
1109         continue;
1110
1111       bool Change = false;
1112       if (TLI) {
1113         Change = OptimizeNoopCopyExpression(CI, *TLI);
1114         MadeChange |= Change;
1115       }
1116
1117       if (!Change && (isa<ZExtInst>(I) || isa<SExtInst>(I)))
1118         MadeChange |= OptimizeExtUses(I);
1119     } else if (CmpInst *CI = dyn_cast<CmpInst>(I)) {
1120       MadeChange |= OptimizeCmpExpression(CI);
1121     } else if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(I)) {
1122       if (TLI)
1123         MadeChange |= OptimizeMemoryInst(I, I->getOperand(0), LI->getType(),
1124                                          SunkAddrs);
1125     } else if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(I)) {
1126       if (TLI)
1127         MadeChange |= OptimizeMemoryInst(I, SI->getOperand(1),
1128                                          SI->getOperand(0)->getType(),
1129                                          SunkAddrs);
1130     } else if (GetElementPtrInst *GEPI = dyn_cast<GetElementPtrInst>(I)) {
1131       if (GEPI->hasAllZeroIndices()) {
1132         /// The GEP operand must be a pointer, so must its result -> BitCast
1133         Instruction *NC = new BitCastInst(GEPI->getOperand(0), GEPI->getType(),
1134                                           GEPI->getName(), GEPI);
1135         GEPI->replaceAllUsesWith(NC);
1136         GEPI->eraseFromParent();
1137         MadeChange = true;
1138         BBI = NC;
1139       }
1140     } else if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(I)) {
1141       // If we found an inline asm expession, and if the target knows how to
1142       // lower it to normal LLVM code, do so now.
1143       if (TLI && isa<InlineAsm>(CI->getCalledValue()))
1144         if (const TargetAsmInfo *TAI =
1145             TLI->getTargetMachine().getTargetAsmInfo()) {
1146           if (TAI->ExpandInlineAsm(CI))
1147             BBI = BB.begin();
1148           else
1149             // Sink address computing for memory operands into the block.
1150             MadeChange |= OptimizeInlineAsmInst(I, &(*CI), SunkAddrs);
1151         }
1152     }
1153   }
1154
1155   return MadeChange;
1156 }