b87f4766e8dc94ea0bd980e0543d7d4fab0afe25
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / Scalar / JumpThreading.cpp
1 //===- JumpThreading.cpp - Thread control through conditional blocks ------===//
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 file implements the Jump Threading pass.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
15 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
16 #include "llvm/ADT/DenseSet.h"
17 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
18 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
19 #include "llvm/ADT/SmallSet.h"
20 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
21 #include "llvm/Analysis/CFG.h"
22 #include "llvm/Analysis/ConstantFolding.h"
23 #include "llvm/Analysis/InstructionSimplify.h"
24 #include "llvm/Analysis/LazyValueInfo.h"
25 #include "llvm/Analysis/Loads.h"
26 #include "llvm/Analysis/TargetLibraryInfo.h"
27 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
28 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
29 #include "llvm/IR/LLVMContext.h"
30 #include "llvm/IR/Metadata.h"
31 #include "llvm/IR/ValueHandle.h"
32 #include "llvm/Pass.h"
33 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
34 #include "llvm/Support/Debug.h"
35 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
36 #include "llvm/Transforms/Utils/BasicBlockUtils.h"
37 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
38 #include "llvm/Transforms/Utils/SSAUpdater.h"
39 using namespace llvm;
40
41 #define DEBUG_TYPE "jump-threading"
42
43 STATISTIC(NumThreads, "Number of jumps threaded");
44 STATISTIC(NumFolds,   "Number of terminators folded");
45 STATISTIC(NumDupes,   "Number of branch blocks duplicated to eliminate phi");
46
47 static cl::opt<unsigned>
48 BBDuplicateThreshold("jump-threading-threshold",
49           cl::desc("Max block size to duplicate for jump threading"),
50           cl::init(6), cl::Hidden);
51
52 namespace {
53   // These are at global scope so static functions can use them too.
54   typedef SmallVectorImpl<std::pair<Constant*, BasicBlock*> > PredValueInfo;
55   typedef SmallVector<std::pair<Constant*, BasicBlock*>, 8> PredValueInfoTy;
56
57   // This is used to keep track of what kind of constant we're currently hoping
58   // to find.
59   enum ConstantPreference {
60     WantInteger,
61     WantBlockAddress
62   };
63
64   /// This pass performs 'jump threading', which looks at blocks that have
65   /// multiple predecessors and multiple successors.  If one or more of the
66   /// predecessors of the block can be proven to always jump to one of the
67   /// successors, we forward the edge from the predecessor to the successor by
68   /// duplicating the contents of this block.
69   ///
70   /// An example of when this can occur is code like this:
71   ///
72   ///   if () { ...
73   ///     X = 4;
74   ///   }
75   ///   if (X < 3) {
76   ///
77   /// In this case, the unconditional branch at the end of the first if can be
78   /// revectored to the false side of the second if.
79   ///
80   class JumpThreading : public FunctionPass {
81     TargetLibraryInfo *TLI;
82     LazyValueInfo *LVI;
83 #ifdef NDEBUG
84     SmallPtrSet<BasicBlock*, 16> LoopHeaders;
85 #else
86     SmallSet<AssertingVH<BasicBlock>, 16> LoopHeaders;
87 #endif
88     DenseSet<std::pair<Value*, BasicBlock*> > RecursionSet;
89
90     unsigned BBDupThreshold;
91
92     // RAII helper for updating the recursion stack.
93     struct RecursionSetRemover {
94       DenseSet<std::pair<Value*, BasicBlock*> > &TheSet;
95       std::pair<Value*, BasicBlock*> ThePair;
96
97       RecursionSetRemover(DenseSet<std::pair<Value*, BasicBlock*> > &S,
98                           std::pair<Value*, BasicBlock*> P)
99         : TheSet(S), ThePair(P) { }
100
101       ~RecursionSetRemover() {
102         TheSet.erase(ThePair);
103       }
104     };
105   public:
106     static char ID; // Pass identification
107     JumpThreading(int T = -1) : FunctionPass(ID) {
108       BBDupThreshold = (T == -1) ? BBDuplicateThreshold : unsigned(T);
109       initializeJumpThreadingPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
110     }
111
112     bool runOnFunction(Function &F) override;
113
114     void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override {
115       AU.addRequired<LazyValueInfo>();
116       AU.addPreserved<LazyValueInfo>();
117       AU.addRequired<TargetLibraryInfoWrapperPass>();
118     }
119
120     void FindLoopHeaders(Function &F);
121     bool ProcessBlock(BasicBlock *BB);
122     bool ThreadEdge(BasicBlock *BB, const SmallVectorImpl<BasicBlock*> &PredBBs,
123                     BasicBlock *SuccBB);
124     bool DuplicateCondBranchOnPHIIntoPred(BasicBlock *BB,
125                                   const SmallVectorImpl<BasicBlock *> &PredBBs);
126
127     bool ComputeValueKnownInPredecessors(Value *V, BasicBlock *BB,
128                                          PredValueInfo &Result,
129                                          ConstantPreference Preference,
130                                          Instruction *CxtI = nullptr);
131     bool ProcessThreadableEdges(Value *Cond, BasicBlock *BB,
132                                 ConstantPreference Preference,
133                                 Instruction *CxtI = nullptr);
134
135     bool ProcessBranchOnPHI(PHINode *PN);
136     bool ProcessBranchOnXOR(BinaryOperator *BO);
137
138     bool SimplifyPartiallyRedundantLoad(LoadInst *LI);
139     bool TryToUnfoldSelect(CmpInst *CondCmp, BasicBlock *BB);
140   };
141 }
142
143 char JumpThreading::ID = 0;
144 INITIALIZE_PASS_BEGIN(JumpThreading, "jump-threading",
145                 "Jump Threading", false, false)
146 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(LazyValueInfo)
147 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(TargetLibraryInfoWrapperPass)
148 INITIALIZE_PASS_END(JumpThreading, "jump-threading",
149                 "Jump Threading", false, false)
150
151 // Public interface to the Jump Threading pass
152 FunctionPass *llvm::createJumpThreadingPass(int Threshold) { return new JumpThreading(Threshold); }
153
154 /// runOnFunction - Top level algorithm.
155 ///
156 bool JumpThreading::runOnFunction(Function &F) {
157   if (skipOptnoneFunction(F))
158     return false;
159
160   DEBUG(dbgs() << "Jump threading on function '" << F.getName() << "'\n");
161   TLI = &getAnalysis<TargetLibraryInfoWrapperPass>().getTLI();
162   LVI = &getAnalysis<LazyValueInfo>();
163
164   // Remove unreachable blocks from function as they may result in infinite
165   // loop. We do threading if we found something profitable. Jump threading a
166   // branch can create other opportunities. If these opportunities form a cycle
167   // i.e. if any jump treading is undoing previous threading in the path, then
168   // we will loop forever. We take care of this issue by not jump threading for
169   // back edges. This works for normal cases but not for unreachable blocks as
170   // they may have cycle with no back edge.
171   removeUnreachableBlocks(F);
172
173   FindLoopHeaders(F);
174
175   bool Changed, EverChanged = false;
176   do {
177     Changed = false;
178     for (Function::iterator I = F.begin(), E = F.end(); I != E;) {
179       BasicBlock *BB = I;
180       // Thread all of the branches we can over this block.
181       while (ProcessBlock(BB))
182         Changed = true;
183
184       ++I;
185
186       // If the block is trivially dead, zap it.  This eliminates the successor
187       // edges which simplifies the CFG.
188       if (pred_empty(BB) &&
189           BB != &BB->getParent()->getEntryBlock()) {
190         DEBUG(dbgs() << "  JT: Deleting dead block '" << BB->getName()
191               << "' with terminator: " << *BB->getTerminator() << '\n');
192         LoopHeaders.erase(BB);
193         LVI->eraseBlock(BB);
194         DeleteDeadBlock(BB);
195         Changed = true;
196         continue;
197       }
198
199       BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(BB->getTerminator());
200
201       // Can't thread an unconditional jump, but if the block is "almost
202       // empty", we can replace uses of it with uses of the successor and make
203       // this dead.
204       if (BI && BI->isUnconditional() &&
205           BB != &BB->getParent()->getEntryBlock() &&
206           // If the terminator is the only non-phi instruction, try to nuke it.
207           BB->getFirstNonPHIOrDbg()->isTerminator()) {
208         // Since TryToSimplifyUncondBranchFromEmptyBlock may delete the
209         // block, we have to make sure it isn't in the LoopHeaders set.  We
210         // reinsert afterward if needed.
211         bool ErasedFromLoopHeaders = LoopHeaders.erase(BB);
212         BasicBlock *Succ = BI->getSuccessor(0);
213
214         // FIXME: It is always conservatively correct to drop the info
215         // for a block even if it doesn't get erased.  This isn't totally
216         // awesome, but it allows us to use AssertingVH to prevent nasty
217         // dangling pointer issues within LazyValueInfo.
218         LVI->eraseBlock(BB);
219         if (TryToSimplifyUncondBranchFromEmptyBlock(BB)) {
220           Changed = true;
221           // If we deleted BB and BB was the header of a loop, then the
222           // successor is now the header of the loop.
223           BB = Succ;
224         }
225
226         if (ErasedFromLoopHeaders)
227           LoopHeaders.insert(BB);
228       }
229     }
230     EverChanged |= Changed;
231   } while (Changed);
232
233   LoopHeaders.clear();
234   return EverChanged;
235 }
236
237 /// getJumpThreadDuplicationCost - Return the cost of duplicating this block to
238 /// thread across it. Stop scanning the block when passing the threshold.
239 static unsigned getJumpThreadDuplicationCost(const BasicBlock *BB,
240                                              unsigned Threshold) {
241   /// Ignore PHI nodes, these will be flattened when duplication happens.
242   BasicBlock::const_iterator I = BB->getFirstNonPHI();
243
244   // FIXME: THREADING will delete values that are just used to compute the
245   // branch, so they shouldn't count against the duplication cost.
246
247   // Sum up the cost of each instruction until we get to the terminator.  Don't
248   // include the terminator because the copy won't include it.
249   unsigned Size = 0;
250   for (; !isa<TerminatorInst>(I); ++I) {
251
252     // Stop scanning the block if we've reached the threshold.
253     if (Size > Threshold)
254       return Size;
255
256     // Debugger intrinsics don't incur code size.
257     if (isa<DbgInfoIntrinsic>(I)) continue;
258
259     // If this is a pointer->pointer bitcast, it is free.
260     if (isa<BitCastInst>(I) && I->getType()->isPointerTy())
261       continue;
262
263     // Bail out if this instruction gives back a token type, it is not possible
264     // to duplicate it if it used outside this BB.
265     if (I->getType()->isTokenTy() && I->isUsedOutsideOfBlock(BB))
266       return ~0U;
267
268     // All other instructions count for at least one unit.
269     ++Size;
270
271     // Calls are more expensive.  If they are non-intrinsic calls, we model them
272     // as having cost of 4.  If they are a non-vector intrinsic, we model them
273     // as having cost of 2 total, and if they are a vector intrinsic, we model
274     // them as having cost 1.
275     if (const CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(I)) {
276       if (CI->cannotDuplicate())
277         // Blocks with NoDuplicate are modelled as having infinite cost, so they
278         // are never duplicated.
279         return ~0U;
280       else if (!isa<IntrinsicInst>(CI))
281         Size += 3;
282       else if (!CI->getType()->isVectorTy())
283         Size += 1;
284     }
285   }
286
287   // Threading through a switch statement is particularly profitable.  If this
288   // block ends in a switch, decrease its cost to make it more likely to happen.
289   if (isa<SwitchInst>(I))
290     Size = Size > 6 ? Size-6 : 0;
291
292   // The same holds for indirect branches, but slightly more so.
293   if (isa<IndirectBrInst>(I))
294     Size = Size > 8 ? Size-8 : 0;
295
296   return Size;
297 }
298
299 /// FindLoopHeaders - We do not want jump threading to turn proper loop
300 /// structures into irreducible loops.  Doing this breaks up the loop nesting
301 /// hierarchy and pessimizes later transformations.  To prevent this from
302 /// happening, we first have to find the loop headers.  Here we approximate this
303 /// by finding targets of backedges in the CFG.
304 ///
305 /// Note that there definitely are cases when we want to allow threading of
306 /// edges across a loop header.  For example, threading a jump from outside the
307 /// loop (the preheader) to an exit block of the loop is definitely profitable.
308 /// It is also almost always profitable to thread backedges from within the loop
309 /// to exit blocks, and is often profitable to thread backedges to other blocks
310 /// within the loop (forming a nested loop).  This simple analysis is not rich
311 /// enough to track all of these properties and keep it up-to-date as the CFG
312 /// mutates, so we don't allow any of these transformations.
313 ///
314 void JumpThreading::FindLoopHeaders(Function &F) {
315   SmallVector<std::pair<const BasicBlock*,const BasicBlock*>, 32> Edges;
316   FindFunctionBackedges(F, Edges);
317
318   for (unsigned i = 0, e = Edges.size(); i != e; ++i)
319     LoopHeaders.insert(const_cast<BasicBlock*>(Edges[i].second));
320 }
321
322 /// getKnownConstant - Helper method to determine if we can thread over a
323 /// terminator with the given value as its condition, and if so what value to
324 /// use for that. What kind of value this is depends on whether we want an
325 /// integer or a block address, but an undef is always accepted.
326 /// Returns null if Val is null or not an appropriate constant.
327 static Constant *getKnownConstant(Value *Val, ConstantPreference Preference) {
328   if (!Val)
329     return nullptr;
330
331   // Undef is "known" enough.
332   if (UndefValue *U = dyn_cast<UndefValue>(Val))
333     return U;
334
335   if (Preference == WantBlockAddress)
336     return dyn_cast<BlockAddress>(Val->stripPointerCasts());
337
338   return dyn_cast<ConstantInt>(Val);
339 }
340
341 /// ComputeValueKnownInPredecessors - Given a basic block BB and a value V, see
342 /// if we can infer that the value is a known ConstantInt/BlockAddress or undef
343 /// in any of our predecessors.  If so, return the known list of value and pred
344 /// BB in the result vector.
345 ///
346 /// This returns true if there were any known values.
347 ///
348 bool JumpThreading::
349 ComputeValueKnownInPredecessors(Value *V, BasicBlock *BB, PredValueInfo &Result,
350                                 ConstantPreference Preference,
351                                 Instruction *CxtI) {
352   // This method walks up use-def chains recursively.  Because of this, we could
353   // get into an infinite loop going around loops in the use-def chain.  To
354   // prevent this, keep track of what (value, block) pairs we've already visited
355   // and terminate the search if we loop back to them
356   if (!RecursionSet.insert(std::make_pair(V, BB)).second)
357     return false;
358
359   // An RAII help to remove this pair from the recursion set once the recursion
360   // stack pops back out again.
361   RecursionSetRemover remover(RecursionSet, std::make_pair(V, BB));
362
363   // If V is a constant, then it is known in all predecessors.
364   if (Constant *KC = getKnownConstant(V, Preference)) {
365     for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI)
366       Result.push_back(std::make_pair(KC, *PI));
367
368     return true;
369   }
370
371   // If V is a non-instruction value, or an instruction in a different block,
372   // then it can't be derived from a PHI.
373   Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
374   if (!I || I->getParent() != BB) {
375
376     // Okay, if this is a live-in value, see if it has a known value at the end
377     // of any of our predecessors.
378     //
379     // FIXME: This should be an edge property, not a block end property.
380     /// TODO: Per PR2563, we could infer value range information about a
381     /// predecessor based on its terminator.
382     //
383     // FIXME: change this to use the more-rich 'getPredicateOnEdge' method if
384     // "I" is a non-local compare-with-a-constant instruction.  This would be
385     // able to handle value inequalities better, for example if the compare is
386     // "X < 4" and "X < 3" is known true but "X < 4" itself is not available.
387     // Perhaps getConstantOnEdge should be smart enough to do this?
388
389     for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI) {
390       BasicBlock *P = *PI;
391       // If the value is known by LazyValueInfo to be a constant in a
392       // predecessor, use that information to try to thread this block.
393       Constant *PredCst = LVI->getConstantOnEdge(V, P, BB, CxtI);
394       if (Constant *KC = getKnownConstant(PredCst, Preference))
395         Result.push_back(std::make_pair(KC, P));
396     }
397
398     return !Result.empty();
399   }
400
401   /// If I is a PHI node, then we know the incoming values for any constants.
402   if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(I)) {
403     for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
404       Value *InVal = PN->getIncomingValue(i);
405       if (Constant *KC = getKnownConstant(InVal, Preference)) {
406         Result.push_back(std::make_pair(KC, PN->getIncomingBlock(i)));
407       } else {
408         Constant *CI = LVI->getConstantOnEdge(InVal,
409                                               PN->getIncomingBlock(i),
410                                               BB, CxtI);
411         if (Constant *KC = getKnownConstant(CI, Preference))
412           Result.push_back(std::make_pair(KC, PN->getIncomingBlock(i)));
413       }
414     }
415
416     return !Result.empty();
417   }
418
419   PredValueInfoTy LHSVals, RHSVals;
420
421   // Handle some boolean conditions.
422   if (I->getType()->getPrimitiveSizeInBits() == 1) {
423     assert(Preference == WantInteger && "One-bit non-integer type?");
424     // X | true -> true
425     // X & false -> false
426     if (I->getOpcode() == Instruction::Or ||
427         I->getOpcode() == Instruction::And) {
428       ComputeValueKnownInPredecessors(I->getOperand(0), BB, LHSVals,
429                                       WantInteger, CxtI);
430       ComputeValueKnownInPredecessors(I->getOperand(1), BB, RHSVals,
431                                       WantInteger, CxtI);
432
433       if (LHSVals.empty() && RHSVals.empty())
434         return false;
435
436       ConstantInt *InterestingVal;
437       if (I->getOpcode() == Instruction::Or)
438         InterestingVal = ConstantInt::getTrue(I->getContext());
439       else
440         InterestingVal = ConstantInt::getFalse(I->getContext());
441
442       SmallPtrSet<BasicBlock*, 4> LHSKnownBBs;
443
444       // Scan for the sentinel.  If we find an undef, force it to the
445       // interesting value: x|undef -> true and x&undef -> false.
446       for (unsigned i = 0, e = LHSVals.size(); i != e; ++i)
447         if (LHSVals[i].first == InterestingVal ||
448             isa<UndefValue>(LHSVals[i].first)) {
449           Result.push_back(LHSVals[i]);
450           Result.back().first = InterestingVal;
451           LHSKnownBBs.insert(LHSVals[i].second);
452         }
453       for (unsigned i = 0, e = RHSVals.size(); i != e; ++i)
454         if (RHSVals[i].first == InterestingVal ||
455             isa<UndefValue>(RHSVals[i].first)) {
456           // If we already inferred a value for this block on the LHS, don't
457           // re-add it.
458           if (!LHSKnownBBs.count(RHSVals[i].second)) {
459             Result.push_back(RHSVals[i]);
460             Result.back().first = InterestingVal;
461           }
462         }
463
464       return !Result.empty();
465     }
466
467     // Handle the NOT form of XOR.
468     if (I->getOpcode() == Instruction::Xor &&
469         isa<ConstantInt>(I->getOperand(1)) &&
470         cast<ConstantInt>(I->getOperand(1))->isOne()) {
471       ComputeValueKnownInPredecessors(I->getOperand(0), BB, Result,
472                                       WantInteger, CxtI);
473       if (Result.empty())
474         return false;
475
476       // Invert the known values.
477       for (unsigned i = 0, e = Result.size(); i != e; ++i)
478         Result[i].first = ConstantExpr::getNot(Result[i].first);
479
480       return true;
481     }
482
483   // Try to simplify some other binary operator values.
484   } else if (BinaryOperator *BO = dyn_cast<BinaryOperator>(I)) {
485     assert(Preference != WantBlockAddress
486             && "A binary operator creating a block address?");
487     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(BO->getOperand(1))) {
488       PredValueInfoTy LHSVals;
489       ComputeValueKnownInPredecessors(BO->getOperand(0), BB, LHSVals,
490                                       WantInteger, CxtI);
491
492       // Try to use constant folding to simplify the binary operator.
493       for (unsigned i = 0, e = LHSVals.size(); i != e; ++i) {
494         Constant *V = LHSVals[i].first;
495         Constant *Folded = ConstantExpr::get(BO->getOpcode(), V, CI);
496
497         if (Constant *KC = getKnownConstant(Folded, WantInteger))
498           Result.push_back(std::make_pair(KC, LHSVals[i].second));
499       }
500     }
501
502     return !Result.empty();
503   }
504
505   // Handle compare with phi operand, where the PHI is defined in this block.
506   if (CmpInst *Cmp = dyn_cast<CmpInst>(I)) {
507     assert(Preference == WantInteger && "Compares only produce integers");
508     PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(Cmp->getOperand(0));
509     if (PN && PN->getParent() == BB) {
510       const DataLayout &DL = PN->getModule()->getDataLayout();
511       // We can do this simplification if any comparisons fold to true or false.
512       // See if any do.
513       for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
514         BasicBlock *PredBB = PN->getIncomingBlock(i);
515         Value *LHS = PN->getIncomingValue(i);
516         Value *RHS = Cmp->getOperand(1)->DoPHITranslation(BB, PredBB);
517
518         Value *Res = SimplifyCmpInst(Cmp->getPredicate(), LHS, RHS, DL);
519         if (!Res) {
520           if (!isa<Constant>(RHS))
521             continue;
522
523           LazyValueInfo::Tristate
524             ResT = LVI->getPredicateOnEdge(Cmp->getPredicate(), LHS,
525                                            cast<Constant>(RHS), PredBB, BB,
526                                            CxtI ? CxtI : Cmp);
527           if (ResT == LazyValueInfo::Unknown)
528             continue;
529           Res = ConstantInt::get(Type::getInt1Ty(LHS->getContext()), ResT);
530         }
531
532         if (Constant *KC = getKnownConstant(Res, WantInteger))
533           Result.push_back(std::make_pair(KC, PredBB));
534       }
535
536       return !Result.empty();
537     }
538
539     // If comparing a live-in value against a constant, see if we know the
540     // live-in value on any predecessors.
541     if (isa<Constant>(Cmp->getOperand(1)) && Cmp->getType()->isIntegerTy()) {
542       if (!isa<Instruction>(Cmp->getOperand(0)) ||
543           cast<Instruction>(Cmp->getOperand(0))->getParent() != BB) {
544         Constant *RHSCst = cast<Constant>(Cmp->getOperand(1));
545
546         for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB);PI != E; ++PI){
547           BasicBlock *P = *PI;
548           // If the value is known by LazyValueInfo to be a constant in a
549           // predecessor, use that information to try to thread this block.
550           LazyValueInfo::Tristate Res =
551             LVI->getPredicateOnEdge(Cmp->getPredicate(), Cmp->getOperand(0),
552                                     RHSCst, P, BB, CxtI ? CxtI : Cmp);
553           if (Res == LazyValueInfo::Unknown)
554             continue;
555
556           Constant *ResC = ConstantInt::get(Cmp->getType(), Res);
557           Result.push_back(std::make_pair(ResC, P));
558         }
559
560         return !Result.empty();
561       }
562
563       // Try to find a constant value for the LHS of a comparison,
564       // and evaluate it statically if we can.
565       if (Constant *CmpConst = dyn_cast<Constant>(Cmp->getOperand(1))) {
566         PredValueInfoTy LHSVals;
567         ComputeValueKnownInPredecessors(I->getOperand(0), BB, LHSVals,
568                                         WantInteger, CxtI);
569
570         for (unsigned i = 0, e = LHSVals.size(); i != e; ++i) {
571           Constant *V = LHSVals[i].first;
572           Constant *Folded = ConstantExpr::getCompare(Cmp->getPredicate(),
573                                                       V, CmpConst);
574           if (Constant *KC = getKnownConstant(Folded, WantInteger))
575             Result.push_back(std::make_pair(KC, LHSVals[i].second));
576         }
577
578         return !Result.empty();
579       }
580     }
581   }
582
583   if (SelectInst *SI = dyn_cast<SelectInst>(I)) {
584     // Handle select instructions where at least one operand is a known constant
585     // and we can figure out the condition value for any predecessor block.
586     Constant *TrueVal = getKnownConstant(SI->getTrueValue(), Preference);
587     Constant *FalseVal = getKnownConstant(SI->getFalseValue(), Preference);
588     PredValueInfoTy Conds;
589     if ((TrueVal || FalseVal) &&
590         ComputeValueKnownInPredecessors(SI->getCondition(), BB, Conds,
591                                         WantInteger, CxtI)) {
592       for (unsigned i = 0, e = Conds.size(); i != e; ++i) {
593         Constant *Cond = Conds[i].first;
594
595         // Figure out what value to use for the condition.
596         bool KnownCond;
597         if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Cond)) {
598           // A known boolean.
599           KnownCond = CI->isOne();
600         } else {
601           assert(isa<UndefValue>(Cond) && "Unexpected condition value");
602           // Either operand will do, so be sure to pick the one that's a known
603           // constant.
604           // FIXME: Do this more cleverly if both values are known constants?
605           KnownCond = (TrueVal != nullptr);
606         }
607
608         // See if the select has a known constant value for this predecessor.
609         if (Constant *Val = KnownCond ? TrueVal : FalseVal)
610           Result.push_back(std::make_pair(Val, Conds[i].second));
611       }
612
613       return !Result.empty();
614     }
615   }
616
617   // If all else fails, see if LVI can figure out a constant value for us.
618   Constant *CI = LVI->getConstant(V, BB, CxtI);
619   if (Constant *KC = getKnownConstant(CI, Preference)) {
620     for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI)
621       Result.push_back(std::make_pair(KC, *PI));
622   }
623
624   return !Result.empty();
625 }
626
627
628
629 /// GetBestDestForBranchOnUndef - If we determine that the specified block ends
630 /// in an undefined jump, decide which block is best to revector to.
631 ///
632 /// Since we can pick an arbitrary destination, we pick the successor with the
633 /// fewest predecessors.  This should reduce the in-degree of the others.
634 ///
635 static unsigned GetBestDestForJumpOnUndef(BasicBlock *BB) {
636   TerminatorInst *BBTerm = BB->getTerminator();
637   unsigned MinSucc = 0;
638   BasicBlock *TestBB = BBTerm->getSuccessor(MinSucc);
639   // Compute the successor with the minimum number of predecessors.
640   unsigned MinNumPreds = std::distance(pred_begin(TestBB), pred_end(TestBB));
641   for (unsigned i = 1, e = BBTerm->getNumSuccessors(); i != e; ++i) {
642     TestBB = BBTerm->getSuccessor(i);
643     unsigned NumPreds = std::distance(pred_begin(TestBB), pred_end(TestBB));
644     if (NumPreds < MinNumPreds) {
645       MinSucc = i;
646       MinNumPreds = NumPreds;
647     }
648   }
649
650   return MinSucc;
651 }
652
653 static bool hasAddressTakenAndUsed(BasicBlock *BB) {
654   if (!BB->hasAddressTaken()) return false;
655
656   // If the block has its address taken, it may be a tree of dead constants
657   // hanging off of it.  These shouldn't keep the block alive.
658   BlockAddress *BA = BlockAddress::get(BB);
659   BA->removeDeadConstantUsers();
660   return !BA->use_empty();
661 }
662
663 /// ProcessBlock - If there are any predecessors whose control can be threaded
664 /// through to a successor, transform them now.
665 bool JumpThreading::ProcessBlock(BasicBlock *BB) {
666   // If the block is trivially dead, just return and let the caller nuke it.
667   // This simplifies other transformations.
668   if (pred_empty(BB) &&
669       BB != &BB->getParent()->getEntryBlock())
670     return false;
671
672   // If this block has a single predecessor, and if that pred has a single
673   // successor, merge the blocks.  This encourages recursive jump threading
674   // because now the condition in this block can be threaded through
675   // predecessors of our predecessor block.
676   if (BasicBlock *SinglePred = BB->getSinglePredecessor()) {
677     const TerminatorInst *TI = SinglePred->getTerminator();
678     if (!TI->isExceptional() && TI->getNumSuccessors() == 1 &&
679         SinglePred != BB && !hasAddressTakenAndUsed(BB)) {
680       // If SinglePred was a loop header, BB becomes one.
681       if (LoopHeaders.erase(SinglePred))
682         LoopHeaders.insert(BB);
683
684       LVI->eraseBlock(SinglePred);
685       MergeBasicBlockIntoOnlyPred(BB);
686
687       return true;
688     }
689   }
690
691   // What kind of constant we're looking for.
692   ConstantPreference Preference = WantInteger;
693
694   // Look to see if the terminator is a conditional branch, switch or indirect
695   // branch, if not we can't thread it.
696   Value *Condition;
697   Instruction *Terminator = BB->getTerminator();
698   if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(Terminator)) {
699     // Can't thread an unconditional jump.
700     if (BI->isUnconditional()) return false;
701     Condition = BI->getCondition();
702   } else if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(Terminator)) {
703     Condition = SI->getCondition();
704   } else if (IndirectBrInst *IB = dyn_cast<IndirectBrInst>(Terminator)) {
705     // Can't thread indirect branch with no successors.
706     if (IB->getNumSuccessors() == 0) return false;
707     Condition = IB->getAddress()->stripPointerCasts();
708     Preference = WantBlockAddress;
709   } else {
710     return false; // Must be an invoke.
711   }
712
713   // Run constant folding to see if we can reduce the condition to a simple
714   // constant.
715   if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(Condition)) {
716     Value *SimpleVal =
717         ConstantFoldInstruction(I, BB->getModule()->getDataLayout(), TLI);
718     if (SimpleVal) {
719       I->replaceAllUsesWith(SimpleVal);
720       I->eraseFromParent();
721       Condition = SimpleVal;
722     }
723   }
724
725   // If the terminator is branching on an undef, we can pick any of the
726   // successors to branch to.  Let GetBestDestForJumpOnUndef decide.
727   if (isa<UndefValue>(Condition)) {
728     unsigned BestSucc = GetBestDestForJumpOnUndef(BB);
729
730     // Fold the branch/switch.
731     TerminatorInst *BBTerm = BB->getTerminator();
732     for (unsigned i = 0, e = BBTerm->getNumSuccessors(); i != e; ++i) {
733       if (i == BestSucc) continue;
734       BBTerm->getSuccessor(i)->removePredecessor(BB, true);
735     }
736
737     DEBUG(dbgs() << "  In block '" << BB->getName()
738           << "' folding undef terminator: " << *BBTerm << '\n');
739     BranchInst::Create(BBTerm->getSuccessor(BestSucc), BBTerm);
740     BBTerm->eraseFromParent();
741     return true;
742   }
743
744   // If the terminator of this block is branching on a constant, simplify the
745   // terminator to an unconditional branch.  This can occur due to threading in
746   // other blocks.
747   if (getKnownConstant(Condition, Preference)) {
748     DEBUG(dbgs() << "  In block '" << BB->getName()
749           << "' folding terminator: " << *BB->getTerminator() << '\n');
750     ++NumFolds;
751     ConstantFoldTerminator(BB, true);
752     return true;
753   }
754
755   Instruction *CondInst = dyn_cast<Instruction>(Condition);
756
757   // All the rest of our checks depend on the condition being an instruction.
758   if (!CondInst) {
759     // FIXME: Unify this with code below.
760     if (ProcessThreadableEdges(Condition, BB, Preference, Terminator))
761       return true;
762     return false;
763   }
764
765
766   if (CmpInst *CondCmp = dyn_cast<CmpInst>(CondInst)) {
767     // If we're branching on a conditional, LVI might be able to determine
768     // it's value at the branch instruction.  We only handle comparisons
769     // against a constant at this time.
770     // TODO: This should be extended to handle switches as well.  
771     BranchInst *CondBr = dyn_cast<BranchInst>(BB->getTerminator());
772     Constant *CondConst = dyn_cast<Constant>(CondCmp->getOperand(1));
773     if (CondBr && CondConst && CondBr->isConditional()) {
774       LazyValueInfo::Tristate Ret =
775         LVI->getPredicateAt(CondCmp->getPredicate(), CondCmp->getOperand(0),
776                             CondConst, CondBr);
777       if (Ret != LazyValueInfo::Unknown) {
778         unsigned ToRemove = Ret == LazyValueInfo::True ? 1 : 0;
779         unsigned ToKeep = Ret == LazyValueInfo::True ? 0 : 1;
780         CondBr->getSuccessor(ToRemove)->removePredecessor(BB, true);
781         BranchInst::Create(CondBr->getSuccessor(ToKeep), CondBr);
782         CondBr->eraseFromParent();
783         if (CondCmp->use_empty())
784           CondCmp->eraseFromParent();
785         else if (CondCmp->getParent() == BB) {
786           // If the fact we just learned is true for all uses of the
787           // condition, replace it with a constant value
788           auto *CI = Ret == LazyValueInfo::True ?
789             ConstantInt::getTrue(CondCmp->getType()) :
790             ConstantInt::getFalse(CondCmp->getType());
791           CondCmp->replaceAllUsesWith(CI);
792           CondCmp->eraseFromParent();
793         }
794         return true;
795       }
796     }
797
798     if (CondBr && CondConst && TryToUnfoldSelect(CondCmp, BB))
799       return true;
800   }
801
802   // Check for some cases that are worth simplifying.  Right now we want to look
803   // for loads that are used by a switch or by the condition for the branch.  If
804   // we see one, check to see if it's partially redundant.  If so, insert a PHI
805   // which can then be used to thread the values.
806   //
807   Value *SimplifyValue = CondInst;
808   if (CmpInst *CondCmp = dyn_cast<CmpInst>(SimplifyValue))
809     if (isa<Constant>(CondCmp->getOperand(1)))
810       SimplifyValue = CondCmp->getOperand(0);
811
812   // TODO: There are other places where load PRE would be profitable, such as
813   // more complex comparisons.
814   if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(SimplifyValue))
815     if (SimplifyPartiallyRedundantLoad(LI))
816       return true;
817
818
819   // Handle a variety of cases where we are branching on something derived from
820   // a PHI node in the current block.  If we can prove that any predecessors
821   // compute a predictable value based on a PHI node, thread those predecessors.
822   //
823   if (ProcessThreadableEdges(CondInst, BB, Preference, Terminator))
824     return true;
825
826   // If this is an otherwise-unfoldable branch on a phi node in the current
827   // block, see if we can simplify.
828   if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(CondInst))
829     if (PN->getParent() == BB && isa<BranchInst>(BB->getTerminator()))
830       return ProcessBranchOnPHI(PN);
831
832
833   // If this is an otherwise-unfoldable branch on a XOR, see if we can simplify.
834   if (CondInst->getOpcode() == Instruction::Xor &&
835       CondInst->getParent() == BB && isa<BranchInst>(BB->getTerminator()))
836     return ProcessBranchOnXOR(cast<BinaryOperator>(CondInst));
837
838
839   // TODO: If we have: "br (X > 0)"  and we have a predecessor where we know
840   // "(X == 4)", thread through this block.
841
842   return false;
843 }
844
845 /// SimplifyPartiallyRedundantLoad - If LI is an obviously partially redundant
846 /// load instruction, eliminate it by replacing it with a PHI node.  This is an
847 /// important optimization that encourages jump threading, and needs to be run
848 /// interlaced with other jump threading tasks.
849 bool JumpThreading::SimplifyPartiallyRedundantLoad(LoadInst *LI) {
850   // Don't hack volatile/atomic loads.
851   if (!LI->isSimple()) return false;
852
853   // If the load is defined in a block with exactly one predecessor, it can't be
854   // partially redundant.
855   BasicBlock *LoadBB = LI->getParent();
856   if (LoadBB->getSinglePredecessor())
857     return false;
858
859   // If the load is defined in an EH pad, it can't be partially redundant,
860   // because the edges between the invoke and the EH pad cannot have other
861   // instructions between them.
862   if (LoadBB->isEHPad())
863     return false;
864
865   Value *LoadedPtr = LI->getOperand(0);
866
867   // If the loaded operand is defined in the LoadBB, it can't be available.
868   // TODO: Could do simple PHI translation, that would be fun :)
869   if (Instruction *PtrOp = dyn_cast<Instruction>(LoadedPtr))
870     if (PtrOp->getParent() == LoadBB)
871       return false;
872
873   // Scan a few instructions up from the load, to see if it is obviously live at
874   // the entry to its block.
875   BasicBlock::iterator BBIt = LI;
876
877   if (Value *AvailableVal =
878         FindAvailableLoadedValue(LoadedPtr, LoadBB, BBIt, 6)) {
879     // If the value if the load is locally available within the block, just use
880     // it.  This frequently occurs for reg2mem'd allocas.
881     //cerr << "LOAD ELIMINATED:\n" << *BBIt << *LI << "\n";
882
883     // If the returned value is the load itself, replace with an undef. This can
884     // only happen in dead loops.
885     if (AvailableVal == LI) AvailableVal = UndefValue::get(LI->getType());
886     if (AvailableVal->getType() != LI->getType())
887       AvailableVal =
888           CastInst::CreateBitOrPointerCast(AvailableVal, LI->getType(), "", LI);
889     LI->replaceAllUsesWith(AvailableVal);
890     LI->eraseFromParent();
891     return true;
892   }
893
894   // Otherwise, if we scanned the whole block and got to the top of the block,
895   // we know the block is locally transparent to the load.  If not, something
896   // might clobber its value.
897   if (BBIt != LoadBB->begin())
898     return false;
899
900   // If all of the loads and stores that feed the value have the same AA tags,
901   // then we can propagate them onto any newly inserted loads.
902   AAMDNodes AATags;
903   LI->getAAMetadata(AATags);
904
905   SmallPtrSet<BasicBlock*, 8> PredsScanned;
906   typedef SmallVector<std::pair<BasicBlock*, Value*>, 8> AvailablePredsTy;
907   AvailablePredsTy AvailablePreds;
908   BasicBlock *OneUnavailablePred = nullptr;
909
910   // If we got here, the loaded value is transparent through to the start of the
911   // block.  Check to see if it is available in any of the predecessor blocks.
912   for (pred_iterator PI = pred_begin(LoadBB), PE = pred_end(LoadBB);
913        PI != PE; ++PI) {
914     BasicBlock *PredBB = *PI;
915
916     // If we already scanned this predecessor, skip it.
917     if (!PredsScanned.insert(PredBB).second)
918       continue;
919
920     // Scan the predecessor to see if the value is available in the pred.
921     BBIt = PredBB->end();
922     AAMDNodes ThisAATags;
923     Value *PredAvailable = FindAvailableLoadedValue(LoadedPtr, PredBB, BBIt, 6,
924                                                     nullptr, &ThisAATags);
925     if (!PredAvailable) {
926       OneUnavailablePred = PredBB;
927       continue;
928     }
929
930     // If AA tags disagree or are not present, forget about them.
931     if (AATags != ThisAATags) AATags = AAMDNodes();
932
933     // If so, this load is partially redundant.  Remember this info so that we
934     // can create a PHI node.
935     AvailablePreds.push_back(std::make_pair(PredBB, PredAvailable));
936   }
937
938   // If the loaded value isn't available in any predecessor, it isn't partially
939   // redundant.
940   if (AvailablePreds.empty()) return false;
941
942   // Okay, the loaded value is available in at least one (and maybe all!)
943   // predecessors.  If the value is unavailable in more than one unique
944   // predecessor, we want to insert a merge block for those common predecessors.
945   // This ensures that we only have to insert one reload, thus not increasing
946   // code size.
947   BasicBlock *UnavailablePred = nullptr;
948
949   // If there is exactly one predecessor where the value is unavailable, the
950   // already computed 'OneUnavailablePred' block is it.  If it ends in an
951   // unconditional branch, we know that it isn't a critical edge.
952   if (PredsScanned.size() == AvailablePreds.size()+1 &&
953       OneUnavailablePred->getTerminator()->getNumSuccessors() == 1) {
954     UnavailablePred = OneUnavailablePred;
955   } else if (PredsScanned.size() != AvailablePreds.size()) {
956     // Otherwise, we had multiple unavailable predecessors or we had a critical
957     // edge from the one.
958     SmallVector<BasicBlock*, 8> PredsToSplit;
959     SmallPtrSet<BasicBlock*, 8> AvailablePredSet;
960
961     for (unsigned i = 0, e = AvailablePreds.size(); i != e; ++i)
962       AvailablePredSet.insert(AvailablePreds[i].first);
963
964     // Add all the unavailable predecessors to the PredsToSplit list.
965     for (pred_iterator PI = pred_begin(LoadBB), PE = pred_end(LoadBB);
966          PI != PE; ++PI) {
967       BasicBlock *P = *PI;
968       // If the predecessor is an indirect goto, we can't split the edge.
969       if (isa<IndirectBrInst>(P->getTerminator()))
970         return false;
971
972       if (!AvailablePredSet.count(P))
973         PredsToSplit.push_back(P);
974     }
975
976     // Split them out to their own block.
977     UnavailablePred =
978       SplitBlockPredecessors(LoadBB, PredsToSplit, "thread-pre-split");
979   }
980
981   // If the value isn't available in all predecessors, then there will be
982   // exactly one where it isn't available.  Insert a load on that edge and add
983   // it to the AvailablePreds list.
984   if (UnavailablePred) {
985     assert(UnavailablePred->getTerminator()->getNumSuccessors() == 1 &&
986            "Can't handle critical edge here!");
987     LoadInst *NewVal = new LoadInst(LoadedPtr, LI->getName()+".pr", false,
988                                  LI->getAlignment(),
989                                  UnavailablePred->getTerminator());
990     NewVal->setDebugLoc(LI->getDebugLoc());
991     if (AATags)
992       NewVal->setAAMetadata(AATags);
993
994     AvailablePreds.push_back(std::make_pair(UnavailablePred, NewVal));
995   }
996
997   // Now we know that each predecessor of this block has a value in
998   // AvailablePreds, sort them for efficient access as we're walking the preds.
999   array_pod_sort(AvailablePreds.begin(), AvailablePreds.end());
1000
1001   // Create a PHI node at the start of the block for the PRE'd load value.
1002   pred_iterator PB = pred_begin(LoadBB), PE = pred_end(LoadBB);
1003   PHINode *PN = PHINode::Create(LI->getType(), std::distance(PB, PE), "",
1004                                 LoadBB->begin());
1005   PN->takeName(LI);
1006   PN->setDebugLoc(LI->getDebugLoc());
1007
1008   // Insert new entries into the PHI for each predecessor.  A single block may
1009   // have multiple entries here.
1010   for (pred_iterator PI = PB; PI != PE; ++PI) {
1011     BasicBlock *P = *PI;
1012     AvailablePredsTy::iterator I =
1013       std::lower_bound(AvailablePreds.begin(), AvailablePreds.end(),
1014                        std::make_pair(P, (Value*)nullptr));
1015
1016     assert(I != AvailablePreds.end() && I->first == P &&
1017            "Didn't find entry for predecessor!");
1018
1019     // If we have an available predecessor but it requires casting, insert the
1020     // cast in the predecessor and use the cast. Note that we have to update the
1021     // AvailablePreds vector as we go so that all of the PHI entries for this
1022     // predecessor use the same bitcast.
1023     Value *&PredV = I->second;
1024     if (PredV->getType() != LI->getType())
1025       PredV = CastInst::CreateBitOrPointerCast(PredV, LI->getType(), "",
1026                                                P->getTerminator());
1027
1028     PN->addIncoming(PredV, I->first);
1029   }
1030
1031   //cerr << "PRE: " << *LI << *PN << "\n";
1032
1033   LI->replaceAllUsesWith(PN);
1034   LI->eraseFromParent();
1035
1036   return true;
1037 }
1038
1039 /// FindMostPopularDest - The specified list contains multiple possible
1040 /// threadable destinations.  Pick the one that occurs the most frequently in
1041 /// the list.
1042 static BasicBlock *
1043 FindMostPopularDest(BasicBlock *BB,
1044                     const SmallVectorImpl<std::pair<BasicBlock*,
1045                                   BasicBlock*> > &PredToDestList) {
1046   assert(!PredToDestList.empty());
1047
1048   // Determine popularity.  If there are multiple possible destinations, we
1049   // explicitly choose to ignore 'undef' destinations.  We prefer to thread
1050   // blocks with known and real destinations to threading undef.  We'll handle
1051   // them later if interesting.
1052   DenseMap<BasicBlock*, unsigned> DestPopularity;
1053   for (unsigned i = 0, e = PredToDestList.size(); i != e; ++i)
1054     if (PredToDestList[i].second)
1055       DestPopularity[PredToDestList[i].second]++;
1056
1057   // Find the most popular dest.
1058   DenseMap<BasicBlock*, unsigned>::iterator DPI = DestPopularity.begin();
1059   BasicBlock *MostPopularDest = DPI->first;
1060   unsigned Popularity = DPI->second;
1061   SmallVector<BasicBlock*, 4> SamePopularity;
1062
1063   for (++DPI; DPI != DestPopularity.end(); ++DPI) {
1064     // If the popularity of this entry isn't higher than the popularity we've
1065     // seen so far, ignore it.
1066     if (DPI->second < Popularity)
1067       ; // ignore.
1068     else if (DPI->second == Popularity) {
1069       // If it is the same as what we've seen so far, keep track of it.
1070       SamePopularity.push_back(DPI->first);
1071     } else {
1072       // If it is more popular, remember it.
1073       SamePopularity.clear();
1074       MostPopularDest = DPI->first;
1075       Popularity = DPI->second;
1076     }
1077   }
1078
1079   // Okay, now we know the most popular destination.  If there is more than one
1080   // destination, we need to determine one.  This is arbitrary, but we need
1081   // to make a deterministic decision.  Pick the first one that appears in the
1082   // successor list.
1083   if (!SamePopularity.empty()) {
1084     SamePopularity.push_back(MostPopularDest);
1085     TerminatorInst *TI = BB->getTerminator();
1086     for (unsigned i = 0; ; ++i) {
1087       assert(i != TI->getNumSuccessors() && "Didn't find any successor!");
1088
1089       if (std::find(SamePopularity.begin(), SamePopularity.end(),
1090                     TI->getSuccessor(i)) == SamePopularity.end())
1091         continue;
1092
1093       MostPopularDest = TI->getSuccessor(i);
1094       break;
1095     }
1096   }
1097
1098   // Okay, we have finally picked the most popular destination.
1099   return MostPopularDest;
1100 }
1101
1102 bool JumpThreading::ProcessThreadableEdges(Value *Cond, BasicBlock *BB,
1103                                            ConstantPreference Preference,
1104                                            Instruction *CxtI) {
1105   // If threading this would thread across a loop header, don't even try to
1106   // thread the edge.
1107   if (LoopHeaders.count(BB))
1108     return false;
1109
1110   PredValueInfoTy PredValues;
1111   if (!ComputeValueKnownInPredecessors(Cond, BB, PredValues, Preference, CxtI))
1112     return false;
1113
1114   assert(!PredValues.empty() &&
1115          "ComputeValueKnownInPredecessors returned true with no values");
1116
1117   DEBUG(dbgs() << "IN BB: " << *BB;
1118         for (unsigned i = 0, e = PredValues.size(); i != e; ++i) {
1119           dbgs() << "  BB '" << BB->getName() << "': FOUND condition = "
1120             << *PredValues[i].first
1121             << " for pred '" << PredValues[i].second->getName() << "'.\n";
1122         });
1123
1124   // Decide what we want to thread through.  Convert our list of known values to
1125   // a list of known destinations for each pred.  This also discards duplicate
1126   // predecessors and keeps track of the undefined inputs (which are represented
1127   // as a null dest in the PredToDestList).
1128   SmallPtrSet<BasicBlock*, 16> SeenPreds;
1129   SmallVector<std::pair<BasicBlock*, BasicBlock*>, 16> PredToDestList;
1130
1131   BasicBlock *OnlyDest = nullptr;
1132   BasicBlock *MultipleDestSentinel = (BasicBlock*)(intptr_t)~0ULL;
1133
1134   for (unsigned i = 0, e = PredValues.size(); i != e; ++i) {
1135     BasicBlock *Pred = PredValues[i].second;
1136     if (!SeenPreds.insert(Pred).second)
1137       continue;  // Duplicate predecessor entry.
1138
1139     // If the predecessor ends with an indirect goto, we can't change its
1140     // destination.
1141     if (isa<IndirectBrInst>(Pred->getTerminator()))
1142       continue;
1143
1144     Constant *Val = PredValues[i].first;
1145
1146     BasicBlock *DestBB;
1147     if (isa<UndefValue>(Val))
1148       DestBB = nullptr;
1149     else if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(BB->getTerminator()))
1150       DestBB = BI->getSuccessor(cast<ConstantInt>(Val)->isZero());
1151     else if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(BB->getTerminator())) {
1152       DestBB = SI->findCaseValue(cast<ConstantInt>(Val)).getCaseSuccessor();
1153     } else {
1154       assert(isa<IndirectBrInst>(BB->getTerminator())
1155               && "Unexpected terminator");
1156       DestBB = cast<BlockAddress>(Val)->getBasicBlock();
1157     }
1158
1159     // If we have exactly one destination, remember it for efficiency below.
1160     if (PredToDestList.empty())
1161       OnlyDest = DestBB;
1162     else if (OnlyDest != DestBB)
1163       OnlyDest = MultipleDestSentinel;
1164
1165     PredToDestList.push_back(std::make_pair(Pred, DestBB));
1166   }
1167
1168   // If all edges were unthreadable, we fail.
1169   if (PredToDestList.empty())
1170     return false;
1171
1172   // Determine which is the most common successor.  If we have many inputs and
1173   // this block is a switch, we want to start by threading the batch that goes
1174   // to the most popular destination first.  If we only know about one
1175   // threadable destination (the common case) we can avoid this.
1176   BasicBlock *MostPopularDest = OnlyDest;
1177
1178   if (MostPopularDest == MultipleDestSentinel)
1179     MostPopularDest = FindMostPopularDest(BB, PredToDestList);
1180
1181   // Now that we know what the most popular destination is, factor all
1182   // predecessors that will jump to it into a single predecessor.
1183   SmallVector<BasicBlock*, 16> PredsToFactor;
1184   for (unsigned i = 0, e = PredToDestList.size(); i != e; ++i)
1185     if (PredToDestList[i].second == MostPopularDest) {
1186       BasicBlock *Pred = PredToDestList[i].first;
1187
1188       // This predecessor may be a switch or something else that has multiple
1189       // edges to the block.  Factor each of these edges by listing them
1190       // according to # occurrences in PredsToFactor.
1191       TerminatorInst *PredTI = Pred->getTerminator();
1192       for (unsigned i = 0, e = PredTI->getNumSuccessors(); i != e; ++i)
1193         if (PredTI->getSuccessor(i) == BB)
1194           PredsToFactor.push_back(Pred);
1195     }
1196
1197   // If the threadable edges are branching on an undefined value, we get to pick
1198   // the destination that these predecessors should get to.
1199   if (!MostPopularDest)
1200     MostPopularDest = BB->getTerminator()->
1201                             getSuccessor(GetBestDestForJumpOnUndef(BB));
1202
1203   // Ok, try to thread it!
1204   return ThreadEdge(BB, PredsToFactor, MostPopularDest);
1205 }
1206
1207 /// ProcessBranchOnPHI - We have an otherwise unthreadable conditional branch on
1208 /// a PHI node in the current block.  See if there are any simplifications we
1209 /// can do based on inputs to the phi node.
1210 ///
1211 bool JumpThreading::ProcessBranchOnPHI(PHINode *PN) {
1212   BasicBlock *BB = PN->getParent();
1213
1214   // TODO: We could make use of this to do it once for blocks with common PHI
1215   // values.
1216   SmallVector<BasicBlock*, 1> PredBBs;
1217   PredBBs.resize(1);
1218
1219   // If any of the predecessor blocks end in an unconditional branch, we can
1220   // *duplicate* the conditional branch into that block in order to further
1221   // encourage jump threading and to eliminate cases where we have branch on a
1222   // phi of an icmp (branch on icmp is much better).
1223   for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
1224     BasicBlock *PredBB = PN->getIncomingBlock(i);
1225     if (BranchInst *PredBr = dyn_cast<BranchInst>(PredBB->getTerminator()))
1226       if (PredBr->isUnconditional()) {
1227         PredBBs[0] = PredBB;
1228         // Try to duplicate BB into PredBB.
1229         if (DuplicateCondBranchOnPHIIntoPred(BB, PredBBs))
1230           return true;
1231       }
1232   }
1233
1234   return false;
1235 }
1236
1237 /// ProcessBranchOnXOR - We have an otherwise unthreadable conditional branch on
1238 /// a xor instruction in the current block.  See if there are any
1239 /// simplifications we can do based on inputs to the xor.
1240 ///
1241 bool JumpThreading::ProcessBranchOnXOR(BinaryOperator *BO) {
1242   BasicBlock *BB = BO->getParent();
1243
1244   // If either the LHS or RHS of the xor is a constant, don't do this
1245   // optimization.
1246   if (isa<ConstantInt>(BO->getOperand(0)) ||
1247       isa<ConstantInt>(BO->getOperand(1)))
1248     return false;
1249
1250   // If the first instruction in BB isn't a phi, we won't be able to infer
1251   // anything special about any particular predecessor.
1252   if (!isa<PHINode>(BB->front()))
1253     return false;
1254
1255   // If we have a xor as the branch input to this block, and we know that the
1256   // LHS or RHS of the xor in any predecessor is true/false, then we can clone
1257   // the condition into the predecessor and fix that value to true, saving some
1258   // logical ops on that path and encouraging other paths to simplify.
1259   //
1260   // This copies something like this:
1261   //
1262   //  BB:
1263   //    %X = phi i1 [1],  [%X']
1264   //    %Y = icmp eq i32 %A, %B
1265   //    %Z = xor i1 %X, %Y
1266   //    br i1 %Z, ...
1267   //
1268   // Into:
1269   //  BB':
1270   //    %Y = icmp ne i32 %A, %B
1271   //    br i1 %Z, ...
1272
1273   PredValueInfoTy XorOpValues;
1274   bool isLHS = true;
1275   if (!ComputeValueKnownInPredecessors(BO->getOperand(0), BB, XorOpValues,
1276                                        WantInteger, BO)) {
1277     assert(XorOpValues.empty());
1278     if (!ComputeValueKnownInPredecessors(BO->getOperand(1), BB, XorOpValues,
1279                                          WantInteger, BO))
1280       return false;
1281     isLHS = false;
1282   }
1283
1284   assert(!XorOpValues.empty() &&
1285          "ComputeValueKnownInPredecessors returned true with no values");
1286
1287   // Scan the information to see which is most popular: true or false.  The
1288   // predecessors can be of the set true, false, or undef.
1289   unsigned NumTrue = 0, NumFalse = 0;
1290   for (unsigned i = 0, e = XorOpValues.size(); i != e; ++i) {
1291     if (isa<UndefValue>(XorOpValues[i].first))
1292       // Ignore undefs for the count.
1293       continue;
1294     if (cast<ConstantInt>(XorOpValues[i].first)->isZero())
1295       ++NumFalse;
1296     else
1297       ++NumTrue;
1298   }
1299
1300   // Determine which value to split on, true, false, or undef if neither.
1301   ConstantInt *SplitVal = nullptr;
1302   if (NumTrue > NumFalse)
1303     SplitVal = ConstantInt::getTrue(BB->getContext());
1304   else if (NumTrue != 0 || NumFalse != 0)
1305     SplitVal = ConstantInt::getFalse(BB->getContext());
1306
1307   // Collect all of the blocks that this can be folded into so that we can
1308   // factor this once and clone it once.
1309   SmallVector<BasicBlock*, 8> BlocksToFoldInto;
1310   for (unsigned i = 0, e = XorOpValues.size(); i != e; ++i) {
1311     if (XorOpValues[i].first != SplitVal &&
1312         !isa<UndefValue>(XorOpValues[i].first))
1313       continue;
1314
1315     BlocksToFoldInto.push_back(XorOpValues[i].second);
1316   }
1317
1318   // If we inferred a value for all of the predecessors, then duplication won't
1319   // help us.  However, we can just replace the LHS or RHS with the constant.
1320   if (BlocksToFoldInto.size() ==
1321       cast<PHINode>(BB->front()).getNumIncomingValues()) {
1322     if (!SplitVal) {
1323       // If all preds provide undef, just nuke the xor, because it is undef too.
1324       BO->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(BO->getType()));
1325       BO->eraseFromParent();
1326     } else if (SplitVal->isZero()) {
1327       // If all preds provide 0, replace the xor with the other input.
1328       BO->replaceAllUsesWith(BO->getOperand(isLHS));
1329       BO->eraseFromParent();
1330     } else {
1331       // If all preds provide 1, set the computed value to 1.
1332       BO->setOperand(!isLHS, SplitVal);
1333     }
1334
1335     return true;
1336   }
1337
1338   // Try to duplicate BB into PredBB.
1339   return DuplicateCondBranchOnPHIIntoPred(BB, BlocksToFoldInto);
1340 }
1341
1342
1343 /// AddPHINodeEntriesForMappedBlock - We're adding 'NewPred' as a new
1344 /// predecessor to the PHIBB block.  If it has PHI nodes, add entries for
1345 /// NewPred using the entries from OldPred (suitably mapped).
1346 static void AddPHINodeEntriesForMappedBlock(BasicBlock *PHIBB,
1347                                             BasicBlock *OldPred,
1348                                             BasicBlock *NewPred,
1349                                      DenseMap<Instruction*, Value*> &ValueMap) {
1350   for (BasicBlock::iterator PNI = PHIBB->begin();
1351        PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(PNI); ++PNI) {
1352     // Ok, we have a PHI node.  Figure out what the incoming value was for the
1353     // DestBlock.
1354     Value *IV = PN->getIncomingValueForBlock(OldPred);
1355
1356     // Remap the value if necessary.
1357     if (Instruction *Inst = dyn_cast<Instruction>(IV)) {
1358       DenseMap<Instruction*, Value*>::iterator I = ValueMap.find(Inst);
1359       if (I != ValueMap.end())
1360         IV = I->second;
1361     }
1362
1363     PN->addIncoming(IV, NewPred);
1364   }
1365 }
1366
1367 /// ThreadEdge - We have decided that it is safe and profitable to factor the
1368 /// blocks in PredBBs to one predecessor, then thread an edge from it to SuccBB
1369 /// across BB.  Transform the IR to reflect this change.
1370 bool JumpThreading::ThreadEdge(BasicBlock *BB,
1371                                const SmallVectorImpl<BasicBlock*> &PredBBs,
1372                                BasicBlock *SuccBB) {
1373   // If threading to the same block as we come from, we would infinite loop.
1374   if (SuccBB == BB) {
1375     DEBUG(dbgs() << "  Not threading across BB '" << BB->getName()
1376           << "' - would thread to self!\n");
1377     return false;
1378   }
1379
1380   // If threading this would thread across a loop header, don't thread the edge.
1381   // See the comments above FindLoopHeaders for justifications and caveats.
1382   if (LoopHeaders.count(BB)) {
1383     DEBUG(dbgs() << "  Not threading across loop header BB '" << BB->getName()
1384           << "' to dest BB '" << SuccBB->getName()
1385           << "' - it might create an irreducible loop!\n");
1386     return false;
1387   }
1388
1389   unsigned JumpThreadCost = getJumpThreadDuplicationCost(BB, BBDupThreshold);
1390   if (JumpThreadCost > BBDupThreshold) {
1391     DEBUG(dbgs() << "  Not threading BB '" << BB->getName()
1392           << "' - Cost is too high: " << JumpThreadCost << "\n");
1393     return false;
1394   }
1395
1396   // And finally, do it!  Start by factoring the predecessors is needed.
1397   BasicBlock *PredBB;
1398   if (PredBBs.size() == 1)
1399     PredBB = PredBBs[0];
1400   else {
1401     DEBUG(dbgs() << "  Factoring out " << PredBBs.size()
1402           << " common predecessors.\n");
1403     PredBB = SplitBlockPredecessors(BB, PredBBs, ".thr_comm");
1404   }
1405
1406   // And finally, do it!
1407   DEBUG(dbgs() << "  Threading edge from '" << PredBB->getName() << "' to '"
1408         << SuccBB->getName() << "' with cost: " << JumpThreadCost
1409         << ", across block:\n    "
1410         << *BB << "\n");
1411
1412   LVI->threadEdge(PredBB, BB, SuccBB);
1413
1414   // We are going to have to map operands from the original BB block to the new
1415   // copy of the block 'NewBB'.  If there are PHI nodes in BB, evaluate them to
1416   // account for entry from PredBB.
1417   DenseMap<Instruction*, Value*> ValueMapping;
1418
1419   BasicBlock *NewBB = BasicBlock::Create(BB->getContext(),
1420                                          BB->getName()+".thread",
1421                                          BB->getParent(), BB);
1422   NewBB->moveAfter(PredBB);
1423
1424   BasicBlock::iterator BI = BB->begin();
1425   for (; PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BI); ++BI)
1426     ValueMapping[PN] = PN->getIncomingValueForBlock(PredBB);
1427
1428   // Clone the non-phi instructions of BB into NewBB, keeping track of the
1429   // mapping and using it to remap operands in the cloned instructions.
1430   for (; !isa<TerminatorInst>(BI); ++BI) {
1431     Instruction *New = BI->clone();
1432     New->setName(BI->getName());
1433     NewBB->getInstList().push_back(New);
1434     ValueMapping[BI] = New;
1435
1436     // Remap operands to patch up intra-block references.
1437     for (unsigned i = 0, e = New->getNumOperands(); i != e; ++i)
1438       if (Instruction *Inst = dyn_cast<Instruction>(New->getOperand(i))) {
1439         DenseMap<Instruction*, Value*>::iterator I = ValueMapping.find(Inst);
1440         if (I != ValueMapping.end())
1441           New->setOperand(i, I->second);
1442       }
1443   }
1444
1445   // We didn't copy the terminator from BB over to NewBB, because there is now
1446   // an unconditional jump to SuccBB.  Insert the unconditional jump.
1447   BranchInst *NewBI =BranchInst::Create(SuccBB, NewBB);
1448   NewBI->setDebugLoc(BB->getTerminator()->getDebugLoc());
1449
1450   // Check to see if SuccBB has PHI nodes. If so, we need to add entries to the
1451   // PHI nodes for NewBB now.
1452   AddPHINodeEntriesForMappedBlock(SuccBB, BB, NewBB, ValueMapping);
1453
1454   // If there were values defined in BB that are used outside the block, then we
1455   // now have to update all uses of the value to use either the original value,
1456   // the cloned value, or some PHI derived value.  This can require arbitrary
1457   // PHI insertion, of which we are prepared to do, clean these up now.
1458   SSAUpdater SSAUpdate;
1459   SmallVector<Use*, 16> UsesToRename;
1460   for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(); I != BB->end(); ++I) {
1461     // Scan all uses of this instruction to see if it is used outside of its
1462     // block, and if so, record them in UsesToRename.
1463     for (Use &U : I->uses()) {
1464       Instruction *User = cast<Instruction>(U.getUser());
1465       if (PHINode *UserPN = dyn_cast<PHINode>(User)) {
1466         if (UserPN->getIncomingBlock(U) == BB)
1467           continue;
1468       } else if (User->getParent() == BB)
1469         continue;
1470
1471       UsesToRename.push_back(&U);
1472     }
1473
1474     // If there are no uses outside the block, we're done with this instruction.
1475     if (UsesToRename.empty())
1476       continue;
1477
1478     DEBUG(dbgs() << "JT: Renaming non-local uses of: " << *I << "\n");
1479
1480     // We found a use of I outside of BB.  Rename all uses of I that are outside
1481     // its block to be uses of the appropriate PHI node etc.  See ValuesInBlocks
1482     // with the two values we know.
1483     SSAUpdate.Initialize(I->getType(), I->getName());
1484     SSAUpdate.AddAvailableValue(BB, I);
1485     SSAUpdate.AddAvailableValue(NewBB, ValueMapping[I]);
1486
1487     while (!UsesToRename.empty())
1488       SSAUpdate.RewriteUse(*UsesToRename.pop_back_val());
1489     DEBUG(dbgs() << "\n");
1490   }
1491
1492
1493   // Ok, NewBB is good to go.  Update the terminator of PredBB to jump to
1494   // NewBB instead of BB.  This eliminates predecessors from BB, which requires
1495   // us to simplify any PHI nodes in BB.
1496   TerminatorInst *PredTerm = PredBB->getTerminator();
1497   for (unsigned i = 0, e = PredTerm->getNumSuccessors(); i != e; ++i)
1498     if (PredTerm->getSuccessor(i) == BB) {
1499       BB->removePredecessor(PredBB, true);
1500       PredTerm->setSuccessor(i, NewBB);
1501     }
1502
1503   // At this point, the IR is fully up to date and consistent.  Do a quick scan
1504   // over the new instructions and zap any that are constants or dead.  This
1505   // frequently happens because of phi translation.
1506   SimplifyInstructionsInBlock(NewBB, TLI);
1507
1508   // Threaded an edge!
1509   ++NumThreads;
1510   return true;
1511 }
1512
1513 /// DuplicateCondBranchOnPHIIntoPred - PredBB contains an unconditional branch
1514 /// to BB which contains an i1 PHI node and a conditional branch on that PHI.
1515 /// If we can duplicate the contents of BB up into PredBB do so now, this
1516 /// improves the odds that the branch will be on an analyzable instruction like
1517 /// a compare.
1518 bool JumpThreading::DuplicateCondBranchOnPHIIntoPred(BasicBlock *BB,
1519                                  const SmallVectorImpl<BasicBlock *> &PredBBs) {
1520   assert(!PredBBs.empty() && "Can't handle an empty set");
1521
1522   // If BB is a loop header, then duplicating this block outside the loop would
1523   // cause us to transform this into an irreducible loop, don't do this.
1524   // See the comments above FindLoopHeaders for justifications and caveats.
1525   if (LoopHeaders.count(BB)) {
1526     DEBUG(dbgs() << "  Not duplicating loop header '" << BB->getName()
1527           << "' into predecessor block '" << PredBBs[0]->getName()
1528           << "' - it might create an irreducible loop!\n");
1529     return false;
1530   }
1531
1532   unsigned DuplicationCost = getJumpThreadDuplicationCost(BB, BBDupThreshold);
1533   if (DuplicationCost > BBDupThreshold) {
1534     DEBUG(dbgs() << "  Not duplicating BB '" << BB->getName()
1535           << "' - Cost is too high: " << DuplicationCost << "\n");
1536     return false;
1537   }
1538
1539   // And finally, do it!  Start by factoring the predecessors is needed.
1540   BasicBlock *PredBB;
1541   if (PredBBs.size() == 1)
1542     PredBB = PredBBs[0];
1543   else {
1544     DEBUG(dbgs() << "  Factoring out " << PredBBs.size()
1545           << " common predecessors.\n");
1546     PredBB = SplitBlockPredecessors(BB, PredBBs, ".thr_comm");
1547   }
1548
1549   // Okay, we decided to do this!  Clone all the instructions in BB onto the end
1550   // of PredBB.
1551   DEBUG(dbgs() << "  Duplicating block '" << BB->getName() << "' into end of '"
1552         << PredBB->getName() << "' to eliminate branch on phi.  Cost: "
1553         << DuplicationCost << " block is:" << *BB << "\n");
1554
1555   // Unless PredBB ends with an unconditional branch, split the edge so that we
1556   // can just clone the bits from BB into the end of the new PredBB.
1557   BranchInst *OldPredBranch = dyn_cast<BranchInst>(PredBB->getTerminator());
1558
1559   if (!OldPredBranch || !OldPredBranch->isUnconditional()) {
1560     PredBB = SplitEdge(PredBB, BB);
1561     OldPredBranch = cast<BranchInst>(PredBB->getTerminator());
1562   }
1563
1564   // We are going to have to map operands from the original BB block into the
1565   // PredBB block.  Evaluate PHI nodes in BB.
1566   DenseMap<Instruction*, Value*> ValueMapping;
1567
1568   BasicBlock::iterator BI = BB->begin();
1569   for (; PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BI); ++BI)
1570     ValueMapping[PN] = PN->getIncomingValueForBlock(PredBB);
1571   // Clone the non-phi instructions of BB into PredBB, keeping track of the
1572   // mapping and using it to remap operands in the cloned instructions.
1573   for (; BI != BB->end(); ++BI) {
1574     Instruction *New = BI->clone();
1575
1576     // Remap operands to patch up intra-block references.
1577     for (unsigned i = 0, e = New->getNumOperands(); i != e; ++i)
1578       if (Instruction *Inst = dyn_cast<Instruction>(New->getOperand(i))) {
1579         DenseMap<Instruction*, Value*>::iterator I = ValueMapping.find(Inst);
1580         if (I != ValueMapping.end())
1581           New->setOperand(i, I->second);
1582       }
1583
1584     // If this instruction can be simplified after the operands are updated,
1585     // just use the simplified value instead.  This frequently happens due to
1586     // phi translation.
1587     if (Value *IV =
1588             SimplifyInstruction(New, BB->getModule()->getDataLayout())) {
1589       delete New;
1590       ValueMapping[BI] = IV;
1591     } else {
1592       // Otherwise, insert the new instruction into the block.
1593       New->setName(BI->getName());
1594       PredBB->getInstList().insert(OldPredBranch, New);
1595       ValueMapping[BI] = New;
1596     }
1597   }
1598
1599   // Check to see if the targets of the branch had PHI nodes. If so, we need to
1600   // add entries to the PHI nodes for branch from PredBB now.
1601   BranchInst *BBBranch = cast<BranchInst>(BB->getTerminator());
1602   AddPHINodeEntriesForMappedBlock(BBBranch->getSuccessor(0), BB, PredBB,
1603                                   ValueMapping);
1604   AddPHINodeEntriesForMappedBlock(BBBranch->getSuccessor(1), BB, PredBB,
1605                                   ValueMapping);
1606
1607   // If there were values defined in BB that are used outside the block, then we
1608   // now have to update all uses of the value to use either the original value,
1609   // the cloned value, or some PHI derived value.  This can require arbitrary
1610   // PHI insertion, of which we are prepared to do, clean these up now.
1611   SSAUpdater SSAUpdate;
1612   SmallVector<Use*, 16> UsesToRename;
1613   for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(); I != BB->end(); ++I) {
1614     // Scan all uses of this instruction to see if it is used outside of its
1615     // block, and if so, record them in UsesToRename.
1616     for (Use &U : I->uses()) {
1617       Instruction *User = cast<Instruction>(U.getUser());
1618       if (PHINode *UserPN = dyn_cast<PHINode>(User)) {
1619         if (UserPN->getIncomingBlock(U) == BB)
1620           continue;
1621       } else if (User->getParent() == BB)
1622         continue;
1623
1624       UsesToRename.push_back(&U);
1625     }
1626
1627     // If there are no uses outside the block, we're done with this instruction.
1628     if (UsesToRename.empty())
1629       continue;
1630
1631     DEBUG(dbgs() << "JT: Renaming non-local uses of: " << *I << "\n");
1632
1633     // We found a use of I outside of BB.  Rename all uses of I that are outside
1634     // its block to be uses of the appropriate PHI node etc.  See ValuesInBlocks
1635     // with the two values we know.
1636     SSAUpdate.Initialize(I->getType(), I->getName());
1637     SSAUpdate.AddAvailableValue(BB, I);
1638     SSAUpdate.AddAvailableValue(PredBB, ValueMapping[I]);
1639
1640     while (!UsesToRename.empty())
1641       SSAUpdate.RewriteUse(*UsesToRename.pop_back_val());
1642     DEBUG(dbgs() << "\n");
1643   }
1644
1645   // PredBB no longer jumps to BB, remove entries in the PHI node for the edge
1646   // that we nuked.
1647   BB->removePredecessor(PredBB, true);
1648
1649   // Remove the unconditional branch at the end of the PredBB block.
1650   OldPredBranch->eraseFromParent();
1651
1652   ++NumDupes;
1653   return true;
1654 }
1655
1656 /// TryToUnfoldSelect - Look for blocks of the form
1657 /// bb1:
1658 ///   %a = select
1659 ///   br bb
1660 ///
1661 /// bb2:
1662 ///   %p = phi [%a, %bb] ...
1663 ///   %c = icmp %p
1664 ///   br i1 %c
1665 ///
1666 /// And expand the select into a branch structure if one of its arms allows %c
1667 /// to be folded. This later enables threading from bb1 over bb2.
1668 bool JumpThreading::TryToUnfoldSelect(CmpInst *CondCmp, BasicBlock *BB) {
1669   BranchInst *CondBr = dyn_cast<BranchInst>(BB->getTerminator());
1670   PHINode *CondLHS = dyn_cast<PHINode>(CondCmp->getOperand(0));
1671   Constant *CondRHS = cast<Constant>(CondCmp->getOperand(1));
1672
1673   if (!CondBr || !CondBr->isConditional() || !CondLHS ||
1674       CondLHS->getParent() != BB)
1675     return false;
1676
1677   for (unsigned I = 0, E = CondLHS->getNumIncomingValues(); I != E; ++I) {
1678     BasicBlock *Pred = CondLHS->getIncomingBlock(I);
1679     SelectInst *SI = dyn_cast<SelectInst>(CondLHS->getIncomingValue(I));
1680
1681     // Look if one of the incoming values is a select in the corresponding
1682     // predecessor.
1683     if (!SI || SI->getParent() != Pred || !SI->hasOneUse())
1684       continue;
1685
1686     BranchInst *PredTerm = dyn_cast<BranchInst>(Pred->getTerminator());
1687     if (!PredTerm || !PredTerm->isUnconditional())
1688       continue;
1689
1690     // Now check if one of the select values would allow us to constant fold the
1691     // terminator in BB. We don't do the transform if both sides fold, those
1692     // cases will be threaded in any case.
1693     LazyValueInfo::Tristate LHSFolds =
1694         LVI->getPredicateOnEdge(CondCmp->getPredicate(), SI->getOperand(1),
1695                                 CondRHS, Pred, BB, CondCmp);
1696     LazyValueInfo::Tristate RHSFolds =
1697         LVI->getPredicateOnEdge(CondCmp->getPredicate(), SI->getOperand(2),
1698                                 CondRHS, Pred, BB, CondCmp);
1699     if ((LHSFolds != LazyValueInfo::Unknown ||
1700          RHSFolds != LazyValueInfo::Unknown) &&
1701         LHSFolds != RHSFolds) {
1702       // Expand the select.
1703       //
1704       // Pred --
1705       //  |    v
1706       //  |  NewBB
1707       //  |    |
1708       //  |-----
1709       //  v
1710       // BB
1711       BasicBlock *NewBB = BasicBlock::Create(BB->getContext(), "select.unfold",
1712                                              BB->getParent(), BB);
1713       // Move the unconditional branch to NewBB.
1714       PredTerm->removeFromParent();
1715       NewBB->getInstList().insert(NewBB->end(), PredTerm);
1716       // Create a conditional branch and update PHI nodes.
1717       BranchInst::Create(NewBB, BB, SI->getCondition(), Pred);
1718       CondLHS->setIncomingValue(I, SI->getFalseValue());
1719       CondLHS->addIncoming(SI->getTrueValue(), NewBB);
1720       // The select is now dead.
1721       SI->eraseFromParent();
1722
1723       // Update any other PHI nodes in BB.
1724       for (BasicBlock::iterator BI = BB->begin();
1725            PHINode *Phi = dyn_cast<PHINode>(BI); ++BI)
1726         if (Phi != CondLHS)
1727           Phi->addIncoming(Phi->getIncomingValueForBlock(Pred), NewBB);
1728       return true;
1729     }
1730   }
1731   return false;
1732 }