Preserve DominanceFrontier.
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / Scalar / LoopUnswitch.cpp
1 //===-- LoopUnswitch.cpp - Hoist loop-invariant conditionals in loop ------===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This pass transforms loops that contain branches on loop-invariant conditions
11 // to have multiple loops.  For example, it turns the left into the right code:
12 //
13 //  for (...)                  if (lic)
14 //    A                          for (...)
15 //    if (lic)                     A; B; C
16 //      B                      else
17 //    C                          for (...)
18 //                                 A; C
19 //
20 // This can increase the size of the code exponentially (doubling it every time
21 // a loop is unswitched) so we only unswitch if the resultant code will be
22 // smaller than a threshold.
23 //
24 // This pass expects LICM to be run before it to hoist invariant conditions out
25 // of the loop, to make the unswitching opportunity obvious.
26 //
27 //===----------------------------------------------------------------------===//
28
29 #define DEBUG_TYPE "loop-unswitch"
30 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
31 #include "llvm/Constants.h"
32 #include "llvm/DerivedTypes.h"
33 #include "llvm/Function.h"
34 #include "llvm/Instructions.h"
35 #include "llvm/Analysis/ConstantFolding.h"
36 #include "llvm/Analysis/LoopInfo.h"
37 #include "llvm/Analysis/LoopPass.h"
38 #include "llvm/Analysis/Dominators.h"
39 #include "llvm/Transforms/Utils/Cloning.h"
40 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
41 #include "llvm/Transforms/Utils/BasicBlockUtils.h"
42 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
43 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
44 #include "llvm/ADT/PostOrderIterator.h"
45 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
46 #include "llvm/Support/Compiler.h"
47 #include "llvm/Support/Debug.h"
48 #include <algorithm>
49 #include <set>
50 using namespace llvm;
51
52 STATISTIC(NumBranches, "Number of branches unswitched");
53 STATISTIC(NumSwitches, "Number of switches unswitched");
54 STATISTIC(NumSelects , "Number of selects unswitched");
55 STATISTIC(NumTrivial , "Number of unswitches that are trivial");
56 STATISTIC(NumSimplify, "Number of simplifications of unswitched code");
57
58 namespace {
59   cl::opt<unsigned>
60   Threshold("loop-unswitch-threshold", cl::desc("Max loop size to unswitch"),
61             cl::init(10), cl::Hidden);
62   
63   class VISIBILITY_HIDDEN LoopUnswitch : public LoopPass {
64     LoopInfo *LI;  // Loop information
65     LPPassManager *LPM;
66
67     // LoopProcessWorklist - Used to check if second loop needs processing
68     // after RewriteLoopBodyWithConditionConstant rewrites first loop.
69     std::vector<Loop*> LoopProcessWorklist;
70     SmallPtrSet<Value *,8> UnswitchedVals;
71     
72     bool OptimizeForSize;
73   public:
74     static char ID; // Pass ID, replacement for typeid
75     LoopUnswitch(bool Os = false) : 
76       LoopPass((intptr_t)&ID), OptimizeForSize(Os) {}
77
78     bool runOnLoop(Loop *L, LPPassManager &LPM);
79
80     /// This transformation requires natural loop information & requires that
81     /// loop preheaders be inserted into the CFG...
82     ///
83     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
84       AU.addRequiredID(LoopSimplifyID);
85       AU.addPreservedID(LoopSimplifyID);
86       AU.addPreserved<DominatorTree>();
87       AU.addPreserved<DominanceFrontier>();
88       AU.addRequired<LoopInfo>();
89       AU.addPreserved<LoopInfo>();
90       AU.addRequiredID(LCSSAID);
91       AU.addPreservedID(LCSSAID);
92     }
93
94   private:
95     /// RemoveLoopFromWorklist - If the specified loop is on the loop worklist,
96     /// remove it.
97     void RemoveLoopFromWorklist(Loop *L) {
98       std::vector<Loop*>::iterator I = std::find(LoopProcessWorklist.begin(),
99                                                  LoopProcessWorklist.end(), L);
100       if (I != LoopProcessWorklist.end())
101         LoopProcessWorklist.erase(I);
102     }
103       
104     bool UnswitchIfProfitable(Value *LoopCond, Constant *Val,Loop *L);
105     unsigned getLoopUnswitchCost(Loop *L, Value *LIC);
106     void UnswitchTrivialCondition(Loop *L, Value *Cond, Constant *Val,
107                                   BasicBlock *ExitBlock);
108     void UnswitchNontrivialCondition(Value *LIC, Constant *OnVal, Loop *L);
109     BasicBlock *SplitEdge(BasicBlock *From, BasicBlock *To);
110     BasicBlock *SplitBlock(BasicBlock *Old, Instruction *SplitPt);
111
112     void RewriteLoopBodyWithConditionConstant(Loop *L, Value *LIC,
113                                               Constant *Val, bool isEqual);
114
115     void EmitPreheaderBranchOnCondition(Value *LIC, Constant *Val,
116                                         BasicBlock *TrueDest, 
117                                         BasicBlock *FalseDest,
118                                         Instruction *InsertPt);
119
120     void SimplifyCode(std::vector<Instruction*> &Worklist);
121     void RemoveBlockIfDead(BasicBlock *BB,
122                            std::vector<Instruction*> &Worklist);
123     void RemoveLoopFromHierarchy(Loop *L);
124   };
125   char LoopUnswitch::ID = 0;
126   RegisterPass<LoopUnswitch> X("loop-unswitch", "Unswitch loops");
127 }
128
129 LoopPass *llvm::createLoopUnswitchPass(bool Os) { 
130   return new LoopUnswitch(Os); 
131 }
132
133 /// FindLIVLoopCondition - Cond is a condition that occurs in L.  If it is
134 /// invariant in the loop, or has an invariant piece, return the invariant.
135 /// Otherwise, return null.
136 static Value *FindLIVLoopCondition(Value *Cond, Loop *L, bool &Changed) {
137   // Constants should be folded, not unswitched on!
138   if (isa<Constant>(Cond)) return false;
139
140   // TODO: Handle: br (VARIANT|INVARIANT).
141   // TODO: Hoist simple expressions out of loops.
142   if (L->isLoopInvariant(Cond)) return Cond;
143   
144   if (BinaryOperator *BO = dyn_cast<BinaryOperator>(Cond))
145     if (BO->getOpcode() == Instruction::And ||
146         BO->getOpcode() == Instruction::Or) {
147       // If either the left or right side is invariant, we can unswitch on this,
148       // which will cause the branch to go away in one loop and the condition to
149       // simplify in the other one.
150       if (Value *LHS = FindLIVLoopCondition(BO->getOperand(0), L, Changed))
151         return LHS;
152       if (Value *RHS = FindLIVLoopCondition(BO->getOperand(1), L, Changed))
153         return RHS;
154     }
155       
156       return 0;
157 }
158
159 bool LoopUnswitch::runOnLoop(Loop *L, LPPassManager &LPM_Ref) {
160   assert(L->isLCSSAForm());
161   LI = &getAnalysis<LoopInfo>();
162   LPM = &LPM_Ref;
163   bool Changed = false;
164   
165   // Loop over all of the basic blocks in the loop.  If we find an interior
166   // block that is branching on a loop-invariant condition, we can unswitch this
167   // loop.
168   for (Loop::block_iterator I = L->block_begin(), E = L->block_end();
169        I != E; ++I) {
170     TerminatorInst *TI = (*I)->getTerminator();
171     if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(TI)) {
172       // If this isn't branching on an invariant condition, we can't unswitch
173       // it.
174       if (BI->isConditional()) {
175         // See if this, or some part of it, is loop invariant.  If so, we can
176         // unswitch on it if we desire.
177         Value *LoopCond = FindLIVLoopCondition(BI->getCondition(), L, Changed);
178         if (LoopCond && UnswitchIfProfitable(LoopCond, ConstantInt::getTrue(),
179                                              L)) {
180           ++NumBranches;
181           return true;
182         }
183       }      
184     } else if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(TI)) {
185       Value *LoopCond = FindLIVLoopCondition(SI->getCondition(), L, Changed);
186       if (LoopCond && SI->getNumCases() > 1) {
187         // Find a value to unswitch on:
188         // FIXME: this should chose the most expensive case!
189         Constant *UnswitchVal = SI->getCaseValue(1);
190         // Do not process same value again and again.
191         if (!UnswitchedVals.insert(UnswitchVal))
192           continue;
193
194         if (UnswitchIfProfitable(LoopCond, UnswitchVal, L)) {
195           ++NumSwitches;
196           return true;
197         }
198       }
199     }
200     
201     // Scan the instructions to check for unswitchable values.
202     for (BasicBlock::iterator BBI = (*I)->begin(), E = (*I)->end(); 
203          BBI != E; ++BBI)
204       if (SelectInst *SI = dyn_cast<SelectInst>(BBI)) {
205         Value *LoopCond = FindLIVLoopCondition(SI->getCondition(), L, Changed);
206         if (LoopCond && UnswitchIfProfitable(LoopCond, ConstantInt::getTrue(),
207                                              L)) {
208           ++NumSelects;
209           return true;
210         }
211       }
212   }
213   
214   assert(L->isLCSSAForm());
215   
216   return Changed;
217 }
218
219 /// isTrivialLoopExitBlock - Check to see if all paths from BB either:
220 ///   1. Exit the loop with no side effects.
221 ///   2. Branch to the latch block with no side-effects.
222 ///
223 /// If these conditions are true, we return true and set ExitBB to the block we
224 /// exit through.
225 ///
226 static bool isTrivialLoopExitBlockHelper(Loop *L, BasicBlock *BB,
227                                          BasicBlock *&ExitBB,
228                                          std::set<BasicBlock*> &Visited) {
229   if (!Visited.insert(BB).second) {
230     // Already visited and Ok, end of recursion.
231     return true;
232   } else if (!L->contains(BB)) {
233     // Otherwise, this is a loop exit, this is fine so long as this is the
234     // first exit.
235     if (ExitBB != 0) return false;
236     ExitBB = BB;
237     return true;
238   }
239   
240   // Otherwise, this is an unvisited intra-loop node.  Check all successors.
241   for (succ_iterator SI = succ_begin(BB), E = succ_end(BB); SI != E; ++SI) {
242     // Check to see if the successor is a trivial loop exit.
243     if (!isTrivialLoopExitBlockHelper(L, *SI, ExitBB, Visited))
244       return false;
245   }
246
247   // Okay, everything after this looks good, check to make sure that this block
248   // doesn't include any side effects.
249   for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; ++I)
250     if (I->mayWriteToMemory())
251       return false;
252   
253   return true;
254 }
255
256 /// isTrivialLoopExitBlock - Return true if the specified block unconditionally
257 /// leads to an exit from the specified loop, and has no side-effects in the 
258 /// process.  If so, return the block that is exited to, otherwise return null.
259 static BasicBlock *isTrivialLoopExitBlock(Loop *L, BasicBlock *BB) {
260   std::set<BasicBlock*> Visited;
261   Visited.insert(L->getHeader());  // Branches to header are ok.
262   BasicBlock *ExitBB = 0;
263   if (isTrivialLoopExitBlockHelper(L, BB, ExitBB, Visited))
264     return ExitBB;
265   return 0;
266 }
267
268 /// IsTrivialUnswitchCondition - Check to see if this unswitch condition is
269 /// trivial: that is, that the condition controls whether or not the loop does
270 /// anything at all.  If this is a trivial condition, unswitching produces no
271 /// code duplications (equivalently, it produces a simpler loop and a new empty
272 /// loop, which gets deleted).
273 ///
274 /// If this is a trivial condition, return true, otherwise return false.  When
275 /// returning true, this sets Cond and Val to the condition that controls the
276 /// trivial condition: when Cond dynamically equals Val, the loop is known to
277 /// exit.  Finally, this sets LoopExit to the BB that the loop exits to when
278 /// Cond == Val.
279 ///
280 static bool IsTrivialUnswitchCondition(Loop *L, Value *Cond, Constant **Val = 0,
281                                        BasicBlock **LoopExit = 0) {
282   BasicBlock *Header = L->getHeader();
283   TerminatorInst *HeaderTerm = Header->getTerminator();
284   
285   BasicBlock *LoopExitBB = 0;
286   if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(HeaderTerm)) {
287     // If the header block doesn't end with a conditional branch on Cond, we
288     // can't handle it.
289     if (!BI->isConditional() || BI->getCondition() != Cond)
290       return false;
291   
292     // Check to see if a successor of the branch is guaranteed to go to the
293     // latch block or exit through a one exit block without having any 
294     // side-effects.  If so, determine the value of Cond that causes it to do
295     // this.
296     if ((LoopExitBB = isTrivialLoopExitBlock(L, BI->getSuccessor(0)))) {
297       if (Val) *Val = ConstantInt::getTrue();
298     } else if ((LoopExitBB = isTrivialLoopExitBlock(L, BI->getSuccessor(1)))) {
299       if (Val) *Val = ConstantInt::getFalse();
300     }
301   } else if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(HeaderTerm)) {
302     // If this isn't a switch on Cond, we can't handle it.
303     if (SI->getCondition() != Cond) return false;
304     
305     // Check to see if a successor of the switch is guaranteed to go to the
306     // latch block or exit through a one exit block without having any 
307     // side-effects.  If so, determine the value of Cond that causes it to do
308     // this.  Note that we can't trivially unswitch on the default case.
309     for (unsigned i = 1, e = SI->getNumSuccessors(); i != e; ++i)
310       if ((LoopExitBB = isTrivialLoopExitBlock(L, SI->getSuccessor(i)))) {
311         // Okay, we found a trivial case, remember the value that is trivial.
312         if (Val) *Val = SI->getCaseValue(i);
313         break;
314       }
315   }
316
317   // If we didn't find a single unique LoopExit block, or if the loop exit block
318   // contains phi nodes, this isn't trivial.
319   if (!LoopExitBB || isa<PHINode>(LoopExitBB->begin()))
320     return false;   // Can't handle this.
321   
322   if (LoopExit) *LoopExit = LoopExitBB;
323   
324   // We already know that nothing uses any scalar values defined inside of this
325   // loop.  As such, we just have to check to see if this loop will execute any
326   // side-effecting instructions (e.g. stores, calls, volatile loads) in the
327   // part of the loop that the code *would* execute.  We already checked the
328   // tail, check the header now.
329   for (BasicBlock::iterator I = Header->begin(), E = Header->end(); I != E; ++I)
330     if (I->mayWriteToMemory())
331       return false;
332   return true;
333 }
334
335 /// getLoopUnswitchCost - Return the cost (code size growth) that will happen if
336 /// we choose to unswitch the specified loop on the specified value.
337 ///
338 unsigned LoopUnswitch::getLoopUnswitchCost(Loop *L, Value *LIC) {
339   // If the condition is trivial, always unswitch.  There is no code growth for
340   // this case.
341   if (IsTrivialUnswitchCondition(L, LIC))
342     return 0;
343   
344   // FIXME: This is really overly conservative.  However, more liberal 
345   // estimations have thus far resulted in excessive unswitching, which is bad
346   // both in compile time and in code size.  This should be replaced once
347   // someone figures out how a good estimation.
348   return L->getBlocks().size();
349   
350   unsigned Cost = 0;
351   // FIXME: this is brain dead.  It should take into consideration code
352   // shrinkage.
353   for (Loop::block_iterator I = L->block_begin(), E = L->block_end();
354        I != E; ++I) {
355     BasicBlock *BB = *I;
356     // Do not include empty blocks in the cost calculation.  This happen due to
357     // loop canonicalization and will be removed.
358     if (BB->begin() == BasicBlock::iterator(BB->getTerminator()))
359       continue;
360     
361     // Count basic blocks.
362     ++Cost;
363   }
364
365   return Cost;
366 }
367
368 /// UnswitchIfProfitable - We have found that we can unswitch L when
369 /// LoopCond == Val to simplify the loop.  If we decide that this is profitable,
370 /// unswitch the loop, reprocess the pieces, then return true.
371 bool LoopUnswitch::UnswitchIfProfitable(Value *LoopCond, Constant *Val,Loop *L){
372   // Check to see if it would be profitable to unswitch this loop.
373   unsigned Cost = getLoopUnswitchCost(L, LoopCond);
374
375   // Do not do non-trivial unswitch while optimizing for size.
376   if (Cost && OptimizeForSize)
377     return false;
378
379   if (Cost > Threshold) {
380     // FIXME: this should estimate growth by the amount of code shared by the
381     // resultant unswitched loops.
382     //
383     DOUT << "NOT unswitching loop %"
384          << L->getHeader()->getName() << ", cost too high: "
385          << L->getBlocks().size() << "\n";
386     return false;
387   }
388   
389   // If this is a trivial condition to unswitch (which results in no code
390   // duplication), do it now.
391   Constant *CondVal;
392   BasicBlock *ExitBlock;
393   if (IsTrivialUnswitchCondition(L, LoopCond, &CondVal, &ExitBlock)) {
394     UnswitchTrivialCondition(L, LoopCond, CondVal, ExitBlock);
395   } else {
396     UnswitchNontrivialCondition(LoopCond, Val, L);
397   }
398  
399   return true;
400 }
401
402 /// SplitBlock - Split the specified block at the specified instruction - every
403 /// thing before SplitPt stays in Old and everything starting with SplitPt moves
404 /// to a new block.  The two blocks are joined by an unconditional branch and
405 /// the loop info is updated.
406 ///
407 BasicBlock *LoopUnswitch::SplitBlock(BasicBlock *Old, Instruction *SplitPt) {
408   BasicBlock::iterator SplitIt = SplitPt;
409   while (isa<PHINode>(SplitIt))
410     ++SplitIt;
411   BasicBlock *New = Old->splitBasicBlock(SplitIt, Old->getName()+".split");
412
413   // The new block lives in whichever loop the old one did.
414   if (Loop *L = LI->getLoopFor(Old))
415     L->addBasicBlockToLoop(New, *LI);
416
417   if (DominatorTree *DT = getAnalysisToUpdate<DominatorTree>())
418     DT->addNewBlock(New, Old);
419
420   if (DominanceFrontier *DF = getAnalysisToUpdate<DominanceFrontier>())
421     DF->splitBlock(Old);
422     
423   return New;
424 }
425
426
427 BasicBlock *LoopUnswitch::SplitEdge(BasicBlock *BB, BasicBlock *Succ) {
428   TerminatorInst *LatchTerm = BB->getTerminator();
429   unsigned SuccNum = 0;
430   for (unsigned i = 0, e = LatchTerm->getNumSuccessors(); ; ++i) {
431     assert(i != e && "Didn't find edge?");
432     if (LatchTerm->getSuccessor(i) == Succ) {
433       SuccNum = i;
434       break;
435     }
436   }
437   
438   // If this is a critical edge, let SplitCriticalEdge do it.
439   if (SplitCriticalEdge(BB->getTerminator(), SuccNum, this))
440     return LatchTerm->getSuccessor(SuccNum);
441
442   // If the edge isn't critical, then BB has a single successor or Succ has a
443   // single pred.  Split the block.
444   BasicBlock::iterator SplitPoint;
445   if (BasicBlock *SP = Succ->getSinglePredecessor()) {
446     // If the successor only has a single pred, split the top of the successor
447     // block.
448     assert(SP == BB && "CFG broken");
449     return SplitBlock(Succ, Succ->begin());
450   } else {
451     // Otherwise, if BB has a single successor, split it at the bottom of the
452     // block.
453     assert(BB->getTerminator()->getNumSuccessors() == 1 &&
454            "Should have a single succ!"); 
455     return SplitBlock(BB, BB->getTerminator());
456   }
457 }
458   
459
460
461 // RemapInstruction - Convert the instruction operands from referencing the
462 // current values into those specified by ValueMap.
463 //
464 static inline void RemapInstruction(Instruction *I,
465                                     DenseMap<const Value *, Value*> &ValueMap) {
466   for (unsigned op = 0, E = I->getNumOperands(); op != E; ++op) {
467     Value *Op = I->getOperand(op);
468     DenseMap<const Value *, Value*>::iterator It = ValueMap.find(Op);
469     if (It != ValueMap.end()) Op = It->second;
470     I->setOperand(op, Op);
471   }
472 }
473
474 // CloneDomInfo - NewBB is cloned from Orig basic block. Now clone Dominator Info.
475 // If Orig is in Loop then find and use Orig dominator's cloned block as NewBB 
476 // dominator.
477 void CloneDomInfo(BasicBlock *NewBB, BasicBlock *Orig, Loop *L, 
478                   DominatorTree *DT, DominanceFrontier *DF,
479                   DenseMap<const Value*, Value*> &VM) {
480
481   DomTreeNode *OrigNode = DT->getNode(Orig);
482   if (!OrigNode)
483     return;
484   BasicBlock *OrigIDom = OrigNode->getBlock();
485   BasicBlock *NewIDom = OrigIDom;
486   if (L->contains(OrigIDom)) {
487     if (!DT->getNode(OrigIDom))
488       CloneDomInfo(NewIDom, OrigIDom, L, DT, DF, VM);
489     NewIDom = cast<BasicBlock>(VM[OrigIDom]);
490   }
491   if (NewBB == NewIDom) {
492     DT->addNewBlock(NewBB, OrigIDom);
493     DT->changeImmediateDominator(NewBB, NewIDom);
494   } else
495     DT->addNewBlock(NewBB, NewIDom);
496
497   DominanceFrontier::DomSetType NewDFSet;
498   if (DF) {
499     DominanceFrontier::iterator DFI = DF->find(Orig);
500     if ( DFI != DF->end()) {
501       DominanceFrontier::DomSetType S = DFI->second;
502       for (DominanceFrontier::DomSetType::iterator I = S.begin(), E = S.end();
503            I != E; ++I) {
504         BasicBlock *BB = *I;
505         if (L->contains(BB)) 
506           NewDFSet.insert(cast<BasicBlock>(VM[Orig]));
507         else
508           NewDFSet.insert(BB);
509       }
510     }
511     DF->addBasicBlock(NewBB, NewDFSet);
512   }
513 }
514
515 /// CloneLoop - Recursively clone the specified loop and all of its children,
516 /// mapping the blocks with the specified map.
517 static Loop *CloneLoop(Loop *L, Loop *PL, DenseMap<const Value*, Value*> &VM,
518                        LoopInfo *LI, LPPassManager *LPM) {
519   Loop *New = new Loop();
520
521   LPM->insertLoop(New, PL);
522
523   // Add all of the blocks in L to the new loop.
524   for (Loop::block_iterator I = L->block_begin(), E = L->block_end();
525        I != E; ++I)
526     if (LI->getLoopFor(*I) == L)
527       New->addBasicBlockToLoop(cast<BasicBlock>(VM[*I]), *LI);
528
529   // Add all of the subloops to the new loop.
530   for (Loop::iterator I = L->begin(), E = L->end(); I != E; ++I)
531     CloneLoop(*I, New, VM, LI, LPM);
532
533   return New;
534 }
535
536 /// EmitPreheaderBranchOnCondition - Emit a conditional branch on two values
537 /// if LIC == Val, branch to TrueDst, otherwise branch to FalseDest.  Insert the
538 /// code immediately before InsertPt.
539 void LoopUnswitch::EmitPreheaderBranchOnCondition(Value *LIC, Constant *Val,
540                                                   BasicBlock *TrueDest,
541                                                   BasicBlock *FalseDest,
542                                                   Instruction *InsertPt) {
543   // Insert a conditional branch on LIC to the two preheaders.  The original
544   // code is the true version and the new code is the false version.
545   Value *BranchVal = LIC;
546   if (!isa<ConstantInt>(Val) || Val->getType() != Type::Int1Ty)
547     BranchVal = new ICmpInst(ICmpInst::ICMP_EQ, LIC, Val, "tmp", InsertPt);
548   else if (Val != ConstantInt::getTrue())
549     // We want to enter the new loop when the condition is true.
550     std::swap(TrueDest, FalseDest);
551
552   // Insert the new branch.
553   BranchInst *BRI = new BranchInst(TrueDest, FalseDest, BranchVal, InsertPt);
554
555   // Update dominator info.
556   // BranchVal is a new preheader so it dominates true and false destination
557   // loop headers.
558   if (DominatorTree *DT = getAnalysisToUpdate<DominatorTree>()) {
559     DT->changeImmediateDominator(TrueDest, BRI->getParent());
560     DT->changeImmediateDominator(FalseDest, BRI->getParent());
561   }
562   // No need to update DominanceFrontier. BRI->getParent() dominated TrueDest
563   // and FalseDest anyway. Now it immediately dominates them.
564 }
565
566
567 /// UnswitchTrivialCondition - Given a loop that has a trivial unswitchable
568 /// condition in it (a cond branch from its header block to its latch block,
569 /// where the path through the loop that doesn't execute its body has no 
570 /// side-effects), unswitch it.  This doesn't involve any code duplication, just
571 /// moving the conditional branch outside of the loop and updating loop info.
572 void LoopUnswitch::UnswitchTrivialCondition(Loop *L, Value *Cond, 
573                                             Constant *Val, 
574                                             BasicBlock *ExitBlock) {
575   DOUT << "loop-unswitch: Trivial-Unswitch loop %"
576        << L->getHeader()->getName() << " [" << L->getBlocks().size()
577        << " blocks] in Function " << L->getHeader()->getParent()->getName()
578        << " on cond: " << *Val << " == " << *Cond << "\n";
579   
580   // First step, split the preheader, so that we know that there is a safe place
581   // to insert the conditional branch.  We will change 'OrigPH' to have a
582   // conditional branch on Cond.
583   BasicBlock *OrigPH = L->getLoopPreheader();
584   BasicBlock *NewPH = SplitEdge(OrigPH, L->getHeader());
585
586   // Now that we have a place to insert the conditional branch, create a place
587   // to branch to: this is the exit block out of the loop that we should
588   // short-circuit to.
589   
590   // Split this block now, so that the loop maintains its exit block, and so
591   // that the jump from the preheader can execute the contents of the exit block
592   // without actually branching to it (the exit block should be dominated by the
593   // loop header, not the preheader).
594   assert(!L->contains(ExitBlock) && "Exit block is in the loop?");
595   BasicBlock *NewExit = SplitBlock(ExitBlock, ExitBlock->begin());
596     
597   // Okay, now we have a position to branch from and a position to branch to, 
598   // insert the new conditional branch.
599   EmitPreheaderBranchOnCondition(Cond, Val, NewExit, NewPH, 
600                                  OrigPH->getTerminator());
601   OrigPH->getTerminator()->eraseFromParent();
602
603   // We need to reprocess this loop, it could be unswitched again.
604   LPM->redoLoop(L);
605   
606   // Now that we know that the loop is never entered when this condition is a
607   // particular value, rewrite the loop with this info.  We know that this will
608   // at least eliminate the old branch.
609   RewriteLoopBodyWithConditionConstant(L, Cond, Val, false);
610   ++NumTrivial;
611 }
612
613 /// VersionLoop - We determined that the loop is profitable to unswitch when LIC
614 /// equal Val.  Split it into loop versions and test the condition outside of
615 /// either loop.  Return the loops created as Out1/Out2.
616 void LoopUnswitch::UnswitchNontrivialCondition(Value *LIC, Constant *Val, 
617                                                Loop *L) {
618   Function *F = L->getHeader()->getParent();
619   DOUT << "loop-unswitch: Unswitching loop %"
620        << L->getHeader()->getName() << " [" << L->getBlocks().size()
621        << " blocks] in Function " << F->getName()
622        << " when '" << *Val << "' == " << *LIC << "\n";
623
624   // LoopBlocks contains all of the basic blocks of the loop, including the
625   // preheader of the loop, the body of the loop, and the exit blocks of the 
626   // loop, in that order.
627   std::vector<BasicBlock*> LoopBlocks;
628
629   // First step, split the preheader and exit blocks, and add these blocks to
630   // the LoopBlocks list.
631   BasicBlock *OrigPreheader = L->getLoopPreheader();
632   LoopBlocks.push_back(SplitEdge(OrigPreheader, L->getHeader()));
633
634   // We want the loop to come after the preheader, but before the exit blocks.
635   LoopBlocks.insert(LoopBlocks.end(), L->block_begin(), L->block_end());
636
637   std::vector<BasicBlock*> ExitBlocks;
638   L->getUniqueExitBlocks(ExitBlocks);
639
640   // Split all of the edges from inside the loop to their exit blocks.  Update
641   // the appropriate Phi nodes as we do so.
642   for (unsigned i = 0, e = ExitBlocks.size(); i != e; ++i) {
643     BasicBlock *ExitBlock = ExitBlocks[i];
644     std::vector<BasicBlock*> Preds(pred_begin(ExitBlock), pred_end(ExitBlock));
645
646     for (unsigned j = 0, e = Preds.size(); j != e; ++j) {
647       BasicBlock* MiddleBlock = SplitEdge(Preds[j], ExitBlock);
648       BasicBlock* StartBlock = Preds[j];
649       BasicBlock* EndBlock;
650       if (MiddleBlock->getSinglePredecessor() == ExitBlock) {
651         EndBlock = MiddleBlock;
652         MiddleBlock = EndBlock->getSinglePredecessor();;
653       } else {
654         EndBlock = ExitBlock;
655       }
656       
657       std::set<PHINode*> InsertedPHIs;
658       PHINode* OldLCSSA = 0;
659       for (BasicBlock::iterator I = EndBlock->begin();
660            (OldLCSSA = dyn_cast<PHINode>(I)); ++I) {
661         Value* OldValue = OldLCSSA->getIncomingValueForBlock(MiddleBlock);
662         PHINode* NewLCSSA = new PHINode(OldLCSSA->getType(),
663                                         OldLCSSA->getName() + ".us-lcssa",
664                                         MiddleBlock->getTerminator());
665         NewLCSSA->addIncoming(OldValue, StartBlock);
666         OldLCSSA->setIncomingValue(OldLCSSA->getBasicBlockIndex(MiddleBlock),
667                                    NewLCSSA);
668         InsertedPHIs.insert(NewLCSSA);
669       }
670
671       BasicBlock::iterator InsertPt = EndBlock->begin();
672       while (dyn_cast<PHINode>(InsertPt)) ++InsertPt;
673       for (BasicBlock::iterator I = MiddleBlock->begin();
674          (OldLCSSA = dyn_cast<PHINode>(I)) && InsertedPHIs.count(OldLCSSA) == 0;
675          ++I) {
676         PHINode *NewLCSSA = new PHINode(OldLCSSA->getType(),
677                                         OldLCSSA->getName() + ".us-lcssa",
678                                         InsertPt);
679         OldLCSSA->replaceAllUsesWith(NewLCSSA);
680         NewLCSSA->addIncoming(OldLCSSA, MiddleBlock);
681       }
682     }    
683   }
684   
685   // The exit blocks may have been changed due to edge splitting, recompute.
686   ExitBlocks.clear();
687   L->getUniqueExitBlocks(ExitBlocks);
688
689   // Add exit blocks to the loop blocks.
690   LoopBlocks.insert(LoopBlocks.end(), ExitBlocks.begin(), ExitBlocks.end());
691
692   // Next step, clone all of the basic blocks that make up the loop (including
693   // the loop preheader and exit blocks), keeping track of the mapping between
694   // the instructions and blocks.
695   std::vector<BasicBlock*> NewBlocks;
696   NewBlocks.reserve(LoopBlocks.size());
697   DenseMap<const Value*, Value*> ValueMap;
698   for (unsigned i = 0, e = LoopBlocks.size(); i != e; ++i) {
699     BasicBlock *New = CloneBasicBlock(LoopBlocks[i], ValueMap, ".us", F);
700     NewBlocks.push_back(New);
701     ValueMap[LoopBlocks[i]] = New;  // Keep the BB mapping.
702   }
703
704   // Update dominator info
705   DominanceFrontier *DF = getAnalysisToUpdate<DominanceFrontier>();
706   if (DominatorTree *DT = getAnalysisToUpdate<DominatorTree>())
707     for (unsigned i = 0, e = LoopBlocks.size(); i != e; ++i) {
708       BasicBlock *LBB = LoopBlocks[i];
709       BasicBlock *NBB = NewBlocks[i];
710       CloneDomInfo(NBB, LBB, L, DT, DF, ValueMap);
711     }
712   
713   // Splice the newly inserted blocks into the function right before the
714   // original preheader.
715   F->getBasicBlockList().splice(LoopBlocks[0], F->getBasicBlockList(),
716                                 NewBlocks[0], F->end());
717
718   // Now we create the new Loop object for the versioned loop.
719   Loop *NewLoop = CloneLoop(L, L->getParentLoop(), ValueMap, LI, LPM);
720   Loop *ParentLoop = L->getParentLoop();
721   if (ParentLoop) {
722     // Make sure to add the cloned preheader and exit blocks to the parent loop
723     // as well.
724     ParentLoop->addBasicBlockToLoop(NewBlocks[0], *LI);
725   }
726   
727   for (unsigned i = 0, e = ExitBlocks.size(); i != e; ++i) {
728     BasicBlock *NewExit = cast<BasicBlock>(ValueMap[ExitBlocks[i]]);
729     // The new exit block should be in the same loop as the old one.
730     if (Loop *ExitBBLoop = LI->getLoopFor(ExitBlocks[i]))
731       ExitBBLoop->addBasicBlockToLoop(NewExit, *LI);
732     
733     assert(NewExit->getTerminator()->getNumSuccessors() == 1 &&
734            "Exit block should have been split to have one successor!");
735     BasicBlock *ExitSucc = NewExit->getTerminator()->getSuccessor(0);
736     
737     // If the successor of the exit block had PHI nodes, add an entry for
738     // NewExit.
739     PHINode *PN;
740     for (BasicBlock::iterator I = ExitSucc->begin();
741          (PN = dyn_cast<PHINode>(I)); ++I) {
742       Value *V = PN->getIncomingValueForBlock(ExitBlocks[i]);
743       DenseMap<const Value *, Value*>::iterator It = ValueMap.find(V);
744       if (It != ValueMap.end()) V = It->second;
745       PN->addIncoming(V, NewExit);
746     }
747   }
748
749   // Rewrite the code to refer to itself.
750   for (unsigned i = 0, e = NewBlocks.size(); i != e; ++i)
751     for (BasicBlock::iterator I = NewBlocks[i]->begin(),
752            E = NewBlocks[i]->end(); I != E; ++I)
753       RemapInstruction(I, ValueMap);
754   
755   // Rewrite the original preheader to select between versions of the loop.
756   BranchInst *OldBR = cast<BranchInst>(OrigPreheader->getTerminator());
757   assert(OldBR->isUnconditional() && OldBR->getSuccessor(0) == LoopBlocks[0] &&
758          "Preheader splitting did not work correctly!");
759
760   // Emit the new branch that selects between the two versions of this loop.
761   EmitPreheaderBranchOnCondition(LIC, Val, NewBlocks[0], LoopBlocks[0], OldBR);
762   OldBR->eraseFromParent();
763   
764   LoopProcessWorklist.push_back(NewLoop);
765   LPM->redoLoop(L);
766
767   // Now we rewrite the original code to know that the condition is true and the
768   // new code to know that the condition is false.
769   RewriteLoopBodyWithConditionConstant(L      , LIC, Val, false);
770   
771   // It's possible that simplifying one loop could cause the other to be
772   // deleted.  If so, don't simplify it.
773   if (!LoopProcessWorklist.empty() && LoopProcessWorklist.back() == NewLoop)
774     RewriteLoopBodyWithConditionConstant(NewLoop, LIC, Val, true);
775 }
776
777 /// RemoveFromWorklist - Remove all instances of I from the worklist vector
778 /// specified.
779 static void RemoveFromWorklist(Instruction *I, 
780                                std::vector<Instruction*> &Worklist) {
781   std::vector<Instruction*>::iterator WI = std::find(Worklist.begin(),
782                                                      Worklist.end(), I);
783   while (WI != Worklist.end()) {
784     unsigned Offset = WI-Worklist.begin();
785     Worklist.erase(WI);
786     WI = std::find(Worklist.begin()+Offset, Worklist.end(), I);
787   }
788 }
789
790 /// ReplaceUsesOfWith - When we find that I really equals V, remove I from the
791 /// program, replacing all uses with V and update the worklist.
792 static void ReplaceUsesOfWith(Instruction *I, Value *V, 
793                               std::vector<Instruction*> &Worklist) {
794   DOUT << "Replace with '" << *V << "': " << *I;
795
796   // Add uses to the worklist, which may be dead now.
797   for (unsigned i = 0, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i)
798     if (Instruction *Use = dyn_cast<Instruction>(I->getOperand(i)))
799       Worklist.push_back(Use);
800
801   // Add users to the worklist which may be simplified now.
802   for (Value::use_iterator UI = I->use_begin(), E = I->use_end();
803        UI != E; ++UI)
804     Worklist.push_back(cast<Instruction>(*UI));
805   I->replaceAllUsesWith(V);
806   I->eraseFromParent();
807   RemoveFromWorklist(I, Worklist);
808   ++NumSimplify;
809 }
810
811 /// RemoveBlockIfDead - If the specified block is dead, remove it, update loop
812 /// information, and remove any dead successors it has.
813 ///
814 void LoopUnswitch::RemoveBlockIfDead(BasicBlock *BB,
815                                      std::vector<Instruction*> &Worklist) {
816   if (pred_begin(BB) != pred_end(BB)) {
817     // This block isn't dead, since an edge to BB was just removed, see if there
818     // are any easy simplifications we can do now.
819     if (BasicBlock *Pred = BB->getSinglePredecessor()) {
820       // If it has one pred, fold phi nodes in BB.
821       while (isa<PHINode>(BB->begin()))
822         ReplaceUsesOfWith(BB->begin(), 
823                           cast<PHINode>(BB->begin())->getIncomingValue(0), 
824                           Worklist);
825       
826       // If this is the header of a loop and the only pred is the latch, we now
827       // have an unreachable loop.
828       if (Loop *L = LI->getLoopFor(BB))
829         if (L->getHeader() == BB && L->contains(Pred)) {
830           // Remove the branch from the latch to the header block, this makes
831           // the header dead, which will make the latch dead (because the header
832           // dominates the latch).
833           Pred->getTerminator()->eraseFromParent();
834           new UnreachableInst(Pred);
835           
836           // The loop is now broken, remove it from LI.
837           RemoveLoopFromHierarchy(L);
838           
839           // Reprocess the header, which now IS dead.
840           RemoveBlockIfDead(BB, Worklist);
841           return;
842         }
843       
844       // If pred ends in a uncond branch, add uncond branch to worklist so that
845       // the two blocks will get merged.
846       if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(Pred->getTerminator()))
847         if (BI->isUnconditional())
848           Worklist.push_back(BI);
849     }
850     return;
851   }
852
853   DOUT << "Nuking dead block: " << *BB;
854   
855   // Remove the instructions in the basic block from the worklist.
856   for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; ++I) {
857     RemoveFromWorklist(I, Worklist);
858     
859     // Anything that uses the instructions in this basic block should have their
860     // uses replaced with undefs.
861     if (!I->use_empty())
862       I->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(I->getType()));
863   }
864   
865   // If this is the edge to the header block for a loop, remove the loop and
866   // promote all subloops.
867   if (Loop *BBLoop = LI->getLoopFor(BB)) {
868     if (BBLoop->getLoopLatch() == BB)
869       RemoveLoopFromHierarchy(BBLoop);
870   }
871
872   // Remove the block from the loop info, which removes it from any loops it
873   // was in.
874   LI->removeBlock(BB);
875   
876   
877   // Remove phi node entries in successors for this block.
878   TerminatorInst *TI = BB->getTerminator();
879   std::vector<BasicBlock*> Succs;
880   for (unsigned i = 0, e = TI->getNumSuccessors(); i != e; ++i) {
881     Succs.push_back(TI->getSuccessor(i));
882     TI->getSuccessor(i)->removePredecessor(BB);
883   }
884   
885   // Unique the successors, remove anything with multiple uses.
886   std::sort(Succs.begin(), Succs.end());
887   Succs.erase(std::unique(Succs.begin(), Succs.end()), Succs.end());
888   
889   // Remove the basic block, including all of the instructions contained in it.
890   BB->eraseFromParent();
891   
892   // Remove successor blocks here that are not dead, so that we know we only
893   // have dead blocks in this list.  Nondead blocks have a way of becoming dead,
894   // then getting removed before we revisit them, which is badness.
895   //
896   for (unsigned i = 0; i != Succs.size(); ++i)
897     if (pred_begin(Succs[i]) != pred_end(Succs[i])) {
898       // One exception is loop headers.  If this block was the preheader for a
899       // loop, then we DO want to visit the loop so the loop gets deleted.
900       // We know that if the successor is a loop header, that this loop had to
901       // be the preheader: the case where this was the latch block was handled
902       // above and headers can only have two predecessors.
903       if (!LI->isLoopHeader(Succs[i])) {
904         Succs.erase(Succs.begin()+i);
905         --i;
906       }
907     }
908   
909   for (unsigned i = 0, e = Succs.size(); i != e; ++i)
910     RemoveBlockIfDead(Succs[i], Worklist);
911 }
912
913 /// RemoveLoopFromHierarchy - We have discovered that the specified loop has
914 /// become unwrapped, either because the backedge was deleted, or because the
915 /// edge into the header was removed.  If the edge into the header from the
916 /// latch block was removed, the loop is unwrapped but subloops are still alive,
917 /// so they just reparent loops.  If the loops are actually dead, they will be
918 /// removed later.
919 void LoopUnswitch::RemoveLoopFromHierarchy(Loop *L) {
920   LPM->deleteLoopFromQueue(L);
921   RemoveLoopFromWorklist(L);
922 }
923
924
925
926 // RewriteLoopBodyWithConditionConstant - We know either that the value LIC has
927 // the value specified by Val in the specified loop, or we know it does NOT have
928 // that value.  Rewrite any uses of LIC or of properties correlated to it.
929 void LoopUnswitch::RewriteLoopBodyWithConditionConstant(Loop *L, Value *LIC,
930                                                         Constant *Val,
931                                                         bool IsEqual) {
932   assert(!isa<Constant>(LIC) && "Why are we unswitching on a constant?");
933   
934   // FIXME: Support correlated properties, like:
935   //  for (...)
936   //    if (li1 < li2)
937   //      ...
938   //    if (li1 > li2)
939   //      ...
940   
941   // FOLD boolean conditions (X|LIC), (X&LIC).  Fold conditional branches,
942   // selects, switches.
943   std::vector<User*> Users(LIC->use_begin(), LIC->use_end());
944   std::vector<Instruction*> Worklist;
945
946   // If we know that LIC == Val, or that LIC == NotVal, just replace uses of LIC
947   // in the loop with the appropriate one directly.
948   if (IsEqual || (isa<ConstantInt>(Val) && Val->getType() == Type::Int1Ty)) {
949     Value *Replacement;
950     if (IsEqual)
951       Replacement = Val;
952     else
953       Replacement = ConstantInt::get(Type::Int1Ty, 
954                                      !cast<ConstantInt>(Val)->getZExtValue());
955     
956     for (unsigned i = 0, e = Users.size(); i != e; ++i)
957       if (Instruction *U = cast<Instruction>(Users[i])) {
958         if (!L->contains(U->getParent()))
959           continue;
960         U->replaceUsesOfWith(LIC, Replacement);
961         Worklist.push_back(U);
962       }
963   } else {
964     // Otherwise, we don't know the precise value of LIC, but we do know that it
965     // is certainly NOT "Val".  As such, simplify any uses in the loop that we
966     // can.  This case occurs when we unswitch switch statements.
967     for (unsigned i = 0, e = Users.size(); i != e; ++i)
968       if (Instruction *U = cast<Instruction>(Users[i])) {
969         if (!L->contains(U->getParent()))
970           continue;
971
972         Worklist.push_back(U);
973
974         // If we know that LIC is not Val, use this info to simplify code.
975         if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(U)) {
976           for (unsigned i = 1, e = SI->getNumCases(); i != e; ++i) {
977             if (SI->getCaseValue(i) == Val) {
978               // Found a dead case value.  Don't remove PHI nodes in the 
979               // successor if they become single-entry, those PHI nodes may
980               // be in the Users list.
981               
982               // FIXME: This is a hack.  We need to keep the successor around
983               // and hooked up so as to preserve the loop structure, because
984               // trying to update it is complicated.  So instead we preserve the
985               // loop structure and put the block on an dead code path.
986               
987               BasicBlock* Old = SI->getParent();
988               BasicBlock* Split = SplitBlock(Old, SI);
989               
990               Instruction* OldTerm = Old->getTerminator();
991               new BranchInst(Split, SI->getSuccessor(i),
992                              ConstantInt::getTrue(), OldTerm);
993               
994               Old->getTerminator()->eraseFromParent();
995               
996               
997               PHINode *PN;
998               for (BasicBlock::iterator II = SI->getSuccessor(i)->begin();
999                    (PN = dyn_cast<PHINode>(II)); ++II) {
1000                 Value *InVal = PN->removeIncomingValue(Split, false);
1001                 PN->addIncoming(InVal, Old);
1002               }
1003
1004               SI->removeCase(i);
1005               break;
1006             }
1007           }
1008         }
1009         
1010         // TODO: We could do other simplifications, for example, turning 
1011         // LIC == Val -> false.
1012       }
1013   }
1014   
1015   SimplifyCode(Worklist);
1016 }
1017
1018 /// SimplifyCode - Okay, now that we have simplified some instructions in the 
1019 /// loop, walk over it and constant prop, dce, and fold control flow where
1020 /// possible.  Note that this is effectively a very simple loop-structure-aware
1021 /// optimizer.  During processing of this loop, L could very well be deleted, so
1022 /// it must not be used.
1023 ///
1024 /// FIXME: When the loop optimizer is more mature, separate this out to a new
1025 /// pass.
1026 ///
1027 void LoopUnswitch::SimplifyCode(std::vector<Instruction*> &Worklist) {
1028   while (!Worklist.empty()) {
1029     Instruction *I = Worklist.back();
1030     Worklist.pop_back();
1031     
1032     // Simple constant folding.
1033     if (Constant *C = ConstantFoldInstruction(I)) {
1034       ReplaceUsesOfWith(I, C, Worklist);
1035       continue;
1036     }
1037     
1038     // Simple DCE.
1039     if (isInstructionTriviallyDead(I)) {
1040       DOUT << "Remove dead instruction '" << *I;
1041       
1042       // Add uses to the worklist, which may be dead now.
1043       for (unsigned i = 0, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i)
1044         if (Instruction *Use = dyn_cast<Instruction>(I->getOperand(i)))
1045           Worklist.push_back(Use);
1046       I->eraseFromParent();
1047       RemoveFromWorklist(I, Worklist);
1048       ++NumSimplify;
1049       continue;
1050     }
1051     
1052     // Special case hacks that appear commonly in unswitched code.
1053     switch (I->getOpcode()) {
1054     case Instruction::Select:
1055       if (ConstantInt *CB = dyn_cast<ConstantInt>(I->getOperand(0))) {
1056         ReplaceUsesOfWith(I, I->getOperand(!CB->getZExtValue()+1), Worklist);
1057         continue;
1058       }
1059       break;
1060     case Instruction::And:
1061       if (isa<ConstantInt>(I->getOperand(0)) && 
1062           I->getOperand(0)->getType() == Type::Int1Ty)   // constant -> RHS
1063         cast<BinaryOperator>(I)->swapOperands();
1064       if (ConstantInt *CB = dyn_cast<ConstantInt>(I->getOperand(1))) 
1065         if (CB->getType() == Type::Int1Ty) {
1066           if (CB->isOne())      // X & 1 -> X
1067             ReplaceUsesOfWith(I, I->getOperand(0), Worklist);
1068           else                  // X & 0 -> 0
1069             ReplaceUsesOfWith(I, I->getOperand(1), Worklist);
1070           continue;
1071         }
1072       break;
1073     case Instruction::Or:
1074       if (isa<ConstantInt>(I->getOperand(0)) &&
1075           I->getOperand(0)->getType() == Type::Int1Ty)   // constant -> RHS
1076         cast<BinaryOperator>(I)->swapOperands();
1077       if (ConstantInt *CB = dyn_cast<ConstantInt>(I->getOperand(1)))
1078         if (CB->getType() == Type::Int1Ty) {
1079           if (CB->isOne())   // X | 1 -> 1
1080             ReplaceUsesOfWith(I, I->getOperand(1), Worklist);
1081           else                  // X | 0 -> X
1082             ReplaceUsesOfWith(I, I->getOperand(0), Worklist);
1083           continue;
1084         }
1085       break;
1086     case Instruction::Br: {
1087       BranchInst *BI = cast<BranchInst>(I);
1088       if (BI->isUnconditional()) {
1089         // If BI's parent is the only pred of the successor, fold the two blocks
1090         // together.
1091         BasicBlock *Pred = BI->getParent();
1092         BasicBlock *Succ = BI->getSuccessor(0);
1093         BasicBlock *SinglePred = Succ->getSinglePredecessor();
1094         if (!SinglePred) continue;  // Nothing to do.
1095         assert(SinglePred == Pred && "CFG broken");
1096
1097         DOUT << "Merging blocks: " << Pred->getName() << " <- " 
1098              << Succ->getName() << "\n";
1099         
1100         // Resolve any single entry PHI nodes in Succ.
1101         while (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(Succ->begin()))
1102           ReplaceUsesOfWith(PN, PN->getIncomingValue(0), Worklist);
1103         
1104         // Move all of the successor contents from Succ to Pred.
1105         Pred->getInstList().splice(BI, Succ->getInstList(), Succ->begin(),
1106                                    Succ->end());
1107         BI->eraseFromParent();
1108         RemoveFromWorklist(BI, Worklist);
1109         
1110         // If Succ has any successors with PHI nodes, update them to have
1111         // entries coming from Pred instead of Succ.
1112         Succ->replaceAllUsesWith(Pred);
1113         
1114         // Remove Succ from the loop tree.
1115         LI->removeBlock(Succ);
1116         Succ->eraseFromParent();
1117         ++NumSimplify;
1118       } else if (ConstantInt *CB = dyn_cast<ConstantInt>(BI->getCondition())){
1119         // Conditional branch.  Turn it into an unconditional branch, then
1120         // remove dead blocks.
1121         break;  // FIXME: Enable.
1122
1123         DOUT << "Folded branch: " << *BI;
1124         BasicBlock *DeadSucc = BI->getSuccessor(CB->getZExtValue());
1125         BasicBlock *LiveSucc = BI->getSuccessor(!CB->getZExtValue());
1126         DeadSucc->removePredecessor(BI->getParent(), true);
1127         Worklist.push_back(new BranchInst(LiveSucc, BI));
1128         BI->eraseFromParent();
1129         RemoveFromWorklist(BI, Worklist);
1130         ++NumSimplify;
1131
1132         RemoveBlockIfDead(DeadSucc, Worklist);
1133       }
1134       break;
1135     }
1136     }
1137   }
1138 }