Make MemoryBuiltins aware of TargetLibraryInfo.
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / Utils / Local.cpp
1 //===-- Local.cpp - Functions to perform local transformations ------------===//
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 family of functions perform various local transformations to the
11 // program.
12 //
13 //===----------------------------------------------------------------------===//
14
15 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
16 #include "llvm/Constants.h"
17 #include "llvm/DIBuilder.h"
18 #include "llvm/DebugInfo.h"
19 #include "llvm/DerivedTypes.h"
20 #include "llvm/GlobalAlias.h"
21 #include "llvm/GlobalVariable.h"
22 #include "llvm/IRBuilder.h"
23 #include "llvm/Instructions.h"
24 #include "llvm/IntrinsicInst.h"
25 #include "llvm/Intrinsics.h"
26 #include "llvm/Metadata.h"
27 #include "llvm/Operator.h"
28 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
29 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
30 #include "llvm/Analysis/Dominators.h"
31 #include "llvm/Analysis/InstructionSimplify.h"
32 #include "llvm/Analysis/MemoryBuiltins.h"
33 #include "llvm/Analysis/ProfileInfo.h"
34 #include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
35 #include "llvm/Support/CFG.h"
36 #include "llvm/Support/Debug.h"
37 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
38 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
39 #include "llvm/Support/ValueHandle.h"
40 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
41 #include "llvm/Target/TargetData.h"
42 using namespace llvm;
43
44 //===----------------------------------------------------------------------===//
45 //  Local constant propagation.
46 //
47
48 /// ConstantFoldTerminator - If a terminator instruction is predicated on a
49 /// constant value, convert it into an unconditional branch to the constant
50 /// destination.  This is a nontrivial operation because the successors of this
51 /// basic block must have their PHI nodes updated.
52 /// Also calls RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions() on any branch/switch
53 /// conditions and indirectbr addresses this might make dead if
54 /// DeleteDeadConditions is true.
55 bool llvm::ConstantFoldTerminator(BasicBlock *BB, bool DeleteDeadConditions,
56                                   const TargetLibraryInfo *TLI) {
57   TerminatorInst *T = BB->getTerminator();
58   IRBuilder<> Builder(T);
59
60   // Branch - See if we are conditional jumping on constant
61   if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(T)) {
62     if (BI->isUnconditional()) return false;  // Can't optimize uncond branch
63     BasicBlock *Dest1 = BI->getSuccessor(0);
64     BasicBlock *Dest2 = BI->getSuccessor(1);
65
66     if (ConstantInt *Cond = dyn_cast<ConstantInt>(BI->getCondition())) {
67       // Are we branching on constant?
68       // YES.  Change to unconditional branch...
69       BasicBlock *Destination = Cond->getZExtValue() ? Dest1 : Dest2;
70       BasicBlock *OldDest     = Cond->getZExtValue() ? Dest2 : Dest1;
71
72       //cerr << "Function: " << T->getParent()->getParent()
73       //     << "\nRemoving branch from " << T->getParent()
74       //     << "\n\nTo: " << OldDest << endl;
75
76       // Let the basic block know that we are letting go of it.  Based on this,
77       // it will adjust it's PHI nodes.
78       OldDest->removePredecessor(BB);
79
80       // Replace the conditional branch with an unconditional one.
81       Builder.CreateBr(Destination);
82       BI->eraseFromParent();
83       return true;
84     }
85     
86     if (Dest2 == Dest1) {       // Conditional branch to same location?
87       // This branch matches something like this:
88       //     br bool %cond, label %Dest, label %Dest
89       // and changes it into:  br label %Dest
90
91       // Let the basic block know that we are letting go of one copy of it.
92       assert(BI->getParent() && "Terminator not inserted in block!");
93       Dest1->removePredecessor(BI->getParent());
94
95       // Replace the conditional branch with an unconditional one.
96       Builder.CreateBr(Dest1);
97       Value *Cond = BI->getCondition();
98       BI->eraseFromParent();
99       if (DeleteDeadConditions)
100         RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(Cond, TLI);
101       return true;
102     }
103     return false;
104   }
105   
106   if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(T)) {
107     // If we are switching on a constant, we can convert the switch into a
108     // single branch instruction!
109     ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(SI->getCondition());
110     BasicBlock *TheOnlyDest = SI->getDefaultDest();
111     BasicBlock *DefaultDest = TheOnlyDest;
112
113     // Figure out which case it goes to.
114     for (SwitchInst::CaseIt i = SI->case_begin(), e = SI->case_end();
115          i != e; ++i) {
116       // Found case matching a constant operand?
117       if (i.getCaseValue() == CI) {
118         TheOnlyDest = i.getCaseSuccessor();
119         break;
120       }
121
122       // Check to see if this branch is going to the same place as the default
123       // dest.  If so, eliminate it as an explicit compare.
124       if (i.getCaseSuccessor() == DefaultDest) {
125         // Remove this entry.
126         DefaultDest->removePredecessor(SI->getParent());
127         SI->removeCase(i);
128         --i; --e;
129         continue;
130       }
131
132       // Otherwise, check to see if the switch only branches to one destination.
133       // We do this by reseting "TheOnlyDest" to null when we find two non-equal
134       // destinations.
135       if (i.getCaseSuccessor() != TheOnlyDest) TheOnlyDest = 0;
136     }
137
138     if (CI && !TheOnlyDest) {
139       // Branching on a constant, but not any of the cases, go to the default
140       // successor.
141       TheOnlyDest = SI->getDefaultDest();
142     }
143
144     // If we found a single destination that we can fold the switch into, do so
145     // now.
146     if (TheOnlyDest) {
147       // Insert the new branch.
148       Builder.CreateBr(TheOnlyDest);
149       BasicBlock *BB = SI->getParent();
150
151       // Remove entries from PHI nodes which we no longer branch to...
152       for (unsigned i = 0, e = SI->getNumSuccessors(); i != e; ++i) {
153         // Found case matching a constant operand?
154         BasicBlock *Succ = SI->getSuccessor(i);
155         if (Succ == TheOnlyDest)
156           TheOnlyDest = 0;  // Don't modify the first branch to TheOnlyDest
157         else
158           Succ->removePredecessor(BB);
159       }
160
161       // Delete the old switch.
162       Value *Cond = SI->getCondition();
163       SI->eraseFromParent();
164       if (DeleteDeadConditions)
165         RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(Cond, TLI);
166       return true;
167     }
168     
169     if (SI->getNumCases() == 1) {
170       // Otherwise, we can fold this switch into a conditional branch
171       // instruction if it has only one non-default destination.
172       SwitchInst::CaseIt FirstCase = SI->case_begin();
173       IntegersSubset& Case = FirstCase.getCaseValueEx();
174       if (Case.isSingleNumber()) {
175         // FIXME: Currently work with ConstantInt based numbers.
176         Value *Cond = Builder.CreateICmpEQ(SI->getCondition(),
177              Case.getSingleNumber(0).toConstantInt(),
178             "cond");
179
180         // Insert the new branch.
181         Builder.CreateCondBr(Cond, FirstCase.getCaseSuccessor(),
182                              SI->getDefaultDest());
183
184         // Delete the old switch.
185         SI->eraseFromParent();
186         return true;
187       }
188     }
189     return false;
190   }
191
192   if (IndirectBrInst *IBI = dyn_cast<IndirectBrInst>(T)) {
193     // indirectbr blockaddress(@F, @BB) -> br label @BB
194     if (BlockAddress *BA =
195           dyn_cast<BlockAddress>(IBI->getAddress()->stripPointerCasts())) {
196       BasicBlock *TheOnlyDest = BA->getBasicBlock();
197       // Insert the new branch.
198       Builder.CreateBr(TheOnlyDest);
199       
200       for (unsigned i = 0, e = IBI->getNumDestinations(); i != e; ++i) {
201         if (IBI->getDestination(i) == TheOnlyDest)
202           TheOnlyDest = 0;
203         else
204           IBI->getDestination(i)->removePredecessor(IBI->getParent());
205       }
206       Value *Address = IBI->getAddress();
207       IBI->eraseFromParent();
208       if (DeleteDeadConditions)
209         RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(Address, TLI);
210       
211       // If we didn't find our destination in the IBI successor list, then we
212       // have undefined behavior.  Replace the unconditional branch with an
213       // 'unreachable' instruction.
214       if (TheOnlyDest) {
215         BB->getTerminator()->eraseFromParent();
216         new UnreachableInst(BB->getContext(), BB);
217       }
218       
219       return true;
220     }
221   }
222   
223   return false;
224 }
225
226
227 //===----------------------------------------------------------------------===//
228 //  Local dead code elimination.
229 //
230
231 /// isInstructionTriviallyDead - Return true if the result produced by the
232 /// instruction is not used, and the instruction has no side effects.
233 ///
234 bool llvm::isInstructionTriviallyDead(Instruction *I,
235                                       const TargetLibraryInfo *TLI) {
236   if (!I->use_empty() || isa<TerminatorInst>(I)) return false;
237
238   // We don't want the landingpad instruction removed by anything this general.
239   if (isa<LandingPadInst>(I))
240     return false;
241
242   // We don't want debug info removed by anything this general, unless
243   // debug info is empty.
244   if (DbgDeclareInst *DDI = dyn_cast<DbgDeclareInst>(I)) {
245     if (DDI->getAddress())
246       return false;
247     return true;
248   }
249   if (DbgValueInst *DVI = dyn_cast<DbgValueInst>(I)) {
250     if (DVI->getValue())
251       return false;
252     return true;
253   }
254
255   if (!I->mayHaveSideEffects()) return true;
256
257   // Special case intrinsics that "may have side effects" but can be deleted
258   // when dead.
259   if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(I)) {
260     // Safe to delete llvm.stacksave if dead.
261     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::stacksave)
262       return true;
263
264     // Lifetime intrinsics are dead when their right-hand is undef.
265     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::lifetime_start ||
266         II->getIntrinsicID() == Intrinsic::lifetime_end)
267       return isa<UndefValue>(II->getArgOperand(1));
268   }
269
270   if (isAllocLikeFn(I, TLI)) return true;
271
272   if (CallInst *CI = isFreeCall(I, TLI))
273     if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(CI->getArgOperand(0)))
274       return C->isNullValue() || isa<UndefValue>(C);
275
276   return false;
277 }
278
279 /// RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions - If the specified value is a
280 /// trivially dead instruction, delete it.  If that makes any of its operands
281 /// trivially dead, delete them too, recursively.  Return true if any
282 /// instructions were deleted.
283 bool
284 llvm::RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(Value *V,
285                                                  const TargetLibraryInfo *TLI) {
286   Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
287   if (!I || !I->use_empty() || !isInstructionTriviallyDead(I, TLI))
288     return false;
289   
290   SmallVector<Instruction*, 16> DeadInsts;
291   DeadInsts.push_back(I);
292   
293   do {
294     I = DeadInsts.pop_back_val();
295
296     // Null out all of the instruction's operands to see if any operand becomes
297     // dead as we go.
298     for (unsigned i = 0, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i) {
299       Value *OpV = I->getOperand(i);
300       I->setOperand(i, 0);
301       
302       if (!OpV->use_empty()) continue;
303     
304       // If the operand is an instruction that became dead as we nulled out the
305       // operand, and if it is 'trivially' dead, delete it in a future loop
306       // iteration.
307       if (Instruction *OpI = dyn_cast<Instruction>(OpV))
308         if (isInstructionTriviallyDead(OpI, TLI))
309           DeadInsts.push_back(OpI);
310     }
311     
312     I->eraseFromParent();
313   } while (!DeadInsts.empty());
314
315   return true;
316 }
317
318 /// areAllUsesEqual - Check whether the uses of a value are all the same.
319 /// This is similar to Instruction::hasOneUse() except this will also return
320 /// true when there are no uses or multiple uses that all refer to the same
321 /// value.
322 static bool areAllUsesEqual(Instruction *I) {
323   Value::use_iterator UI = I->use_begin();
324   Value::use_iterator UE = I->use_end();
325   if (UI == UE)
326     return true;
327
328   User *TheUse = *UI;
329   for (++UI; UI != UE; ++UI) {
330     if (*UI != TheUse)
331       return false;
332   }
333   return true;
334 }
335
336 /// RecursivelyDeleteDeadPHINode - If the specified value is an effectively
337 /// dead PHI node, due to being a def-use chain of single-use nodes that
338 /// either forms a cycle or is terminated by a trivially dead instruction,
339 /// delete it.  If that makes any of its operands trivially dead, delete them
340 /// too, recursively.  Return true if a change was made.
341 bool llvm::RecursivelyDeleteDeadPHINode(PHINode *PN,
342                                         const TargetLibraryInfo *TLI) {
343   SmallPtrSet<Instruction*, 4> Visited;
344   for (Instruction *I = PN; areAllUsesEqual(I) && !I->mayHaveSideEffects();
345        I = cast<Instruction>(*I->use_begin())) {
346     if (I->use_empty())
347       return RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(I, TLI);
348
349     // If we find an instruction more than once, we're on a cycle that
350     // won't prove fruitful.
351     if (!Visited.insert(I)) {
352       // Break the cycle and delete the instruction and its operands.
353       I->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(I->getType()));
354       (void)RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(I, TLI);
355       return true;
356     }
357   }
358   return false;
359 }
360
361 /// SimplifyInstructionsInBlock - Scan the specified basic block and try to
362 /// simplify any instructions in it and recursively delete dead instructions.
363 ///
364 /// This returns true if it changed the code, note that it can delete
365 /// instructions in other blocks as well in this block.
366 bool llvm::SimplifyInstructionsInBlock(BasicBlock *BB, const TargetData *TD,
367                                        const TargetLibraryInfo *TLI) {
368   bool MadeChange = false;
369
370 #ifndef NDEBUG
371   // In debug builds, ensure that the terminator of the block is never replaced
372   // or deleted by these simplifications. The idea of simplification is that it
373   // cannot introduce new instructions, and there is no way to replace the
374   // terminator of a block without introducing a new instruction.
375   AssertingVH<Instruction> TerminatorVH(--BB->end());
376 #endif
377
378   for (BasicBlock::iterator BI = BB->begin(), E = --BB->end(); BI != E; ) {
379     assert(!BI->isTerminator());
380     Instruction *Inst = BI++;
381
382     WeakVH BIHandle(BI);
383     if (recursivelySimplifyInstruction(Inst, TD)) {
384       MadeChange = true;
385       if (BIHandle != BI)
386         BI = BB->begin();
387       continue;
388     }
389
390     MadeChange |= RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(Inst, TLI);
391     if (BIHandle != BI)
392       BI = BB->begin();
393   }
394   return MadeChange;
395 }
396
397 //===----------------------------------------------------------------------===//
398 //  Control Flow Graph Restructuring.
399 //
400
401
402 /// RemovePredecessorAndSimplify - Like BasicBlock::removePredecessor, this
403 /// method is called when we're about to delete Pred as a predecessor of BB.  If
404 /// BB contains any PHI nodes, this drops the entries in the PHI nodes for Pred.
405 ///
406 /// Unlike the removePredecessor method, this attempts to simplify uses of PHI
407 /// nodes that collapse into identity values.  For example, if we have:
408 ///   x = phi(1, 0, 0, 0)
409 ///   y = and x, z
410 ///
411 /// .. and delete the predecessor corresponding to the '1', this will attempt to
412 /// recursively fold the and to 0.
413 void llvm::RemovePredecessorAndSimplify(BasicBlock *BB, BasicBlock *Pred,
414                                         TargetData *TD) {
415   // This only adjusts blocks with PHI nodes.
416   if (!isa<PHINode>(BB->begin()))
417     return;
418   
419   // Remove the entries for Pred from the PHI nodes in BB, but do not simplify
420   // them down.  This will leave us with single entry phi nodes and other phis
421   // that can be removed.
422   BB->removePredecessor(Pred, true);
423   
424   WeakVH PhiIt = &BB->front();
425   while (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(PhiIt)) {
426     PhiIt = &*++BasicBlock::iterator(cast<Instruction>(PhiIt));
427     Value *OldPhiIt = PhiIt;
428
429     if (!recursivelySimplifyInstruction(PN, TD))
430       continue;
431
432     // If recursive simplification ended up deleting the next PHI node we would
433     // iterate to, then our iterator is invalid, restart scanning from the top
434     // of the block.
435     if (PhiIt != OldPhiIt) PhiIt = &BB->front();
436   }
437 }
438
439
440 /// MergeBasicBlockIntoOnlyPred - DestBB is a block with one predecessor and its
441 /// predecessor is known to have one successor (DestBB!).  Eliminate the edge
442 /// between them, moving the instructions in the predecessor into DestBB and
443 /// deleting the predecessor block.
444 ///
445 void llvm::MergeBasicBlockIntoOnlyPred(BasicBlock *DestBB, Pass *P) {
446   // If BB has single-entry PHI nodes, fold them.
447   while (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(DestBB->begin())) {
448     Value *NewVal = PN->getIncomingValue(0);
449     // Replace self referencing PHI with undef, it must be dead.
450     if (NewVal == PN) NewVal = UndefValue::get(PN->getType());
451     PN->replaceAllUsesWith(NewVal);
452     PN->eraseFromParent();
453   }
454   
455   BasicBlock *PredBB = DestBB->getSinglePredecessor();
456   assert(PredBB && "Block doesn't have a single predecessor!");
457   
458   // Zap anything that took the address of DestBB.  Not doing this will give the
459   // address an invalid value.
460   if (DestBB->hasAddressTaken()) {
461     BlockAddress *BA = BlockAddress::get(DestBB);
462     Constant *Replacement =
463       ConstantInt::get(llvm::Type::getInt32Ty(BA->getContext()), 1);
464     BA->replaceAllUsesWith(ConstantExpr::getIntToPtr(Replacement,
465                                                      BA->getType()));
466     BA->destroyConstant();
467   }
468   
469   // Anything that branched to PredBB now branches to DestBB.
470   PredBB->replaceAllUsesWith(DestBB);
471   
472   // Splice all the instructions from PredBB to DestBB.
473   PredBB->getTerminator()->eraseFromParent();
474   DestBB->getInstList().splice(DestBB->begin(), PredBB->getInstList());
475
476   if (P) {
477     DominatorTree *DT = P->getAnalysisIfAvailable<DominatorTree>();
478     if (DT) {
479       BasicBlock *PredBBIDom = DT->getNode(PredBB)->getIDom()->getBlock();
480       DT->changeImmediateDominator(DestBB, PredBBIDom);
481       DT->eraseNode(PredBB);
482     }
483     ProfileInfo *PI = P->getAnalysisIfAvailable<ProfileInfo>();
484     if (PI) {
485       PI->replaceAllUses(PredBB, DestBB);
486       PI->removeEdge(ProfileInfo::getEdge(PredBB, DestBB));
487     }
488   }
489   // Nuke BB.
490   PredBB->eraseFromParent();
491 }
492
493 /// CanPropagatePredecessorsForPHIs - Return true if we can fold BB, an
494 /// almost-empty BB ending in an unconditional branch to Succ, into succ.
495 ///
496 /// Assumption: Succ is the single successor for BB.
497 ///
498 static bool CanPropagatePredecessorsForPHIs(BasicBlock *BB, BasicBlock *Succ) {
499   assert(*succ_begin(BB) == Succ && "Succ is not successor of BB!");
500
501   DEBUG(dbgs() << "Looking to fold " << BB->getName() << " into " 
502         << Succ->getName() << "\n");
503   // Shortcut, if there is only a single predecessor it must be BB and merging
504   // is always safe
505   if (Succ->getSinglePredecessor()) return true;
506
507   // Make a list of the predecessors of BB
508   SmallPtrSet<BasicBlock*, 16> BBPreds(pred_begin(BB), pred_end(BB));
509
510   // Look at all the phi nodes in Succ, to see if they present a conflict when
511   // merging these blocks
512   for (BasicBlock::iterator I = Succ->begin(); isa<PHINode>(I); ++I) {
513     PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
514
515     // If the incoming value from BB is again a PHINode in
516     // BB which has the same incoming value for *PI as PN does, we can
517     // merge the phi nodes and then the blocks can still be merged
518     PHINode *BBPN = dyn_cast<PHINode>(PN->getIncomingValueForBlock(BB));
519     if (BBPN && BBPN->getParent() == BB) {
520       for (unsigned PI = 0, PE = PN->getNumIncomingValues(); PI != PE; ++PI) {
521         BasicBlock *IBB = PN->getIncomingBlock(PI);
522         if (BBPreds.count(IBB) &&
523             BBPN->getIncomingValueForBlock(IBB) != PN->getIncomingValue(PI)) {
524           DEBUG(dbgs() << "Can't fold, phi node " << PN->getName() << " in " 
525                 << Succ->getName() << " is conflicting with " 
526                 << BBPN->getName() << " with regard to common predecessor "
527                 << IBB->getName() << "\n");
528           return false;
529         }
530       }
531     } else {
532       Value* Val = PN->getIncomingValueForBlock(BB);
533       for (unsigned PI = 0, PE = PN->getNumIncomingValues(); PI != PE; ++PI) {
534         // See if the incoming value for the common predecessor is equal to the
535         // one for BB, in which case this phi node will not prevent the merging
536         // of the block.
537         BasicBlock *IBB = PN->getIncomingBlock(PI);
538         if (BBPreds.count(IBB) && Val != PN->getIncomingValue(PI)) {
539           DEBUG(dbgs() << "Can't fold, phi node " << PN->getName() << " in " 
540                 << Succ->getName() << " is conflicting with regard to common "
541                 << "predecessor " << IBB->getName() << "\n");
542           return false;
543         }
544       }
545     }
546   }
547
548   return true;
549 }
550
551 /// TryToSimplifyUncondBranchFromEmptyBlock - BB is known to contain an
552 /// unconditional branch, and contains no instructions other than PHI nodes,
553 /// potential side-effect free intrinsics and the branch.  If possible,
554 /// eliminate BB by rewriting all the predecessors to branch to the successor
555 /// block and return true.  If we can't transform, return false.
556 bool llvm::TryToSimplifyUncondBranchFromEmptyBlock(BasicBlock *BB) {
557   assert(BB != &BB->getParent()->getEntryBlock() &&
558          "TryToSimplifyUncondBranchFromEmptyBlock called on entry block!");
559
560   // We can't eliminate infinite loops.
561   BasicBlock *Succ = cast<BranchInst>(BB->getTerminator())->getSuccessor(0);
562   if (BB == Succ) return false;
563   
564   // Check to see if merging these blocks would cause conflicts for any of the
565   // phi nodes in BB or Succ. If not, we can safely merge.
566   if (!CanPropagatePredecessorsForPHIs(BB, Succ)) return false;
567
568   // Check for cases where Succ has multiple predecessors and a PHI node in BB
569   // has uses which will not disappear when the PHI nodes are merged.  It is
570   // possible to handle such cases, but difficult: it requires checking whether
571   // BB dominates Succ, which is non-trivial to calculate in the case where
572   // Succ has multiple predecessors.  Also, it requires checking whether
573   // constructing the necessary self-referential PHI node doesn't intoduce any
574   // conflicts; this isn't too difficult, but the previous code for doing this
575   // was incorrect.
576   //
577   // Note that if this check finds a live use, BB dominates Succ, so BB is
578   // something like a loop pre-header (or rarely, a part of an irreducible CFG);
579   // folding the branch isn't profitable in that case anyway.
580   if (!Succ->getSinglePredecessor()) {
581     BasicBlock::iterator BBI = BB->begin();
582     while (isa<PHINode>(*BBI)) {
583       for (Value::use_iterator UI = BBI->use_begin(), E = BBI->use_end();
584            UI != E; ++UI) {
585         if (PHINode* PN = dyn_cast<PHINode>(*UI)) {
586           if (PN->getIncomingBlock(UI) != BB)
587             return false;
588         } else {
589           return false;
590         }
591       }
592       ++BBI;
593     }
594   }
595
596   DEBUG(dbgs() << "Killing Trivial BB: \n" << *BB);
597   
598   if (isa<PHINode>(Succ->begin())) {
599     // If there is more than one pred of succ, and there are PHI nodes in
600     // the successor, then we need to add incoming edges for the PHI nodes
601     //
602     const SmallVector<BasicBlock*, 16> BBPreds(pred_begin(BB), pred_end(BB));
603     
604     // Loop over all of the PHI nodes in the successor of BB.
605     for (BasicBlock::iterator I = Succ->begin(); isa<PHINode>(I); ++I) {
606       PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
607       Value *OldVal = PN->removeIncomingValue(BB, false);
608       assert(OldVal && "No entry in PHI for Pred BB!");
609       
610       // If this incoming value is one of the PHI nodes in BB, the new entries
611       // in the PHI node are the entries from the old PHI.
612       if (isa<PHINode>(OldVal) && cast<PHINode>(OldVal)->getParent() == BB) {
613         PHINode *OldValPN = cast<PHINode>(OldVal);
614         for (unsigned i = 0, e = OldValPN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
615           // Note that, since we are merging phi nodes and BB and Succ might
616           // have common predecessors, we could end up with a phi node with
617           // identical incoming branches. This will be cleaned up later (and
618           // will trigger asserts if we try to clean it up now, without also
619           // simplifying the corresponding conditional branch).
620           PN->addIncoming(OldValPN->getIncomingValue(i),
621                           OldValPN->getIncomingBlock(i));
622       } else {
623         // Add an incoming value for each of the new incoming values.
624         for (unsigned i = 0, e = BBPreds.size(); i != e; ++i)
625           PN->addIncoming(OldVal, BBPreds[i]);
626       }
627     }
628   }
629   
630   if (Succ->getSinglePredecessor()) {
631     // BB is the only predecessor of Succ, so Succ will end up with exactly
632     // the same predecessors BB had.
633
634     // Copy over any phi, debug or lifetime instruction.
635     BB->getTerminator()->eraseFromParent();
636     Succ->getInstList().splice(Succ->getFirstNonPHI(), BB->getInstList());
637   } else {
638     while (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(&BB->front())) {
639       // We explicitly check for such uses in CanPropagatePredecessorsForPHIs.
640       assert(PN->use_empty() && "There shouldn't be any uses here!");
641       PN->eraseFromParent();
642     }
643   }
644     
645   // Everything that jumped to BB now goes to Succ.
646   BB->replaceAllUsesWith(Succ);
647   if (!Succ->hasName()) Succ->takeName(BB);
648   BB->eraseFromParent();              // Delete the old basic block.
649   return true;
650 }
651
652 /// EliminateDuplicatePHINodes - Check for and eliminate duplicate PHI
653 /// nodes in this block. This doesn't try to be clever about PHI nodes
654 /// which differ only in the order of the incoming values, but instcombine
655 /// orders them so it usually won't matter.
656 ///
657 bool llvm::EliminateDuplicatePHINodes(BasicBlock *BB) {
658   bool Changed = false;
659
660   // This implementation doesn't currently consider undef operands
661   // specially. Theoretically, two phis which are identical except for
662   // one having an undef where the other doesn't could be collapsed.
663
664   // Map from PHI hash values to PHI nodes. If multiple PHIs have
665   // the same hash value, the element is the first PHI in the
666   // linked list in CollisionMap.
667   DenseMap<uintptr_t, PHINode *> HashMap;
668
669   // Maintain linked lists of PHI nodes with common hash values.
670   DenseMap<PHINode *, PHINode *> CollisionMap;
671
672   // Examine each PHI.
673   for (BasicBlock::iterator I = BB->begin();
674        PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(I++); ) {
675     // Compute a hash value on the operands. Instcombine will likely have sorted
676     // them, which helps expose duplicates, but we have to check all the
677     // operands to be safe in case instcombine hasn't run.
678     uintptr_t Hash = 0;
679     // This hash algorithm is quite weak as hash functions go, but it seems
680     // to do a good enough job for this particular purpose, and is very quick.
681     for (User::op_iterator I = PN->op_begin(), E = PN->op_end(); I != E; ++I) {
682       Hash ^= reinterpret_cast<uintptr_t>(static_cast<Value *>(*I));
683       Hash = (Hash << 7) | (Hash >> (sizeof(uintptr_t) * CHAR_BIT - 7));
684     }
685     for (PHINode::block_iterator I = PN->block_begin(), E = PN->block_end();
686          I != E; ++I) {
687       Hash ^= reinterpret_cast<uintptr_t>(static_cast<BasicBlock *>(*I));
688       Hash = (Hash << 7) | (Hash >> (sizeof(uintptr_t) * CHAR_BIT - 7));
689     }
690     // Avoid colliding with the DenseMap sentinels ~0 and ~0-1.
691     Hash >>= 1;
692     // If we've never seen this hash value before, it's a unique PHI.
693     std::pair<DenseMap<uintptr_t, PHINode *>::iterator, bool> Pair =
694       HashMap.insert(std::make_pair(Hash, PN));
695     if (Pair.second) continue;
696     // Otherwise it's either a duplicate or a hash collision.
697     for (PHINode *OtherPN = Pair.first->second; ; ) {
698       if (OtherPN->isIdenticalTo(PN)) {
699         // A duplicate. Replace this PHI with its duplicate.
700         PN->replaceAllUsesWith(OtherPN);
701         PN->eraseFromParent();
702         Changed = true;
703         break;
704       }
705       // A non-duplicate hash collision.
706       DenseMap<PHINode *, PHINode *>::iterator I = CollisionMap.find(OtherPN);
707       if (I == CollisionMap.end()) {
708         // Set this PHI to be the head of the linked list of colliding PHIs.
709         PHINode *Old = Pair.first->second;
710         Pair.first->second = PN;
711         CollisionMap[PN] = Old;
712         break;
713       }
714       // Proceed to the next PHI in the list.
715       OtherPN = I->second;
716     }
717   }
718
719   return Changed;
720 }
721
722 /// enforceKnownAlignment - If the specified pointer points to an object that
723 /// we control, modify the object's alignment to PrefAlign. This isn't
724 /// often possible though. If alignment is important, a more reliable approach
725 /// is to simply align all global variables and allocation instructions to
726 /// their preferred alignment from the beginning.
727 ///
728 static unsigned enforceKnownAlignment(Value *V, unsigned Align,
729                                       unsigned PrefAlign, const TargetData *TD) {
730   V = V->stripPointerCasts();
731
732   if (AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(V)) {
733     // If the preferred alignment is greater than the natural stack alignment
734     // then don't round up. This avoids dynamic stack realignment.
735     if (TD && TD->exceedsNaturalStackAlignment(PrefAlign))
736       return Align;
737     // If there is a requested alignment and if this is an alloca, round up.
738     if (AI->getAlignment() >= PrefAlign)
739       return AI->getAlignment();
740     AI->setAlignment(PrefAlign);
741     return PrefAlign;
742   }
743
744   if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(V)) {
745     // If there is a large requested alignment and we can, bump up the alignment
746     // of the global.
747     if (GV->isDeclaration()) return Align;
748     // If the memory we set aside for the global may not be the memory used by
749     // the final program then it is impossible for us to reliably enforce the
750     // preferred alignment.
751     if (GV->isWeakForLinker()) return Align;
752     
753     if (GV->getAlignment() >= PrefAlign)
754       return GV->getAlignment();
755     // We can only increase the alignment of the global if it has no alignment
756     // specified or if it is not assigned a section.  If it is assigned a
757     // section, the global could be densely packed with other objects in the
758     // section, increasing the alignment could cause padding issues.
759     if (!GV->hasSection() || GV->getAlignment() == 0)
760       GV->setAlignment(PrefAlign);
761     return GV->getAlignment();
762   }
763
764   return Align;
765 }
766
767 /// getOrEnforceKnownAlignment - If the specified pointer has an alignment that
768 /// we can determine, return it, otherwise return 0.  If PrefAlign is specified,
769 /// and it is more than the alignment of the ultimate object, see if we can
770 /// increase the alignment of the ultimate object, making this check succeed.
771 unsigned llvm::getOrEnforceKnownAlignment(Value *V, unsigned PrefAlign,
772                                           const TargetData *TD) {
773   assert(V->getType()->isPointerTy() &&
774          "getOrEnforceKnownAlignment expects a pointer!");
775   unsigned BitWidth = TD ? TD->getPointerSizeInBits() : 64;
776   APInt KnownZero(BitWidth, 0), KnownOne(BitWidth, 0);
777   ComputeMaskedBits(V, KnownZero, KnownOne, TD);
778   unsigned TrailZ = KnownZero.countTrailingOnes();
779   
780   // Avoid trouble with rediculously large TrailZ values, such as
781   // those computed from a null pointer.
782   TrailZ = std::min(TrailZ, unsigned(sizeof(unsigned) * CHAR_BIT - 1));
783   
784   unsigned Align = 1u << std::min(BitWidth - 1, TrailZ);
785   
786   // LLVM doesn't support alignments larger than this currently.
787   Align = std::min(Align, +Value::MaximumAlignment);
788   
789   if (PrefAlign > Align)
790     Align = enforceKnownAlignment(V, Align, PrefAlign, TD);
791     
792   // We don't need to make any adjustment.
793   return Align;
794 }
795
796 ///===---------------------------------------------------------------------===//
797 ///  Dbg Intrinsic utilities
798 ///
799
800 /// Inserts a llvm.dbg.value instrinsic before the stores to an alloca'd value
801 /// that has an associated llvm.dbg.decl intrinsic.
802 bool llvm::ConvertDebugDeclareToDebugValue(DbgDeclareInst *DDI,
803                                            StoreInst *SI, DIBuilder &Builder) {
804   DIVariable DIVar(DDI->getVariable());
805   if (!DIVar.Verify())
806     return false;
807
808   Instruction *DbgVal = NULL;
809   // If an argument is zero extended then use argument directly. The ZExt
810   // may be zapped by an optimization pass in future.
811   Argument *ExtendedArg = NULL;
812   if (ZExtInst *ZExt = dyn_cast<ZExtInst>(SI->getOperand(0)))
813     ExtendedArg = dyn_cast<Argument>(ZExt->getOperand(0));
814   if (SExtInst *SExt = dyn_cast<SExtInst>(SI->getOperand(0)))
815     ExtendedArg = dyn_cast<Argument>(SExt->getOperand(0));
816   if (ExtendedArg)
817     DbgVal = Builder.insertDbgValueIntrinsic(ExtendedArg, 0, DIVar, SI);
818   else
819     DbgVal = Builder.insertDbgValueIntrinsic(SI->getOperand(0), 0, DIVar, SI);
820
821   // Propagate any debug metadata from the store onto the dbg.value.
822   DebugLoc SIDL = SI->getDebugLoc();
823   if (!SIDL.isUnknown())
824     DbgVal->setDebugLoc(SIDL);
825   // Otherwise propagate debug metadata from dbg.declare.
826   else
827     DbgVal->setDebugLoc(DDI->getDebugLoc());
828   return true;
829 }
830
831 /// Inserts a llvm.dbg.value instrinsic before the stores to an alloca'd value
832 /// that has an associated llvm.dbg.decl intrinsic.
833 bool llvm::ConvertDebugDeclareToDebugValue(DbgDeclareInst *DDI,
834                                            LoadInst *LI, DIBuilder &Builder) {
835   DIVariable DIVar(DDI->getVariable());
836   if (!DIVar.Verify())
837     return false;
838
839   Instruction *DbgVal = 
840     Builder.insertDbgValueIntrinsic(LI->getOperand(0), 0,
841                                     DIVar, LI);
842   
843   // Propagate any debug metadata from the store onto the dbg.value.
844   DebugLoc LIDL = LI->getDebugLoc();
845   if (!LIDL.isUnknown())
846     DbgVal->setDebugLoc(LIDL);
847   // Otherwise propagate debug metadata from dbg.declare.
848   else
849     DbgVal->setDebugLoc(DDI->getDebugLoc());
850   return true;
851 }
852
853 /// LowerDbgDeclare - Lowers llvm.dbg.declare intrinsics into appropriate set
854 /// of llvm.dbg.value intrinsics.
855 bool llvm::LowerDbgDeclare(Function &F) {
856   DIBuilder DIB(*F.getParent());
857   SmallVector<DbgDeclareInst *, 4> Dbgs;
858   for (Function::iterator FI = F.begin(), FE = F.end(); FI != FE; ++FI)
859     for (BasicBlock::iterator BI = FI->begin(), BE = FI->end(); BI != BE; ++BI) {
860       if (DbgDeclareInst *DDI = dyn_cast<DbgDeclareInst>(BI))
861         Dbgs.push_back(DDI);
862     }
863   if (Dbgs.empty())
864     return false;
865
866   for (SmallVector<DbgDeclareInst *, 4>::iterator I = Dbgs.begin(),
867          E = Dbgs.end(); I != E; ++I) {
868     DbgDeclareInst *DDI = *I;
869     if (AllocaInst *AI = dyn_cast_or_null<AllocaInst>(DDI->getAddress())) {
870       bool RemoveDDI = true;
871       for (Value::use_iterator UI = AI->use_begin(), E = AI->use_end();
872            UI != E; ++UI)
873         if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(*UI))
874           ConvertDebugDeclareToDebugValue(DDI, SI, DIB);
875         else if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(*UI))
876           ConvertDebugDeclareToDebugValue(DDI, LI, DIB);
877         else
878           RemoveDDI = false;
879       if (RemoveDDI)
880         DDI->eraseFromParent();
881     }
882   }
883   return true;
884 }
885
886 /// FindAllocaDbgDeclare - Finds the llvm.dbg.declare intrinsic describing the
887 /// alloca 'V', if any.
888 DbgDeclareInst *llvm::FindAllocaDbgDeclare(Value *V) {
889   if (MDNode *DebugNode = MDNode::getIfExists(V->getContext(), V))
890     for (Value::use_iterator UI = DebugNode->use_begin(),
891          E = DebugNode->use_end(); UI != E; ++UI)
892       if (DbgDeclareInst *DDI = dyn_cast<DbgDeclareInst>(*UI))
893         return DDI;
894
895   return 0;
896 }