30e88e976f2f9fae2d8ec123bfb23fd29276c8e5
[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/GlobalAlias.h"
18 #include "llvm/GlobalVariable.h"
19 #include "llvm/DerivedTypes.h"
20 #include "llvm/Instructions.h"
21 #include "llvm/Intrinsics.h"
22 #include "llvm/IntrinsicInst.h"
23 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
24 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
25 #include "llvm/Analysis/Dominators.h"
26 #include "llvm/Analysis/ConstantFolding.h"
27 #include "llvm/Analysis/InstructionSimplify.h"
28 #include "llvm/Analysis/ProfileInfo.h"
29 #include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
30 #include "llvm/Target/TargetData.h"
31 #include "llvm/Support/CFG.h"
32 #include "llvm/Support/Debug.h"
33 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
34 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
35 #include "llvm/Support/ValueHandle.h"
36 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
37 using namespace llvm;
38
39 //===----------------------------------------------------------------------===//
40 //  Local constant propagation.
41 //
42
43 // ConstantFoldTerminator - If a terminator instruction is predicated on a
44 // constant value, convert it into an unconditional branch to the constant
45 // destination.
46 //
47 bool llvm::ConstantFoldTerminator(BasicBlock *BB) {
48   TerminatorInst *T = BB->getTerminator();
49
50   // Branch - See if we are conditional jumping on constant
51   if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(T)) {
52     if (BI->isUnconditional()) return false;  // Can't optimize uncond branch
53     BasicBlock *Dest1 = BI->getSuccessor(0);
54     BasicBlock *Dest2 = BI->getSuccessor(1);
55
56     if (ConstantInt *Cond = dyn_cast<ConstantInt>(BI->getCondition())) {
57       // Are we branching on constant?
58       // YES.  Change to unconditional branch...
59       BasicBlock *Destination = Cond->getZExtValue() ? Dest1 : Dest2;
60       BasicBlock *OldDest     = Cond->getZExtValue() ? Dest2 : Dest1;
61
62       //cerr << "Function: " << T->getParent()->getParent()
63       //     << "\nRemoving branch from " << T->getParent()
64       //     << "\n\nTo: " << OldDest << endl;
65
66       // Let the basic block know that we are letting go of it.  Based on this,
67       // it will adjust it's PHI nodes.
68       assert(BI->getParent() && "Terminator not inserted in block!");
69       OldDest->removePredecessor(BI->getParent());
70
71       // Replace the conditional branch with an unconditional one.
72       BranchInst::Create(Destination, BI);
73       BI->eraseFromParent();
74       return true;
75     }
76     
77     if (Dest2 == Dest1) {       // Conditional branch to same location?
78       // This branch matches something like this:
79       //     br bool %cond, label %Dest, label %Dest
80       // and changes it into:  br label %Dest
81
82       // Let the basic block know that we are letting go of one copy of it.
83       assert(BI->getParent() && "Terminator not inserted in block!");
84       Dest1->removePredecessor(BI->getParent());
85
86       // Replace the conditional branch with an unconditional one.
87       BranchInst::Create(Dest1, BI);
88       BI->eraseFromParent();
89       return true;
90     }
91     return false;
92   }
93   
94   if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(T)) {
95     // If we are switching on a constant, we can convert the switch into a
96     // single branch instruction!
97     ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(SI->getCondition());
98     BasicBlock *TheOnlyDest = SI->getSuccessor(0);  // The default dest
99     BasicBlock *DefaultDest = TheOnlyDest;
100     assert(TheOnlyDest == SI->getDefaultDest() &&
101            "Default destination is not successor #0?");
102
103     // Figure out which case it goes to.
104     for (unsigned i = 1, e = SI->getNumSuccessors(); i != e; ++i) {
105       // Found case matching a constant operand?
106       if (SI->getSuccessorValue(i) == CI) {
107         TheOnlyDest = SI->getSuccessor(i);
108         break;
109       }
110
111       // Check to see if this branch is going to the same place as the default
112       // dest.  If so, eliminate it as an explicit compare.
113       if (SI->getSuccessor(i) == DefaultDest) {
114         // Remove this entry.
115         DefaultDest->removePredecessor(SI->getParent());
116         SI->removeCase(i);
117         --i; --e;  // Don't skip an entry...
118         continue;
119       }
120
121       // Otherwise, check to see if the switch only branches to one destination.
122       // We do this by reseting "TheOnlyDest" to null when we find two non-equal
123       // destinations.
124       if (SI->getSuccessor(i) != TheOnlyDest) TheOnlyDest = 0;
125     }
126
127     if (CI && !TheOnlyDest) {
128       // Branching on a constant, but not any of the cases, go to the default
129       // successor.
130       TheOnlyDest = SI->getDefaultDest();
131     }
132
133     // If we found a single destination that we can fold the switch into, do so
134     // now.
135     if (TheOnlyDest) {
136       // Insert the new branch.
137       BranchInst::Create(TheOnlyDest, SI);
138       BasicBlock *BB = SI->getParent();
139
140       // Remove entries from PHI nodes which we no longer branch to...
141       for (unsigned i = 0, e = SI->getNumSuccessors(); i != e; ++i) {
142         // Found case matching a constant operand?
143         BasicBlock *Succ = SI->getSuccessor(i);
144         if (Succ == TheOnlyDest)
145           TheOnlyDest = 0;  // Don't modify the first branch to TheOnlyDest
146         else
147           Succ->removePredecessor(BB);
148       }
149
150       // Delete the old switch.
151       BB->getInstList().erase(SI);
152       return true;
153     }
154     
155     if (SI->getNumSuccessors() == 2) {
156       // Otherwise, we can fold this switch into a conditional branch
157       // instruction if it has only one non-default destination.
158       Value *Cond = new ICmpInst(SI, ICmpInst::ICMP_EQ, SI->getCondition(),
159                                  SI->getSuccessorValue(1), "cond");
160       // Insert the new branch.
161       BranchInst::Create(SI->getSuccessor(1), SI->getSuccessor(0), Cond, SI);
162
163       // Delete the old switch.
164       SI->eraseFromParent();
165       return true;
166     }
167     return false;
168   }
169
170   if (IndirectBrInst *IBI = dyn_cast<IndirectBrInst>(T)) {
171     // indirectbr blockaddress(@F, @BB) -> br label @BB
172     if (BlockAddress *BA =
173           dyn_cast<BlockAddress>(IBI->getAddress()->stripPointerCasts())) {
174       BasicBlock *TheOnlyDest = BA->getBasicBlock();
175       // Insert the new branch.
176       BranchInst::Create(TheOnlyDest, IBI);
177       
178       for (unsigned i = 0, e = IBI->getNumDestinations(); i != e; ++i) {
179         if (IBI->getDestination(i) == TheOnlyDest)
180           TheOnlyDest = 0;
181         else
182           IBI->getDestination(i)->removePredecessor(IBI->getParent());
183       }
184       IBI->eraseFromParent();
185       
186       // If we didn't find our destination in the IBI successor list, then we
187       // have undefined behavior.  Replace the unconditional branch with an
188       // 'unreachable' instruction.
189       if (TheOnlyDest) {
190         BB->getTerminator()->eraseFromParent();
191         new UnreachableInst(BB->getContext(), BB);
192       }
193       
194       return true;
195     }
196   }
197   
198   return false;
199 }
200
201
202 //===----------------------------------------------------------------------===//
203 //  Local dead code elimination.
204 //
205
206 /// isInstructionTriviallyDead - Return true if the result produced by the
207 /// instruction is not used, and the instruction has no side effects.
208 ///
209 bool llvm::isInstructionTriviallyDead(Instruction *I) {
210   if (!I->use_empty() || isa<TerminatorInst>(I)) return false;
211
212   // We don't want debug info removed by anything this general.
213   if (isa<DbgInfoIntrinsic>(I)) return false;
214
215   if (!I->mayHaveSideEffects()) return true;
216
217   // Special case intrinsics that "may have side effects" but can be deleted
218   // when dead.
219   if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(I))
220     // Safe to delete llvm.stacksave if dead.
221     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::stacksave)
222       return true;
223   return false;
224 }
225
226 /// RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions - If the specified value is a
227 /// trivially dead instruction, delete it.  If that makes any of its operands
228 /// trivially dead, delete them too, recursively.  Return true if any
229 /// instructions were deleted.
230 bool llvm::RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(Value *V) {
231   Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
232   if (!I || !I->use_empty() || !isInstructionTriviallyDead(I))
233     return false;
234   
235   SmallVector<Instruction*, 16> DeadInsts;
236   DeadInsts.push_back(I);
237   
238   do {
239     I = DeadInsts.pop_back_val();
240
241     // Null out all of the instruction's operands to see if any operand becomes
242     // dead as we go.
243     for (unsigned i = 0, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i) {
244       Value *OpV = I->getOperand(i);
245       I->setOperand(i, 0);
246       
247       if (!OpV->use_empty()) continue;
248     
249       // If the operand is an instruction that became dead as we nulled out the
250       // operand, and if it is 'trivially' dead, delete it in a future loop
251       // iteration.
252       if (Instruction *OpI = dyn_cast<Instruction>(OpV))
253         if (isInstructionTriviallyDead(OpI))
254           DeadInsts.push_back(OpI);
255     }
256     
257     I->eraseFromParent();
258   } while (!DeadInsts.empty());
259
260   return true;
261 }
262
263 /// RecursivelyDeleteDeadPHINode - If the specified value is an effectively
264 /// dead PHI node, due to being a def-use chain of single-use nodes that
265 /// either forms a cycle or is terminated by a trivially dead instruction,
266 /// delete it.  If that makes any of its operands trivially dead, delete them
267 /// too, recursively.  Return true if the PHI node is actually deleted.
268 bool
269 llvm::RecursivelyDeleteDeadPHINode(PHINode *PN) {
270   // We can remove a PHI if it is on a cycle in the def-use graph
271   // where each node in the cycle has degree one, i.e. only one use,
272   // and is an instruction with no side effects.
273   if (!PN->hasOneUse())
274     return false;
275
276   bool Changed = false;
277   SmallPtrSet<PHINode *, 4> PHIs;
278   PHIs.insert(PN);
279   for (Instruction *J = cast<Instruction>(*PN->use_begin());
280        J->hasOneUse() && !J->mayHaveSideEffects();
281        J = cast<Instruction>(*J->use_begin()))
282     // If we find a PHI more than once, we're on a cycle that
283     // won't prove fruitful.
284     if (PHINode *JP = dyn_cast<PHINode>(J))
285       if (!PHIs.insert(cast<PHINode>(JP))) {
286         // Break the cycle and delete the PHI and its operands.
287         JP->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(JP->getType()));
288         (void)RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(JP);
289         Changed = true;
290         break;
291       }
292   return Changed;
293 }
294
295 /// SimplifyInstructionsInBlock - Scan the specified basic block and try to
296 /// simplify any instructions in it and recursively delete dead instructions.
297 ///
298 /// This returns true if it changed the code, note that it can delete
299 /// instructions in other blocks as well in this block.
300 bool llvm::SimplifyInstructionsInBlock(BasicBlock *BB, const TargetData *TD) {
301   bool MadeChange = false;
302   for (BasicBlock::iterator BI = BB->begin(), E = BB->end(); BI != E; ) {
303     Instruction *Inst = BI++;
304     
305     if (Value *V = SimplifyInstruction(Inst, TD)) {
306       WeakVH BIHandle(BI);
307       ReplaceAndSimplifyAllUses(Inst, V, TD);
308       MadeChange = true;
309       if (BIHandle != BI)
310         BI = BB->begin();
311       continue;
312     }
313     
314     MadeChange |= RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(Inst);
315   }
316   return MadeChange;
317 }
318
319 //===----------------------------------------------------------------------===//
320 //  Control Flow Graph Restructuring.
321 //
322
323
324 /// RemovePredecessorAndSimplify - Like BasicBlock::removePredecessor, this
325 /// method is called when we're about to delete Pred as a predecessor of BB.  If
326 /// BB contains any PHI nodes, this drops the entries in the PHI nodes for Pred.
327 ///
328 /// Unlike the removePredecessor method, this attempts to simplify uses of PHI
329 /// nodes that collapse into identity values.  For example, if we have:
330 ///   x = phi(1, 0, 0, 0)
331 ///   y = and x, z
332 ///
333 /// .. and delete the predecessor corresponding to the '1', this will attempt to
334 /// recursively fold the and to 0.
335 void llvm::RemovePredecessorAndSimplify(BasicBlock *BB, BasicBlock *Pred,
336                                         TargetData *TD) {
337   // This only adjusts blocks with PHI nodes.
338   if (!isa<PHINode>(BB->begin()))
339     return;
340   
341   // Remove the entries for Pred from the PHI nodes in BB, but do not simplify
342   // them down.  This will leave us with single entry phi nodes and other phis
343   // that can be removed.
344   BB->removePredecessor(Pred, true);
345   
346   WeakVH PhiIt = &BB->front();
347   while (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(PhiIt)) {
348     PhiIt = &*++BasicBlock::iterator(cast<Instruction>(PhiIt));
349
350     Value *PNV = SimplifyInstruction(PN, TD);
351     if (PNV == 0) continue;
352
353     // If we're able to simplify the phi to a single value, substitute the new
354     // value into all of its uses.
355     assert(PNV != PN && "SimplifyInstruction broken!");
356     
357     Value *OldPhiIt = PhiIt;
358     ReplaceAndSimplifyAllUses(PN, PNV, TD);
359     
360     // If recursive simplification ended up deleting the next PHI node we would
361     // iterate to, then our iterator is invalid, restart scanning from the top
362     // of the block.
363     if (PhiIt != OldPhiIt) PhiIt = &BB->front();
364   }
365 }
366
367
368 /// MergeBasicBlockIntoOnlyPred - DestBB is a block with one predecessor and its
369 /// predecessor is known to have one successor (DestBB!).  Eliminate the edge
370 /// between them, moving the instructions in the predecessor into DestBB and
371 /// deleting the predecessor block.
372 ///
373 void llvm::MergeBasicBlockIntoOnlyPred(BasicBlock *DestBB, Pass *P) {
374   // If BB has single-entry PHI nodes, fold them.
375   while (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(DestBB->begin())) {
376     Value *NewVal = PN->getIncomingValue(0);
377     // Replace self referencing PHI with undef, it must be dead.
378     if (NewVal == PN) NewVal = UndefValue::get(PN->getType());
379     PN->replaceAllUsesWith(NewVal);
380     PN->eraseFromParent();
381   }
382   
383   BasicBlock *PredBB = DestBB->getSinglePredecessor();
384   assert(PredBB && "Block doesn't have a single predecessor!");
385   
386   // Splice all the instructions from PredBB to DestBB.
387   PredBB->getTerminator()->eraseFromParent();
388   DestBB->getInstList().splice(DestBB->begin(), PredBB->getInstList());
389
390   // Zap anything that took the address of DestBB.  Not doing this will give the
391   // address an invalid value.
392   if (DestBB->hasAddressTaken()) {
393     BlockAddress *BA = BlockAddress::get(DestBB);
394     Constant *Replacement =
395       ConstantInt::get(llvm::Type::getInt32Ty(BA->getContext()), 1);
396     BA->replaceAllUsesWith(ConstantExpr::getIntToPtr(Replacement,
397                                                      BA->getType()));
398     BA->destroyConstant();
399   }
400   
401   // Anything that branched to PredBB now branches to DestBB.
402   PredBB->replaceAllUsesWith(DestBB);
403   
404   if (P) {
405     DominatorTree *DT = P->getAnalysisIfAvailable<DominatorTree>();
406     if (DT) {
407       BasicBlock *PredBBIDom = DT->getNode(PredBB)->getIDom()->getBlock();
408       DT->changeImmediateDominator(DestBB, PredBBIDom);
409       DT->eraseNode(PredBB);
410     }
411     ProfileInfo *PI = P->getAnalysisIfAvailable<ProfileInfo>();
412     if (PI) {
413       PI->replaceAllUses(PredBB, DestBB);
414       PI->removeEdge(ProfileInfo::getEdge(PredBB, DestBB));
415     }
416   }
417   // Nuke BB.
418   PredBB->eraseFromParent();
419 }
420
421 /// CanPropagatePredecessorsForPHIs - Return true if we can fold BB, an
422 /// almost-empty BB ending in an unconditional branch to Succ, into succ.
423 ///
424 /// Assumption: Succ is the single successor for BB.
425 ///
426 static bool CanPropagatePredecessorsForPHIs(BasicBlock *BB, BasicBlock *Succ) {
427   assert(*succ_begin(BB) == Succ && "Succ is not successor of BB!");
428
429   DEBUG(dbgs() << "Looking to fold " << BB->getName() << " into " 
430         << Succ->getName() << "\n");
431   // Shortcut, if there is only a single predecessor it must be BB and merging
432   // is always safe
433   if (Succ->getSinglePredecessor()) return true;
434
435   // Make a list of the predecessors of BB
436   typedef SmallPtrSet<BasicBlock*, 16> BlockSet;
437   BlockSet BBPreds(pred_begin(BB), pred_end(BB));
438
439   // Use that list to make another list of common predecessors of BB and Succ
440   BlockSet CommonPreds;
441   for (pred_iterator PI = pred_begin(Succ), PE = pred_end(Succ);
442        PI != PE; ++PI) {
443     BasicBlock *P = *PI;
444     if (BBPreds.count(P))
445       CommonPreds.insert(P);
446   }
447
448   // Shortcut, if there are no common predecessors, merging is always safe
449   if (CommonPreds.empty())
450     return true;
451   
452   // Look at all the phi nodes in Succ, to see if they present a conflict when
453   // merging these blocks
454   for (BasicBlock::iterator I = Succ->begin(); isa<PHINode>(I); ++I) {
455     PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
456
457     // If the incoming value from BB is again a PHINode in
458     // BB which has the same incoming value for *PI as PN does, we can
459     // merge the phi nodes and then the blocks can still be merged
460     PHINode *BBPN = dyn_cast<PHINode>(PN->getIncomingValueForBlock(BB));
461     if (BBPN && BBPN->getParent() == BB) {
462       for (BlockSet::iterator PI = CommonPreds.begin(), PE = CommonPreds.end();
463             PI != PE; PI++) {
464         if (BBPN->getIncomingValueForBlock(*PI) 
465               != PN->getIncomingValueForBlock(*PI)) {
466           DEBUG(dbgs() << "Can't fold, phi node " << PN->getName() << " in " 
467                 << Succ->getName() << " is conflicting with " 
468                 << BBPN->getName() << " with regard to common predecessor "
469                 << (*PI)->getName() << "\n");
470           return false;
471         }
472       }
473     } else {
474       Value* Val = PN->getIncomingValueForBlock(BB);
475       for (BlockSet::iterator PI = CommonPreds.begin(), PE = CommonPreds.end();
476             PI != PE; PI++) {
477         // See if the incoming value for the common predecessor is equal to the
478         // one for BB, in which case this phi node will not prevent the merging
479         // of the block.
480         if (Val != PN->getIncomingValueForBlock(*PI)) {
481           DEBUG(dbgs() << "Can't fold, phi node " << PN->getName() << " in " 
482                 << Succ->getName() << " is conflicting with regard to common "
483                 << "predecessor " << (*PI)->getName() << "\n");
484           return false;
485         }
486       }
487     }
488   }
489
490   return true;
491 }
492
493 /// TryToSimplifyUncondBranchFromEmptyBlock - BB is known to contain an
494 /// unconditional branch, and contains no instructions other than PHI nodes,
495 /// potential debug intrinsics and the branch.  If possible, eliminate BB by
496 /// rewriting all the predecessors to branch to the successor block and return
497 /// true.  If we can't transform, return false.
498 bool llvm::TryToSimplifyUncondBranchFromEmptyBlock(BasicBlock *BB) {
499   assert(BB != &BB->getParent()->getEntryBlock() &&
500          "TryToSimplifyUncondBranchFromEmptyBlock called on entry block!");
501
502   // We can't eliminate infinite loops.
503   BasicBlock *Succ = cast<BranchInst>(BB->getTerminator())->getSuccessor(0);
504   if (BB == Succ) return false;
505   
506   // Check to see if merging these blocks would cause conflicts for any of the
507   // phi nodes in BB or Succ. If not, we can safely merge.
508   if (!CanPropagatePredecessorsForPHIs(BB, Succ)) return false;
509
510   // Check for cases where Succ has multiple predecessors and a PHI node in BB
511   // has uses which will not disappear when the PHI nodes are merged.  It is
512   // possible to handle such cases, but difficult: it requires checking whether
513   // BB dominates Succ, which is non-trivial to calculate in the case where
514   // Succ has multiple predecessors.  Also, it requires checking whether
515   // constructing the necessary self-referential PHI node doesn't intoduce any
516   // conflicts; this isn't too difficult, but the previous code for doing this
517   // was incorrect.
518   //
519   // Note that if this check finds a live use, BB dominates Succ, so BB is
520   // something like a loop pre-header (or rarely, a part of an irreducible CFG);
521   // folding the branch isn't profitable in that case anyway.
522   if (!Succ->getSinglePredecessor()) {
523     BasicBlock::iterator BBI = BB->begin();
524     while (isa<PHINode>(*BBI)) {
525       for (Value::use_iterator UI = BBI->use_begin(), E = BBI->use_end();
526            UI != E; ++UI) {
527         if (PHINode* PN = dyn_cast<PHINode>(*UI)) {
528           if (PN->getIncomingBlock(UI) != BB)
529             return false;
530         } else {
531           return false;
532         }
533       }
534       ++BBI;
535     }
536   }
537
538   DEBUG(dbgs() << "Killing Trivial BB: \n" << *BB);
539   
540   if (isa<PHINode>(Succ->begin())) {
541     // If there is more than one pred of succ, and there are PHI nodes in
542     // the successor, then we need to add incoming edges for the PHI nodes
543     //
544     const SmallVector<BasicBlock*, 16> BBPreds(pred_begin(BB), pred_end(BB));
545     
546     // Loop over all of the PHI nodes in the successor of BB.
547     for (BasicBlock::iterator I = Succ->begin(); isa<PHINode>(I); ++I) {
548       PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
549       Value *OldVal = PN->removeIncomingValue(BB, false);
550       assert(OldVal && "No entry in PHI for Pred BB!");
551       
552       // If this incoming value is one of the PHI nodes in BB, the new entries
553       // in the PHI node are the entries from the old PHI.
554       if (isa<PHINode>(OldVal) && cast<PHINode>(OldVal)->getParent() == BB) {
555         PHINode *OldValPN = cast<PHINode>(OldVal);
556         for (unsigned i = 0, e = OldValPN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
557           // Note that, since we are merging phi nodes and BB and Succ might
558           // have common predecessors, we could end up with a phi node with
559           // identical incoming branches. This will be cleaned up later (and
560           // will trigger asserts if we try to clean it up now, without also
561           // simplifying the corresponding conditional branch).
562           PN->addIncoming(OldValPN->getIncomingValue(i),
563                           OldValPN->getIncomingBlock(i));
564       } else {
565         // Add an incoming value for each of the new incoming values.
566         for (unsigned i = 0, e = BBPreds.size(); i != e; ++i)
567           PN->addIncoming(OldVal, BBPreds[i]);
568       }
569     }
570   }
571   
572   while (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(&BB->front())) {
573     if (Succ->getSinglePredecessor()) {
574       // BB is the only predecessor of Succ, so Succ will end up with exactly
575       // the same predecessors BB had.
576       Succ->getInstList().splice(Succ->begin(),
577                                  BB->getInstList(), BB->begin());
578     } else {
579       // We explicitly check for such uses in CanPropagatePredecessorsForPHIs.
580       assert(PN->use_empty() && "There shouldn't be any uses here!");
581       PN->eraseFromParent();
582     }
583   }
584     
585   // Everything that jumped to BB now goes to Succ.
586   BB->replaceAllUsesWith(Succ);
587   if (!Succ->hasName()) Succ->takeName(BB);
588   BB->eraseFromParent();              // Delete the old basic block.
589   return true;
590 }
591
592 /// EliminateDuplicatePHINodes - Check for and eliminate duplicate PHI
593 /// nodes in this block. This doesn't try to be clever about PHI nodes
594 /// which differ only in the order of the incoming values, but instcombine
595 /// orders them so it usually won't matter.
596 ///
597 bool llvm::EliminateDuplicatePHINodes(BasicBlock *BB) {
598   bool Changed = false;
599
600   // This implementation doesn't currently consider undef operands
601   // specially. Theroetically, two phis which are identical except for
602   // one having an undef where the other doesn't could be collapsed.
603
604   // Map from PHI hash values to PHI nodes. If multiple PHIs have
605   // the same hash value, the element is the first PHI in the
606   // linked list in CollisionMap.
607   DenseMap<uintptr_t, PHINode *> HashMap;
608
609   // Maintain linked lists of PHI nodes with common hash values.
610   DenseMap<PHINode *, PHINode *> CollisionMap;
611
612   // Examine each PHI.
613   for (BasicBlock::iterator I = BB->begin();
614        PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(I++); ) {
615     // Compute a hash value on the operands. Instcombine will likely have sorted
616     // them, which helps expose duplicates, but we have to check all the
617     // operands to be safe in case instcombine hasn't run.
618     uintptr_t Hash = 0;
619     for (User::op_iterator I = PN->op_begin(), E = PN->op_end(); I != E; ++I) {
620       // This hash algorithm is quite weak as hash functions go, but it seems
621       // to do a good enough job for this particular purpose, and is very quick.
622       Hash ^= reinterpret_cast<uintptr_t>(static_cast<Value *>(*I));
623       Hash = (Hash << 7) | (Hash >> (sizeof(uintptr_t) * CHAR_BIT - 7));
624     }
625     // If we've never seen this hash value before, it's a unique PHI.
626     std::pair<DenseMap<uintptr_t, PHINode *>::iterator, bool> Pair =
627       HashMap.insert(std::make_pair(Hash, PN));
628     if (Pair.second) continue;
629     // Otherwise it's either a duplicate or a hash collision.
630     for (PHINode *OtherPN = Pair.first->second; ; ) {
631       if (OtherPN->isIdenticalTo(PN)) {
632         // A duplicate. Replace this PHI with its duplicate.
633         PN->replaceAllUsesWith(OtherPN);
634         PN->eraseFromParent();
635         Changed = true;
636         break;
637       }
638       // A non-duplicate hash collision.
639       DenseMap<PHINode *, PHINode *>::iterator I = CollisionMap.find(OtherPN);
640       if (I == CollisionMap.end()) {
641         // Set this PHI to be the head of the linked list of colliding PHIs.
642         PHINode *Old = Pair.first->second;
643         Pair.first->second = PN;
644         CollisionMap[PN] = Old;
645         break;
646       }
647       // Procede to the next PHI in the list.
648       OtherPN = I->second;
649     }
650   }
651
652   return Changed;
653 }
654
655 /// enforceKnownAlignment - If the specified pointer points to an object that
656 /// we control, modify the object's alignment to PrefAlign. This isn't
657 /// often possible though. If alignment is important, a more reliable approach
658 /// is to simply align all global variables and allocation instructions to
659 /// their preferred alignment from the beginning.
660 ///
661 static unsigned enforceKnownAlignment(Value *V, unsigned Align,
662                                       unsigned PrefAlign) {
663
664   User *U = dyn_cast<User>(V);
665   if (!U) return Align;
666
667   switch (Operator::getOpcode(U)) {
668   default: break;
669   case Instruction::BitCast:
670     return enforceKnownAlignment(U->getOperand(0), Align, PrefAlign);
671   case Instruction::GetElementPtr: {
672     // If all indexes are zero, it is just the alignment of the base pointer.
673     bool AllZeroOperands = true;
674     for (User::op_iterator i = U->op_begin() + 1, e = U->op_end(); i != e; ++i)
675       if (!isa<Constant>(*i) ||
676           !cast<Constant>(*i)->isNullValue()) {
677         AllZeroOperands = false;
678         break;
679       }
680
681     if (AllZeroOperands) {
682       // Treat this like a bitcast.
683       return enforceKnownAlignment(U->getOperand(0), Align, PrefAlign);
684     }
685     return Align;
686   }
687   case Instruction::Alloca: {
688     AllocaInst *AI = cast<AllocaInst>(V);
689     // If there is a requested alignment and if this is an alloca, round up.
690     if (AI->getAlignment() >= PrefAlign)
691       return AI->getAlignment();
692     AI->setAlignment(PrefAlign);
693     return PrefAlign;
694   }
695   }
696
697   if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(V)) {
698     // If there is a large requested alignment and we can, bump up the alignment
699     // of the global.
700     if (GV->isDeclaration()) return Align;
701     
702     if (GV->getAlignment() >= PrefAlign)
703       return GV->getAlignment();
704     // We can only increase the alignment of the global if it has no alignment
705     // specified or if it is not assigned a section.  If it is assigned a
706     // section, the global could be densely packed with other objects in the
707     // section, increasing the alignment could cause padding issues.
708     if (!GV->hasSection() || GV->getAlignment() == 0)
709       GV->setAlignment(PrefAlign);
710     return GV->getAlignment();
711   }
712
713   return Align;
714 }
715
716 /// getOrEnforceKnownAlignment - If the specified pointer has an alignment that
717 /// we can determine, return it, otherwise return 0.  If PrefAlign is specified,
718 /// and it is more than the alignment of the ultimate object, see if we can
719 /// increase the alignment of the ultimate object, making this check succeed.
720 unsigned llvm::getOrEnforceKnownAlignment(Value *V, unsigned PrefAlign,
721                                           const TargetData *TD) {
722   assert(V->getType()->isPointerTy() &&
723          "getOrEnforceKnownAlignment expects a pointer!");
724   unsigned BitWidth = TD ? TD->getPointerSizeInBits() : 64;
725   APInt Mask = APInt::getAllOnesValue(BitWidth);
726   APInt KnownZero(BitWidth, 0), KnownOne(BitWidth, 0);
727   ComputeMaskedBits(V, Mask, KnownZero, KnownOne, TD);
728   unsigned TrailZ = KnownZero.countTrailingOnes();
729   
730   // Avoid trouble with rediculously large TrailZ values, such as
731   // those computed from a null pointer.
732   TrailZ = std::min(TrailZ, unsigned(sizeof(unsigned) * CHAR_BIT - 1));
733   
734   unsigned Align = 1u << std::min(BitWidth - 1, TrailZ);
735   
736   // LLVM doesn't support alignments larger than this currently.
737   Align = std::min(Align, +Value::MaximumAlignment);
738   
739   if (PrefAlign > Align)
740     Align = enforceKnownAlignment(V, Align, PrefAlign);
741     
742   // We don't need to make any adjustment.
743   return Align;
744 }
745