Kill some duplicated code for removing unreachable BBs.
[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/ADT/DenseMap.h"
17 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
18 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
19 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
20 #include "llvm/Analysis/Dominators.h"
21 #include "llvm/Analysis/InstructionSimplify.h"
22 #include "llvm/Analysis/MemoryBuiltins.h"
23 #include "llvm/Analysis/ProfileInfo.h"
24 #include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
25 #include "llvm/DIBuilder.h"
26 #include "llvm/DebugInfo.h"
27 #include "llvm/IR/Constants.h"
28 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
29 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
30 #include "llvm/IR/GlobalAlias.h"
31 #include "llvm/IR/GlobalVariable.h"
32 #include "llvm/IR/IRBuilder.h"
33 #include "llvm/IR/Instructions.h"
34 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
35 #include "llvm/IR/Intrinsics.h"
36 #include "llvm/IR/MDBuilder.h"
37 #include "llvm/IR/Metadata.h"
38 #include "llvm/IR/Operator.h"
39 #include "llvm/Support/CFG.h"
40 #include "llvm/Support/Debug.h"
41 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
42 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
43 #include "llvm/Support/ValueHandle.h"
44 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
45 using namespace llvm;
46
47 STATISTIC(NumRemoved, "Number of unreachable basic blocks removed");
48
49 //===----------------------------------------------------------------------===//
50 //  Local constant propagation.
51 //
52
53 /// ConstantFoldTerminator - If a terminator instruction is predicated on a
54 /// constant value, convert it into an unconditional branch to the constant
55 /// destination.  This is a nontrivial operation because the successors of this
56 /// basic block must have their PHI nodes updated.
57 /// Also calls RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions() on any branch/switch
58 /// conditions and indirectbr addresses this might make dead if
59 /// DeleteDeadConditions is true.
60 bool llvm::ConstantFoldTerminator(BasicBlock *BB, bool DeleteDeadConditions,
61                                   const TargetLibraryInfo *TLI) {
62   TerminatorInst *T = BB->getTerminator();
63   IRBuilder<> Builder(T);
64
65   // Branch - See if we are conditional jumping on constant
66   if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(T)) {
67     if (BI->isUnconditional()) return false;  // Can't optimize uncond branch
68     BasicBlock *Dest1 = BI->getSuccessor(0);
69     BasicBlock *Dest2 = BI->getSuccessor(1);
70
71     if (ConstantInt *Cond = dyn_cast<ConstantInt>(BI->getCondition())) {
72       // Are we branching on constant?
73       // YES.  Change to unconditional branch...
74       BasicBlock *Destination = Cond->getZExtValue() ? Dest1 : Dest2;
75       BasicBlock *OldDest     = Cond->getZExtValue() ? Dest2 : Dest1;
76
77       //cerr << "Function: " << T->getParent()->getParent()
78       //     << "\nRemoving branch from " << T->getParent()
79       //     << "\n\nTo: " << OldDest << endl;
80
81       // Let the basic block know that we are letting go of it.  Based on this,
82       // it will adjust it's PHI nodes.
83       OldDest->removePredecessor(BB);
84
85       // Replace the conditional branch with an unconditional one.
86       Builder.CreateBr(Destination);
87       BI->eraseFromParent();
88       return true;
89     }
90
91     if (Dest2 == Dest1) {       // Conditional branch to same location?
92       // This branch matches something like this:
93       //     br bool %cond, label %Dest, label %Dest
94       // and changes it into:  br label %Dest
95
96       // Let the basic block know that we are letting go of one copy of it.
97       assert(BI->getParent() && "Terminator not inserted in block!");
98       Dest1->removePredecessor(BI->getParent());
99
100       // Replace the conditional branch with an unconditional one.
101       Builder.CreateBr(Dest1);
102       Value *Cond = BI->getCondition();
103       BI->eraseFromParent();
104       if (DeleteDeadConditions)
105         RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(Cond, TLI);
106       return true;
107     }
108     return false;
109   }
110
111   if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(T)) {
112     // If we are switching on a constant, we can convert the switch into a
113     // single branch instruction!
114     ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(SI->getCondition());
115     BasicBlock *TheOnlyDest = SI->getDefaultDest();
116     BasicBlock *DefaultDest = TheOnlyDest;
117
118     // Figure out which case it goes to.
119     for (SwitchInst::CaseIt i = SI->case_begin(), e = SI->case_end();
120          i != e; ++i) {
121       // Found case matching a constant operand?
122       if (i.getCaseValue() == CI) {
123         TheOnlyDest = i.getCaseSuccessor();
124         break;
125       }
126
127       // Check to see if this branch is going to the same place as the default
128       // dest.  If so, eliminate it as an explicit compare.
129       if (i.getCaseSuccessor() == DefaultDest) {
130         MDNode* MD = SI->getMetadata(LLVMContext::MD_prof);
131         // MD should have 2 + NumCases operands.
132         if (MD && MD->getNumOperands() == 2 + SI->getNumCases()) {
133           // Collect branch weights into a vector.
134           SmallVector<uint32_t, 8> Weights;
135           for (unsigned MD_i = 1, MD_e = MD->getNumOperands(); MD_i < MD_e;
136                ++MD_i) {
137             ConstantInt* CI = dyn_cast<ConstantInt>(MD->getOperand(MD_i));
138             assert(CI);
139             Weights.push_back(CI->getValue().getZExtValue());
140           }
141           // Merge weight of this case to the default weight.
142           unsigned idx = i.getCaseIndex();
143           Weights[0] += Weights[idx+1];
144           // Remove weight for this case.
145           std::swap(Weights[idx+1], Weights.back());
146           Weights.pop_back();
147           SI->setMetadata(LLVMContext::MD_prof,
148                           MDBuilder(BB->getContext()).
149                           createBranchWeights(Weights));
150         }
151         // Remove this entry.
152         DefaultDest->removePredecessor(SI->getParent());
153         SI->removeCase(i);
154         --i; --e;
155         continue;
156       }
157
158       // Otherwise, check to see if the switch only branches to one destination.
159       // We do this by reseting "TheOnlyDest" to null when we find two non-equal
160       // destinations.
161       if (i.getCaseSuccessor() != TheOnlyDest) TheOnlyDest = 0;
162     }
163
164     if (CI && !TheOnlyDest) {
165       // Branching on a constant, but not any of the cases, go to the default
166       // successor.
167       TheOnlyDest = SI->getDefaultDest();
168     }
169
170     // If we found a single destination that we can fold the switch into, do so
171     // now.
172     if (TheOnlyDest) {
173       // Insert the new branch.
174       Builder.CreateBr(TheOnlyDest);
175       BasicBlock *BB = SI->getParent();
176
177       // Remove entries from PHI nodes which we no longer branch to...
178       for (unsigned i = 0, e = SI->getNumSuccessors(); i != e; ++i) {
179         // Found case matching a constant operand?
180         BasicBlock *Succ = SI->getSuccessor(i);
181         if (Succ == TheOnlyDest)
182           TheOnlyDest = 0;  // Don't modify the first branch to TheOnlyDest
183         else
184           Succ->removePredecessor(BB);
185       }
186
187       // Delete the old switch.
188       Value *Cond = SI->getCondition();
189       SI->eraseFromParent();
190       if (DeleteDeadConditions)
191         RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(Cond, TLI);
192       return true;
193     }
194
195     if (SI->getNumCases() == 1) {
196       // Otherwise, we can fold this switch into a conditional branch
197       // instruction if it has only one non-default destination.
198       SwitchInst::CaseIt FirstCase = SI->case_begin();
199       IntegersSubset& Case = FirstCase.getCaseValueEx();
200       if (Case.isSingleNumber()) {
201         // FIXME: Currently work with ConstantInt based numbers.
202         Value *Cond = Builder.CreateICmpEQ(SI->getCondition(),
203              Case.getSingleNumber(0).toConstantInt(),
204             "cond");
205
206         // Insert the new branch.
207         BranchInst *NewBr = Builder.CreateCondBr(Cond,
208                                 FirstCase.getCaseSuccessor(),
209                                 SI->getDefaultDest());
210         MDNode* MD = SI->getMetadata(LLVMContext::MD_prof);
211         if (MD && MD->getNumOperands() == 3) {
212           ConstantInt *SICase = dyn_cast<ConstantInt>(MD->getOperand(2));
213           ConstantInt *SIDef = dyn_cast<ConstantInt>(MD->getOperand(1));
214           assert(SICase && SIDef);
215           // The TrueWeight should be the weight for the single case of SI.
216           NewBr->setMetadata(LLVMContext::MD_prof,
217                  MDBuilder(BB->getContext()).
218                  createBranchWeights(SICase->getValue().getZExtValue(),
219                                      SIDef->getValue().getZExtValue()));
220         }
221
222         // Delete the old switch.
223         SI->eraseFromParent();
224         return true;
225       }
226     }
227     return false;
228   }
229
230   if (IndirectBrInst *IBI = dyn_cast<IndirectBrInst>(T)) {
231     // indirectbr blockaddress(@F, @BB) -> br label @BB
232     if (BlockAddress *BA =
233           dyn_cast<BlockAddress>(IBI->getAddress()->stripPointerCasts())) {
234       BasicBlock *TheOnlyDest = BA->getBasicBlock();
235       // Insert the new branch.
236       Builder.CreateBr(TheOnlyDest);
237
238       for (unsigned i = 0, e = IBI->getNumDestinations(); i != e; ++i) {
239         if (IBI->getDestination(i) == TheOnlyDest)
240           TheOnlyDest = 0;
241         else
242           IBI->getDestination(i)->removePredecessor(IBI->getParent());
243       }
244       Value *Address = IBI->getAddress();
245       IBI->eraseFromParent();
246       if (DeleteDeadConditions)
247         RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(Address, TLI);
248
249       // If we didn't find our destination in the IBI successor list, then we
250       // have undefined behavior.  Replace the unconditional branch with an
251       // 'unreachable' instruction.
252       if (TheOnlyDest) {
253         BB->getTerminator()->eraseFromParent();
254         new UnreachableInst(BB->getContext(), BB);
255       }
256
257       return true;
258     }
259   }
260
261   return false;
262 }
263
264
265 //===----------------------------------------------------------------------===//
266 //  Local dead code elimination.
267 //
268
269 /// isInstructionTriviallyDead - Return true if the result produced by the
270 /// instruction is not used, and the instruction has no side effects.
271 ///
272 bool llvm::isInstructionTriviallyDead(Instruction *I,
273                                       const TargetLibraryInfo *TLI) {
274   if (!I->use_empty() || isa<TerminatorInst>(I)) return false;
275
276   // We don't want the landingpad instruction removed by anything this general.
277   if (isa<LandingPadInst>(I))
278     return false;
279
280   // We don't want debug info removed by anything this general, unless
281   // debug info is empty.
282   if (DbgDeclareInst *DDI = dyn_cast<DbgDeclareInst>(I)) {
283     if (DDI->getAddress())
284       return false;
285     return true;
286   }
287   if (DbgValueInst *DVI = dyn_cast<DbgValueInst>(I)) {
288     if (DVI->getValue())
289       return false;
290     return true;
291   }
292
293   if (!I->mayHaveSideEffects()) return true;
294
295   // Special case intrinsics that "may have side effects" but can be deleted
296   // when dead.
297   if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(I)) {
298     // Safe to delete llvm.stacksave if dead.
299     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::stacksave)
300       return true;
301
302     // Lifetime intrinsics are dead when their right-hand is undef.
303     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::lifetime_start ||
304         II->getIntrinsicID() == Intrinsic::lifetime_end)
305       return isa<UndefValue>(II->getArgOperand(1));
306   }
307
308   if (isAllocLikeFn(I, TLI)) return true;
309
310   if (CallInst *CI = isFreeCall(I, TLI))
311     if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(CI->getArgOperand(0)))
312       return C->isNullValue() || isa<UndefValue>(C);
313
314   return false;
315 }
316
317 /// RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions - If the specified value is a
318 /// trivially dead instruction, delete it.  If that makes any of its operands
319 /// trivially dead, delete them too, recursively.  Return true if any
320 /// instructions were deleted.
321 bool
322 llvm::RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(Value *V,
323                                                  const TargetLibraryInfo *TLI) {
324   Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
325   if (!I || !I->use_empty() || !isInstructionTriviallyDead(I, TLI))
326     return false;
327
328   SmallVector<Instruction*, 16> DeadInsts;
329   DeadInsts.push_back(I);
330
331   do {
332     I = DeadInsts.pop_back_val();
333
334     // Null out all of the instruction's operands to see if any operand becomes
335     // dead as we go.
336     for (unsigned i = 0, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i) {
337       Value *OpV = I->getOperand(i);
338       I->setOperand(i, 0);
339
340       if (!OpV->use_empty()) continue;
341
342       // If the operand is an instruction that became dead as we nulled out the
343       // operand, and if it is 'trivially' dead, delete it in a future loop
344       // iteration.
345       if (Instruction *OpI = dyn_cast<Instruction>(OpV))
346         if (isInstructionTriviallyDead(OpI, TLI))
347           DeadInsts.push_back(OpI);
348     }
349
350     I->eraseFromParent();
351   } while (!DeadInsts.empty());
352
353   return true;
354 }
355
356 /// areAllUsesEqual - Check whether the uses of a value are all the same.
357 /// This is similar to Instruction::hasOneUse() except this will also return
358 /// true when there are no uses or multiple uses that all refer to the same
359 /// value.
360 static bool areAllUsesEqual(Instruction *I) {
361   Value::use_iterator UI = I->use_begin();
362   Value::use_iterator UE = I->use_end();
363   if (UI == UE)
364     return true;
365
366   User *TheUse = *UI;
367   for (++UI; UI != UE; ++UI) {
368     if (*UI != TheUse)
369       return false;
370   }
371   return true;
372 }
373
374 /// RecursivelyDeleteDeadPHINode - If the specified value is an effectively
375 /// dead PHI node, due to being a def-use chain of single-use nodes that
376 /// either forms a cycle or is terminated by a trivially dead instruction,
377 /// delete it.  If that makes any of its operands trivially dead, delete them
378 /// too, recursively.  Return true if a change was made.
379 bool llvm::RecursivelyDeleteDeadPHINode(PHINode *PN,
380                                         const TargetLibraryInfo *TLI) {
381   SmallPtrSet<Instruction*, 4> Visited;
382   for (Instruction *I = PN; areAllUsesEqual(I) && !I->mayHaveSideEffects();
383        I = cast<Instruction>(*I->use_begin())) {
384     if (I->use_empty())
385       return RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(I, TLI);
386
387     // If we find an instruction more than once, we're on a cycle that
388     // won't prove fruitful.
389     if (!Visited.insert(I)) {
390       // Break the cycle and delete the instruction and its operands.
391       I->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(I->getType()));
392       (void)RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(I, TLI);
393       return true;
394     }
395   }
396   return false;
397 }
398
399 /// SimplifyInstructionsInBlock - Scan the specified basic block and try to
400 /// simplify any instructions in it and recursively delete dead instructions.
401 ///
402 /// This returns true if it changed the code, note that it can delete
403 /// instructions in other blocks as well in this block.
404 bool llvm::SimplifyInstructionsInBlock(BasicBlock *BB, const DataLayout *TD,
405                                        const TargetLibraryInfo *TLI) {
406   bool MadeChange = false;
407
408 #ifndef NDEBUG
409   // In debug builds, ensure that the terminator of the block is never replaced
410   // or deleted by these simplifications. The idea of simplification is that it
411   // cannot introduce new instructions, and there is no way to replace the
412   // terminator of a block without introducing a new instruction.
413   AssertingVH<Instruction> TerminatorVH(--BB->end());
414 #endif
415
416   for (BasicBlock::iterator BI = BB->begin(), E = --BB->end(); BI != E; ) {
417     assert(!BI->isTerminator());
418     Instruction *Inst = BI++;
419
420     WeakVH BIHandle(BI);
421     if (recursivelySimplifyInstruction(Inst, TD)) {
422       MadeChange = true;
423       if (BIHandle != BI)
424         BI = BB->begin();
425       continue;
426     }
427
428     MadeChange |= RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(Inst, TLI);
429     if (BIHandle != BI)
430       BI = BB->begin();
431   }
432   return MadeChange;
433 }
434
435 //===----------------------------------------------------------------------===//
436 //  Control Flow Graph Restructuring.
437 //
438
439
440 /// RemovePredecessorAndSimplify - Like BasicBlock::removePredecessor, this
441 /// method is called when we're about to delete Pred as a predecessor of BB.  If
442 /// BB contains any PHI nodes, this drops the entries in the PHI nodes for Pred.
443 ///
444 /// Unlike the removePredecessor method, this attempts to simplify uses of PHI
445 /// nodes that collapse into identity values.  For example, if we have:
446 ///   x = phi(1, 0, 0, 0)
447 ///   y = and x, z
448 ///
449 /// .. and delete the predecessor corresponding to the '1', this will attempt to
450 /// recursively fold the and to 0.
451 void llvm::RemovePredecessorAndSimplify(BasicBlock *BB, BasicBlock *Pred,
452                                         DataLayout *TD) {
453   // This only adjusts blocks with PHI nodes.
454   if (!isa<PHINode>(BB->begin()))
455     return;
456
457   // Remove the entries for Pred from the PHI nodes in BB, but do not simplify
458   // them down.  This will leave us with single entry phi nodes and other phis
459   // that can be removed.
460   BB->removePredecessor(Pred, true);
461
462   WeakVH PhiIt = &BB->front();
463   while (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(PhiIt)) {
464     PhiIt = &*++BasicBlock::iterator(cast<Instruction>(PhiIt));
465     Value *OldPhiIt = PhiIt;
466
467     if (!recursivelySimplifyInstruction(PN, TD))
468       continue;
469
470     // If recursive simplification ended up deleting the next PHI node we would
471     // iterate to, then our iterator is invalid, restart scanning from the top
472     // of the block.
473     if (PhiIt != OldPhiIt) PhiIt = &BB->front();
474   }
475 }
476
477
478 /// MergeBasicBlockIntoOnlyPred - DestBB is a block with one predecessor and its
479 /// predecessor is known to have one successor (DestBB!).  Eliminate the edge
480 /// between them, moving the instructions in the predecessor into DestBB and
481 /// deleting the predecessor block.
482 ///
483 void llvm::MergeBasicBlockIntoOnlyPred(BasicBlock *DestBB, Pass *P) {
484   // If BB has single-entry PHI nodes, fold them.
485   while (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(DestBB->begin())) {
486     Value *NewVal = PN->getIncomingValue(0);
487     // Replace self referencing PHI with undef, it must be dead.
488     if (NewVal == PN) NewVal = UndefValue::get(PN->getType());
489     PN->replaceAllUsesWith(NewVal);
490     PN->eraseFromParent();
491   }
492
493   BasicBlock *PredBB = DestBB->getSinglePredecessor();
494   assert(PredBB && "Block doesn't have a single predecessor!");
495
496   // Zap anything that took the address of DestBB.  Not doing this will give the
497   // address an invalid value.
498   if (DestBB->hasAddressTaken()) {
499     BlockAddress *BA = BlockAddress::get(DestBB);
500     Constant *Replacement =
501       ConstantInt::get(llvm::Type::getInt32Ty(BA->getContext()), 1);
502     BA->replaceAllUsesWith(ConstantExpr::getIntToPtr(Replacement,
503                                                      BA->getType()));
504     BA->destroyConstant();
505   }
506
507   // Anything that branched to PredBB now branches to DestBB.
508   PredBB->replaceAllUsesWith(DestBB);
509
510   // Splice all the instructions from PredBB to DestBB.
511   PredBB->getTerminator()->eraseFromParent();
512   DestBB->getInstList().splice(DestBB->begin(), PredBB->getInstList());
513
514   if (P) {
515     DominatorTree *DT = P->getAnalysisIfAvailable<DominatorTree>();
516     if (DT) {
517       BasicBlock *PredBBIDom = DT->getNode(PredBB)->getIDom()->getBlock();
518       DT->changeImmediateDominator(DestBB, PredBBIDom);
519       DT->eraseNode(PredBB);
520     }
521     ProfileInfo *PI = P->getAnalysisIfAvailable<ProfileInfo>();
522     if (PI) {
523       PI->replaceAllUses(PredBB, DestBB);
524       PI->removeEdge(ProfileInfo::getEdge(PredBB, DestBB));
525     }
526   }
527   // Nuke BB.
528   PredBB->eraseFromParent();
529 }
530
531 /// CanMergeValues - Return true if we can choose one of these values to use
532 /// in place of the other. Note that we will always choose the non-undef
533 /// value to keep.
534 static bool CanMergeValues(Value *First, Value *Second) {
535   return First == Second || isa<UndefValue>(First) || isa<UndefValue>(Second);
536 }
537
538 /// CanPropagatePredecessorsForPHIs - Return true if we can fold BB, an
539 /// almost-empty BB ending in an unconditional branch to Succ, into succ.
540 ///
541 /// Assumption: Succ is the single successor for BB.
542 ///
543 static bool CanPropagatePredecessorsForPHIs(BasicBlock *BB, BasicBlock *Succ) {
544   assert(*succ_begin(BB) == Succ && "Succ is not successor of BB!");
545
546   DEBUG(dbgs() << "Looking to fold " << BB->getName() << " into "
547         << Succ->getName() << "\n");
548   // Shortcut, if there is only a single predecessor it must be BB and merging
549   // is always safe
550   if (Succ->getSinglePredecessor()) return true;
551
552   // Make a list of the predecessors of BB
553   SmallPtrSet<BasicBlock*, 16> BBPreds(pred_begin(BB), pred_end(BB));
554
555   // Look at all the phi nodes in Succ, to see if they present a conflict when
556   // merging these blocks
557   for (BasicBlock::iterator I = Succ->begin(); isa<PHINode>(I); ++I) {
558     PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
559
560     // If the incoming value from BB is again a PHINode in
561     // BB which has the same incoming value for *PI as PN does, we can
562     // merge the phi nodes and then the blocks can still be merged
563     PHINode *BBPN = dyn_cast<PHINode>(PN->getIncomingValueForBlock(BB));
564     if (BBPN && BBPN->getParent() == BB) {
565       for (unsigned PI = 0, PE = PN->getNumIncomingValues(); PI != PE; ++PI) {
566         BasicBlock *IBB = PN->getIncomingBlock(PI);
567         if (BBPreds.count(IBB) &&
568             !CanMergeValues(BBPN->getIncomingValueForBlock(IBB),
569                             PN->getIncomingValue(PI))) {
570           DEBUG(dbgs() << "Can't fold, phi node " << PN->getName() << " in "
571                 << Succ->getName() << " is conflicting with "
572                 << BBPN->getName() << " with regard to common predecessor "
573                 << IBB->getName() << "\n");
574           return false;
575         }
576       }
577     } else {
578       Value* Val = PN->getIncomingValueForBlock(BB);
579       for (unsigned PI = 0, PE = PN->getNumIncomingValues(); PI != PE; ++PI) {
580         // See if the incoming value for the common predecessor is equal to the
581         // one for BB, in which case this phi node will not prevent the merging
582         // of the block.
583         BasicBlock *IBB = PN->getIncomingBlock(PI);
584         if (BBPreds.count(IBB) &&
585             !CanMergeValues(Val, PN->getIncomingValue(PI))) {
586           DEBUG(dbgs() << "Can't fold, phi node " << PN->getName() << " in "
587                 << Succ->getName() << " is conflicting with regard to common "
588                 << "predecessor " << IBB->getName() << "\n");
589           return false;
590         }
591       }
592     }
593   }
594
595   return true;
596 }
597
598 typedef SmallVector<BasicBlock *, 16> PredBlockVector;
599 typedef DenseMap<BasicBlock *, Value *> IncomingValueMap;
600
601 /// \brief Determines the value to use as the phi node input for a block.
602 ///
603 /// Select between \p OldVal any value that we know flows from \p BB
604 /// to a particular phi on the basis of which one (if either) is not
605 /// undef. Update IncomingValues based on the selected value.
606 ///
607 /// \param OldVal The value we are considering selecting.
608 /// \param BB The block that the value flows in from.
609 /// \param IncomingValues A map from block-to-value for other phi inputs
610 /// that we have examined.
611 ///
612 /// \returns the selected value.
613 static Value *selectIncomingValueForBlock(Value *OldVal, BasicBlock *BB,
614                                           IncomingValueMap &IncomingValues) {
615   if (!isa<UndefValue>(OldVal)) {
616     assert((!IncomingValues.count(BB) ||
617             IncomingValues.find(BB)->second == OldVal) &&
618            "Expected OldVal to match incoming value from BB!");
619
620     IncomingValues.insert(std::make_pair(BB, OldVal));
621     return OldVal;
622   }
623
624   IncomingValueMap::const_iterator It = IncomingValues.find(BB);
625   if (It != IncomingValues.end()) return It->second;
626
627   return OldVal;
628 }
629
630 /// \brief Create a map from block to value for the operands of a
631 /// given phi.
632 ///
633 /// Create a map from block to value for each non-undef value flowing
634 /// into \p PN.
635 ///
636 /// \param PN The phi we are collecting the map for.
637 /// \param IncomingValues [out] The map from block to value for this phi.
638 static void gatherIncomingValuesToPhi(PHINode *PN,
639                                       IncomingValueMap &IncomingValues) {
640   for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
641     BasicBlock *BB = PN->getIncomingBlock(i);
642     Value *V = PN->getIncomingValue(i);
643
644     if (!isa<UndefValue>(V))
645       IncomingValues.insert(std::make_pair(BB, V));
646   }
647 }
648
649 /// \brief Replace the incoming undef values to a phi with the values
650 /// from a block-to-value map.
651 ///
652 /// \param PN The phi we are replacing the undefs in.
653 /// \param IncomingValues A map from block to value.
654 static void replaceUndefValuesInPhi(PHINode *PN,
655                                     const IncomingValueMap &IncomingValues) {
656   for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
657     Value *V = PN->getIncomingValue(i);
658
659     if (!isa<UndefValue>(V)) continue;
660
661     BasicBlock *BB = PN->getIncomingBlock(i);
662     IncomingValueMap::const_iterator It = IncomingValues.find(BB);
663     if (It == IncomingValues.end()) continue;
664
665     PN->setIncomingValue(i, It->second);
666   }
667 }
668
669 /// \brief Replace a value flowing from a block to a phi with
670 /// potentially multiple instances of that value flowing from the
671 /// block's predecessors to the phi.
672 ///
673 /// \param BB The block with the value flowing into the phi.
674 /// \param BBPreds The predecessors of BB.
675 /// \param PN The phi that we are updating.
676 static void redirectValuesFromPredecessorsToPhi(BasicBlock *BB,
677                                                 const PredBlockVector &BBPreds,
678                                                 PHINode *PN) {
679   Value *OldVal = PN->removeIncomingValue(BB, false);
680   assert(OldVal && "No entry in PHI for Pred BB!");
681
682   IncomingValueMap IncomingValues;
683
684   // We are merging two blocks - BB, and the block containing PN - and
685   // as a result we need to redirect edges from the predecessors of BB
686   // to go to the block containing PN, and update PN
687   // accordingly. Since we allow merging blocks in the case where the
688   // predecessor and successor blocks both share some predecessors,
689   // and where some of those common predecessors might have undef
690   // values flowing into PN, we want to rewrite those values to be
691   // consistent with the non-undef values.
692
693   gatherIncomingValuesToPhi(PN, IncomingValues);
694
695   // If this incoming value is one of the PHI nodes in BB, the new entries
696   // in the PHI node are the entries from the old PHI.
697   if (isa<PHINode>(OldVal) && cast<PHINode>(OldVal)->getParent() == BB) {
698     PHINode *OldValPN = cast<PHINode>(OldVal);
699     for (unsigned i = 0, e = OldValPN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
700       // Note that, since we are merging phi nodes and BB and Succ might
701       // have common predecessors, we could end up with a phi node with
702       // identical incoming branches. This will be cleaned up later (and
703       // will trigger asserts if we try to clean it up now, without also
704       // simplifying the corresponding conditional branch).
705       BasicBlock *PredBB = OldValPN->getIncomingBlock(i);
706       Value *PredVal = OldValPN->getIncomingValue(i);
707       Value *Selected = selectIncomingValueForBlock(PredVal, PredBB,
708                                                     IncomingValues);
709
710       // And add a new incoming value for this predecessor for the
711       // newly retargeted branch.
712       PN->addIncoming(Selected, PredBB);
713     }
714   } else {
715     for (unsigned i = 0, e = BBPreds.size(); i != e; ++i) {
716       // Update existing incoming values in PN for this
717       // predecessor of BB.
718       BasicBlock *PredBB = BBPreds[i];
719       Value *Selected = selectIncomingValueForBlock(OldVal, PredBB,
720                                                     IncomingValues);
721
722       // And add a new incoming value for this predecessor for the
723       // newly retargeted branch.
724       PN->addIncoming(Selected, PredBB);
725     }
726   }
727
728   replaceUndefValuesInPhi(PN, IncomingValues);
729 }
730
731 /// TryToSimplifyUncondBranchFromEmptyBlock - BB is known to contain an
732 /// unconditional branch, and contains no instructions other than PHI nodes,
733 /// potential side-effect free intrinsics and the branch.  If possible,
734 /// eliminate BB by rewriting all the predecessors to branch to the successor
735 /// block and return true.  If we can't transform, return false.
736 bool llvm::TryToSimplifyUncondBranchFromEmptyBlock(BasicBlock *BB) {
737   assert(BB != &BB->getParent()->getEntryBlock() &&
738          "TryToSimplifyUncondBranchFromEmptyBlock called on entry block!");
739
740   // We can't eliminate infinite loops.
741   BasicBlock *Succ = cast<BranchInst>(BB->getTerminator())->getSuccessor(0);
742   if (BB == Succ) return false;
743
744   // Check to see if merging these blocks would cause conflicts for any of the
745   // phi nodes in BB or Succ. If not, we can safely merge.
746   if (!CanPropagatePredecessorsForPHIs(BB, Succ)) return false;
747
748   // Check for cases where Succ has multiple predecessors and a PHI node in BB
749   // has uses which will not disappear when the PHI nodes are merged.  It is
750   // possible to handle such cases, but difficult: it requires checking whether
751   // BB dominates Succ, which is non-trivial to calculate in the case where
752   // Succ has multiple predecessors.  Also, it requires checking whether
753   // constructing the necessary self-referential PHI node doesn't introduce any
754   // conflicts; this isn't too difficult, but the previous code for doing this
755   // was incorrect.
756   //
757   // Note that if this check finds a live use, BB dominates Succ, so BB is
758   // something like a loop pre-header (or rarely, a part of an irreducible CFG);
759   // folding the branch isn't profitable in that case anyway.
760   if (!Succ->getSinglePredecessor()) {
761     BasicBlock::iterator BBI = BB->begin();
762     while (isa<PHINode>(*BBI)) {
763       for (Value::use_iterator UI = BBI->use_begin(), E = BBI->use_end();
764            UI != E; ++UI) {
765         if (PHINode* PN = dyn_cast<PHINode>(*UI)) {
766           if (PN->getIncomingBlock(UI) != BB)
767             return false;
768         } else {
769           return false;
770         }
771       }
772       ++BBI;
773     }
774   }
775
776   DEBUG(dbgs() << "Killing Trivial BB: \n" << *BB);
777
778   if (isa<PHINode>(Succ->begin())) {
779     // If there is more than one pred of succ, and there are PHI nodes in
780     // the successor, then we need to add incoming edges for the PHI nodes
781     //
782     const PredBlockVector BBPreds(pred_begin(BB), pred_end(BB));
783
784     // Loop over all of the PHI nodes in the successor of BB.
785     for (BasicBlock::iterator I = Succ->begin(); isa<PHINode>(I); ++I) {
786       PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
787
788       redirectValuesFromPredecessorsToPhi(BB, BBPreds, PN);
789     }
790   }
791
792   if (Succ->getSinglePredecessor()) {
793     // BB is the only predecessor of Succ, so Succ will end up with exactly
794     // the same predecessors BB had.
795
796     // Copy over any phi, debug or lifetime instruction.
797     BB->getTerminator()->eraseFromParent();
798     Succ->getInstList().splice(Succ->getFirstNonPHI(), BB->getInstList());
799   } else {
800     while (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(&BB->front())) {
801       // We explicitly check for such uses in CanPropagatePredecessorsForPHIs.
802       assert(PN->use_empty() && "There shouldn't be any uses here!");
803       PN->eraseFromParent();
804     }
805   }
806
807   // Everything that jumped to BB now goes to Succ.
808   BB->replaceAllUsesWith(Succ);
809   if (!Succ->hasName()) Succ->takeName(BB);
810   BB->eraseFromParent();              // Delete the old basic block.
811   return true;
812 }
813
814 /// EliminateDuplicatePHINodes - Check for and eliminate duplicate PHI
815 /// nodes in this block. This doesn't try to be clever about PHI nodes
816 /// which differ only in the order of the incoming values, but instcombine
817 /// orders them so it usually won't matter.
818 ///
819 bool llvm::EliminateDuplicatePHINodes(BasicBlock *BB) {
820   bool Changed = false;
821
822   // This implementation doesn't currently consider undef operands
823   // specially. Theoretically, two phis which are identical except for
824   // one having an undef where the other doesn't could be collapsed.
825
826   // Map from PHI hash values to PHI nodes. If multiple PHIs have
827   // the same hash value, the element is the first PHI in the
828   // linked list in CollisionMap.
829   DenseMap<uintptr_t, PHINode *> HashMap;
830
831   // Maintain linked lists of PHI nodes with common hash values.
832   DenseMap<PHINode *, PHINode *> CollisionMap;
833
834   // Examine each PHI.
835   for (BasicBlock::iterator I = BB->begin();
836        PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(I++); ) {
837     // Compute a hash value on the operands. Instcombine will likely have sorted
838     // them, which helps expose duplicates, but we have to check all the
839     // operands to be safe in case instcombine hasn't run.
840     uintptr_t Hash = 0;
841     // This hash algorithm is quite weak as hash functions go, but it seems
842     // to do a good enough job for this particular purpose, and is very quick.
843     for (User::op_iterator I = PN->op_begin(), E = PN->op_end(); I != E; ++I) {
844       Hash ^= reinterpret_cast<uintptr_t>(static_cast<Value *>(*I));
845       Hash = (Hash << 7) | (Hash >> (sizeof(uintptr_t) * CHAR_BIT - 7));
846     }
847     for (PHINode::block_iterator I = PN->block_begin(), E = PN->block_end();
848          I != E; ++I) {
849       Hash ^= reinterpret_cast<uintptr_t>(static_cast<BasicBlock *>(*I));
850       Hash = (Hash << 7) | (Hash >> (sizeof(uintptr_t) * CHAR_BIT - 7));
851     }
852     // Avoid colliding with the DenseMap sentinels ~0 and ~0-1.
853     Hash >>= 1;
854     // If we've never seen this hash value before, it's a unique PHI.
855     std::pair<DenseMap<uintptr_t, PHINode *>::iterator, bool> Pair =
856       HashMap.insert(std::make_pair(Hash, PN));
857     if (Pair.second) continue;
858     // Otherwise it's either a duplicate or a hash collision.
859     for (PHINode *OtherPN = Pair.first->second; ; ) {
860       if (OtherPN->isIdenticalTo(PN)) {
861         // A duplicate. Replace this PHI with its duplicate.
862         PN->replaceAllUsesWith(OtherPN);
863         PN->eraseFromParent();
864         Changed = true;
865         break;
866       }
867       // A non-duplicate hash collision.
868       DenseMap<PHINode *, PHINode *>::iterator I = CollisionMap.find(OtherPN);
869       if (I == CollisionMap.end()) {
870         // Set this PHI to be the head of the linked list of colliding PHIs.
871         PHINode *Old = Pair.first->second;
872         Pair.first->second = PN;
873         CollisionMap[PN] = Old;
874         break;
875       }
876       // Proceed to the next PHI in the list.
877       OtherPN = I->second;
878     }
879   }
880
881   return Changed;
882 }
883
884 /// enforceKnownAlignment - If the specified pointer points to an object that
885 /// we control, modify the object's alignment to PrefAlign. This isn't
886 /// often possible though. If alignment is important, a more reliable approach
887 /// is to simply align all global variables and allocation instructions to
888 /// their preferred alignment from the beginning.
889 ///
890 static unsigned enforceKnownAlignment(Value *V, unsigned Align,
891                                       unsigned PrefAlign, const DataLayout *TD) {
892   V = V->stripPointerCasts();
893
894   if (AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(V)) {
895     // If the preferred alignment is greater than the natural stack alignment
896     // then don't round up. This avoids dynamic stack realignment.
897     if (TD && TD->exceedsNaturalStackAlignment(PrefAlign))
898       return Align;
899     // If there is a requested alignment and if this is an alloca, round up.
900     if (AI->getAlignment() >= PrefAlign)
901       return AI->getAlignment();
902     AI->setAlignment(PrefAlign);
903     return PrefAlign;
904   }
905
906   if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(V)) {
907     // If there is a large requested alignment and we can, bump up the alignment
908     // of the global.
909     if (GV->isDeclaration()) return Align;
910     // If the memory we set aside for the global may not be the memory used by
911     // the final program then it is impossible for us to reliably enforce the
912     // preferred alignment.
913     if (GV->isWeakForLinker()) return Align;
914
915     if (GV->getAlignment() >= PrefAlign)
916       return GV->getAlignment();
917     // We can only increase the alignment of the global if it has no alignment
918     // specified or if it is not assigned a section.  If it is assigned a
919     // section, the global could be densely packed with other objects in the
920     // section, increasing the alignment could cause padding issues.
921     if (!GV->hasSection() || GV->getAlignment() == 0)
922       GV->setAlignment(PrefAlign);
923     return GV->getAlignment();
924   }
925
926   return Align;
927 }
928
929 /// getOrEnforceKnownAlignment - If the specified pointer has an alignment that
930 /// we can determine, return it, otherwise return 0.  If PrefAlign is specified,
931 /// and it is more than the alignment of the ultimate object, see if we can
932 /// increase the alignment of the ultimate object, making this check succeed.
933 unsigned llvm::getOrEnforceKnownAlignment(Value *V, unsigned PrefAlign,
934                                           const DataLayout *DL) {
935   assert(V->getType()->isPointerTy() &&
936          "getOrEnforceKnownAlignment expects a pointer!");
937   unsigned BitWidth = DL ? DL->getPointerTypeSizeInBits(V->getType()) : 64;
938
939   APInt KnownZero(BitWidth, 0), KnownOne(BitWidth, 0);
940   ComputeMaskedBits(V, KnownZero, KnownOne, DL);
941   unsigned TrailZ = KnownZero.countTrailingOnes();
942
943   // Avoid trouble with ridiculously large TrailZ values, such as
944   // those computed from a null pointer.
945   TrailZ = std::min(TrailZ, unsigned(sizeof(unsigned) * CHAR_BIT - 1));
946
947   unsigned Align = 1u << std::min(BitWidth - 1, TrailZ);
948
949   // LLVM doesn't support alignments larger than this currently.
950   Align = std::min(Align, +Value::MaximumAlignment);
951
952   if (PrefAlign > Align)
953     Align = enforceKnownAlignment(V, Align, PrefAlign, DL);
954
955   // We don't need to make any adjustment.
956   return Align;
957 }
958
959 ///===---------------------------------------------------------------------===//
960 ///  Dbg Intrinsic utilities
961 ///
962
963 /// See if there is a dbg.value intrinsic for DIVar before I.
964 static bool LdStHasDebugValue(DIVariable &DIVar, Instruction *I) {
965   // Since we can't guarantee that the original dbg.declare instrinsic
966   // is removed by LowerDbgDeclare(), we need to make sure that we are
967   // not inserting the same dbg.value intrinsic over and over.
968   llvm::BasicBlock::InstListType::iterator PrevI(I);
969   if (PrevI != I->getParent()->getInstList().begin()) {
970     --PrevI;
971     if (DbgValueInst *DVI = dyn_cast<DbgValueInst>(PrevI))
972       if (DVI->getValue() == I->getOperand(0) &&
973           DVI->getOffset() == 0 &&
974           DVI->getVariable() == DIVar)
975         return true;
976   }
977   return false;
978 }
979
980 /// Inserts a llvm.dbg.value intrinsic before a store to an alloca'd value
981 /// that has an associated llvm.dbg.decl intrinsic.
982 bool llvm::ConvertDebugDeclareToDebugValue(DbgDeclareInst *DDI,
983                                            StoreInst *SI, DIBuilder &Builder) {
984   DIVariable DIVar(DDI->getVariable());
985   assert((!DIVar || DIVar.isVariable()) &&
986          "Variable in DbgDeclareInst should be either null or a DIVariable.");
987   if (!DIVar)
988     return false;
989
990   if (LdStHasDebugValue(DIVar, SI))
991     return true;
992
993   Instruction *DbgVal = NULL;
994   // If an argument is zero extended then use argument directly. The ZExt
995   // may be zapped by an optimization pass in future.
996   Argument *ExtendedArg = NULL;
997   if (ZExtInst *ZExt = dyn_cast<ZExtInst>(SI->getOperand(0)))
998     ExtendedArg = dyn_cast<Argument>(ZExt->getOperand(0));
999   if (SExtInst *SExt = dyn_cast<SExtInst>(SI->getOperand(0)))
1000     ExtendedArg = dyn_cast<Argument>(SExt->getOperand(0));
1001   if (ExtendedArg)
1002     DbgVal = Builder.insertDbgValueIntrinsic(ExtendedArg, 0, DIVar, SI);
1003   else
1004     DbgVal = Builder.insertDbgValueIntrinsic(SI->getOperand(0), 0, DIVar, SI);
1005
1006   // Propagate any debug metadata from the store onto the dbg.value.
1007   DebugLoc SIDL = SI->getDebugLoc();
1008   if (!SIDL.isUnknown())
1009     DbgVal->setDebugLoc(SIDL);
1010   // Otherwise propagate debug metadata from dbg.declare.
1011   else
1012     DbgVal->setDebugLoc(DDI->getDebugLoc());
1013   return true;
1014 }
1015
1016 /// Inserts a llvm.dbg.value intrinsic before a load of an alloca'd value
1017 /// that has an associated llvm.dbg.decl intrinsic.
1018 bool llvm::ConvertDebugDeclareToDebugValue(DbgDeclareInst *DDI,
1019                                            LoadInst *LI, DIBuilder &Builder) {
1020   DIVariable DIVar(DDI->getVariable());
1021   assert((!DIVar || DIVar.isVariable()) &&
1022          "Variable in DbgDeclareInst should be either null or a DIVariable.");
1023   if (!DIVar)
1024     return false;
1025
1026   if (LdStHasDebugValue(DIVar, LI))
1027     return true;
1028
1029   Instruction *DbgVal =
1030     Builder.insertDbgValueIntrinsic(LI->getOperand(0), 0,
1031                                     DIVar, LI);
1032
1033   // Propagate any debug metadata from the store onto the dbg.value.
1034   DebugLoc LIDL = LI->getDebugLoc();
1035   if (!LIDL.isUnknown())
1036     DbgVal->setDebugLoc(LIDL);
1037   // Otherwise propagate debug metadata from dbg.declare.
1038   else
1039     DbgVal->setDebugLoc(DDI->getDebugLoc());
1040   return true;
1041 }
1042
1043 /// LowerDbgDeclare - Lowers llvm.dbg.declare intrinsics into appropriate set
1044 /// of llvm.dbg.value intrinsics.
1045 bool llvm::LowerDbgDeclare(Function &F) {
1046   DIBuilder DIB(*F.getParent());
1047   SmallVector<DbgDeclareInst *, 4> Dbgs;
1048   for (Function::iterator FI = F.begin(), FE = F.end(); FI != FE; ++FI)
1049     for (BasicBlock::iterator BI = FI->begin(), BE = FI->end(); BI != BE; ++BI) {
1050       if (DbgDeclareInst *DDI = dyn_cast<DbgDeclareInst>(BI))
1051         Dbgs.push_back(DDI);
1052     }
1053   if (Dbgs.empty())
1054     return false;
1055
1056   for (SmallVectorImpl<DbgDeclareInst *>::iterator I = Dbgs.begin(),
1057          E = Dbgs.end(); I != E; ++I) {
1058     DbgDeclareInst *DDI = *I;
1059     if (AllocaInst *AI = dyn_cast_or_null<AllocaInst>(DDI->getAddress())) {
1060       // We only remove the dbg.declare intrinsic if all uses are
1061       // converted to dbg.value intrinsics.
1062       bool RemoveDDI = true;
1063       for (Value::use_iterator UI = AI->use_begin(), E = AI->use_end();
1064            UI != E; ++UI)
1065         if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(*UI))
1066           ConvertDebugDeclareToDebugValue(DDI, SI, DIB);
1067         else if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(*UI))
1068           ConvertDebugDeclareToDebugValue(DDI, LI, DIB);
1069         else
1070           RemoveDDI = false;
1071       if (RemoveDDI)
1072         DDI->eraseFromParent();
1073     }
1074   }
1075   return true;
1076 }
1077
1078 /// FindAllocaDbgDeclare - Finds the llvm.dbg.declare intrinsic describing the
1079 /// alloca 'V', if any.
1080 DbgDeclareInst *llvm::FindAllocaDbgDeclare(Value *V) {
1081   if (MDNode *DebugNode = MDNode::getIfExists(V->getContext(), V))
1082     for (Value::use_iterator UI = DebugNode->use_begin(),
1083          E = DebugNode->use_end(); UI != E; ++UI)
1084       if (DbgDeclareInst *DDI = dyn_cast<DbgDeclareInst>(*UI))
1085         return DDI;
1086
1087   return 0;
1088 }
1089
1090 bool llvm::replaceDbgDeclareForAlloca(AllocaInst *AI, Value *NewAllocaAddress,
1091                                       DIBuilder &Builder) {
1092   DbgDeclareInst *DDI = FindAllocaDbgDeclare(AI);
1093   if (!DDI)
1094     return false;
1095   DIVariable DIVar(DDI->getVariable());
1096   assert((!DIVar || DIVar.isVariable()) &&
1097          "Variable in DbgDeclareInst should be either null or a DIVariable.");
1098   if (!DIVar)
1099     return false;
1100
1101   // Create a copy of the original DIDescriptor for user variable, appending
1102   // "deref" operation to a list of address elements, as new llvm.dbg.declare
1103   // will take a value storing address of the memory for variable, not
1104   // alloca itself.
1105   Type *Int64Ty = Type::getInt64Ty(AI->getContext());
1106   SmallVector<Value*, 4> NewDIVarAddress;
1107   if (DIVar.hasComplexAddress()) {
1108     for (unsigned i = 0, n = DIVar.getNumAddrElements(); i < n; ++i) {
1109       NewDIVarAddress.push_back(
1110           ConstantInt::get(Int64Ty, DIVar.getAddrElement(i)));
1111     }
1112   }
1113   NewDIVarAddress.push_back(ConstantInt::get(Int64Ty, DIBuilder::OpDeref));
1114   DIVariable NewDIVar = Builder.createComplexVariable(
1115       DIVar.getTag(), DIVar.getContext(), DIVar.getName(),
1116       DIVar.getFile(), DIVar.getLineNumber(), DIVar.getType(),
1117       NewDIVarAddress, DIVar.getArgNumber());
1118
1119   // Insert llvm.dbg.declare in the same basic block as the original alloca,
1120   // and remove old llvm.dbg.declare.
1121   BasicBlock *BB = AI->getParent();
1122   Builder.insertDeclare(NewAllocaAddress, NewDIVar, BB);
1123   DDI->eraseFromParent();
1124   return true;
1125 }
1126
1127 /// changeToUnreachable - Insert an unreachable instruction before the specified
1128 /// instruction, making it and the rest of the code in the block dead.
1129 static void changeToUnreachable(Instruction *I, bool UseLLVMTrap) {
1130   BasicBlock *BB = I->getParent();
1131   // Loop over all of the successors, removing BB's entry from any PHI
1132   // nodes.
1133   for (succ_iterator SI = succ_begin(BB), SE = succ_end(BB); SI != SE; ++SI)
1134     (*SI)->removePredecessor(BB);
1135
1136   // Insert a call to llvm.trap right before this.  This turns the undefined
1137   // behavior into a hard fail instead of falling through into random code.
1138   if (UseLLVMTrap) {
1139     Function *TrapFn =
1140       Intrinsic::getDeclaration(BB->getParent()->getParent(), Intrinsic::trap);
1141     CallInst *CallTrap = CallInst::Create(TrapFn, "", I);
1142     CallTrap->setDebugLoc(I->getDebugLoc());
1143   }
1144   new UnreachableInst(I->getContext(), I);
1145
1146   // All instructions after this are dead.
1147   BasicBlock::iterator BBI = I, BBE = BB->end();
1148   while (BBI != BBE) {
1149     if (!BBI->use_empty())
1150       BBI->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(BBI->getType()));
1151     BB->getInstList().erase(BBI++);
1152   }
1153 }
1154
1155 /// changeToCall - Convert the specified invoke into a normal call.
1156 static void changeToCall(InvokeInst *II) {
1157   SmallVector<Value*, 8> Args(II->op_begin(), II->op_end() - 3);
1158   CallInst *NewCall = CallInst::Create(II->getCalledValue(), Args, "", II);
1159   NewCall->takeName(II);
1160   NewCall->setCallingConv(II->getCallingConv());
1161   NewCall->setAttributes(II->getAttributes());
1162   NewCall->setDebugLoc(II->getDebugLoc());
1163   II->replaceAllUsesWith(NewCall);
1164
1165   // Follow the call by a branch to the normal destination.
1166   BranchInst::Create(II->getNormalDest(), II);
1167
1168   // Update PHI nodes in the unwind destination
1169   II->getUnwindDest()->removePredecessor(II->getParent());
1170   II->eraseFromParent();
1171 }
1172
1173 static bool markAliveBlocks(BasicBlock *BB,
1174                             SmallPtrSet<BasicBlock*, 128> &Reachable) {
1175
1176   SmallVector<BasicBlock*, 128> Worklist;
1177   Worklist.push_back(BB);
1178   Reachable.insert(BB);
1179   bool Changed = false;
1180   do {
1181     BB = Worklist.pop_back_val();
1182
1183     // Do a quick scan of the basic block, turning any obviously unreachable
1184     // instructions into LLVM unreachable insts.  The instruction combining pass
1185     // canonicalizes unreachable insts into stores to null or undef.
1186     for (BasicBlock::iterator BBI = BB->begin(), E = BB->end(); BBI != E;++BBI){
1187       if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(BBI)) {
1188         if (CI->doesNotReturn()) {
1189           // If we found a call to a no-return function, insert an unreachable
1190           // instruction after it.  Make sure there isn't *already* one there
1191           // though.
1192           ++BBI;
1193           if (!isa<UnreachableInst>(BBI)) {
1194             // Don't insert a call to llvm.trap right before the unreachable.
1195             changeToUnreachable(BBI, false);
1196             Changed = true;
1197           }
1198           break;
1199         }
1200       }
1201
1202       // Store to undef and store to null are undefined and used to signal that
1203       // they should be changed to unreachable by passes that can't modify the
1204       // CFG.
1205       if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(BBI)) {
1206         // Don't touch volatile stores.
1207         if (SI->isVolatile()) continue;
1208
1209         Value *Ptr = SI->getOperand(1);
1210
1211         if (isa<UndefValue>(Ptr) ||
1212             (isa<ConstantPointerNull>(Ptr) &&
1213              SI->getPointerAddressSpace() == 0)) {
1214           changeToUnreachable(SI, true);
1215           Changed = true;
1216           break;
1217         }
1218       }
1219     }
1220
1221     // Turn invokes that call 'nounwind' functions into ordinary calls.
1222     if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(BB->getTerminator())) {
1223       Value *Callee = II->getCalledValue();
1224       if (isa<ConstantPointerNull>(Callee) || isa<UndefValue>(Callee)) {
1225         changeToUnreachable(II, true);
1226         Changed = true;
1227       } else if (II->doesNotThrow()) {
1228         if (II->use_empty() && II->onlyReadsMemory()) {
1229           // jump to the normal destination branch.
1230           BranchInst::Create(II->getNormalDest(), II);
1231           II->getUnwindDest()->removePredecessor(II->getParent());
1232           II->eraseFromParent();
1233         } else
1234           changeToCall(II);
1235         Changed = true;
1236       }
1237     }
1238
1239     Changed |= ConstantFoldTerminator(BB, true);
1240     for (succ_iterator SI = succ_begin(BB), SE = succ_end(BB); SI != SE; ++SI)
1241       if (Reachable.insert(*SI))
1242         Worklist.push_back(*SI);
1243   } while (!Worklist.empty());
1244   return Changed;
1245 }
1246
1247 /// removeUnreachableBlocksFromFn - Remove blocks that are not reachable, even
1248 /// if they are in a dead cycle.  Return true if a change was made, false
1249 /// otherwise.
1250 bool llvm::removeUnreachableBlocks(Function &F) {
1251   SmallPtrSet<BasicBlock*, 128> Reachable;
1252   bool Changed = markAliveBlocks(F.begin(), Reachable);
1253
1254   // If there are unreachable blocks in the CFG...
1255   if (Reachable.size() == F.size())
1256     return Changed;
1257
1258   assert(Reachable.size() < F.size());
1259   NumRemoved += F.size()-Reachable.size();
1260
1261   // Loop over all of the basic blocks that are not reachable, dropping all of
1262   // their internal references...
1263   for (Function::iterator BB = ++F.begin(), E = F.end(); BB != E; ++BB) {
1264     if (Reachable.count(BB))
1265       continue;
1266
1267     for (succ_iterator SI = succ_begin(BB), SE = succ_end(BB); SI != SE; ++SI)
1268       if (Reachable.count(*SI))
1269         (*SI)->removePredecessor(BB);
1270     BB->dropAllReferences();
1271   }
1272
1273   for (Function::iterator I = ++F.begin(); I != F.end();)
1274     if (!Reachable.count(I))
1275       I = F.getBasicBlockList().erase(I);
1276     else
1277       ++I;
1278
1279   return true;
1280 }