Perform an intelligent splice of the predecessor with the single successor.
[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/ValueTracking.h"
24 #include "llvm/DIBuilder.h"
25 #include "llvm/DebugInfo.h"
26 #include "llvm/IR/Constants.h"
27 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
28 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
29 #include "llvm/IR/GlobalAlias.h"
30 #include "llvm/IR/GlobalVariable.h"
31 #include "llvm/IR/IRBuilder.h"
32 #include "llvm/IR/Instructions.h"
33 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
34 #include "llvm/IR/Intrinsics.h"
35 #include "llvm/IR/MDBuilder.h"
36 #include "llvm/IR/Metadata.h"
37 #include "llvm/IR/Operator.h"
38 #include "llvm/Support/CFG.h"
39 #include "llvm/Support/Debug.h"
40 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
41 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
42 #include "llvm/Support/ValueHandle.h"
43 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
44 using namespace llvm;
45
46 STATISTIC(NumRemoved, "Number of unreachable basic blocks removed");
47
48 //===----------------------------------------------------------------------===//
49 //  Local constant propagation.
50 //
51
52 /// ConstantFoldTerminator - If a terminator instruction is predicated on a
53 /// constant value, convert it into an unconditional branch to the constant
54 /// destination.  This is a nontrivial operation because the successors of this
55 /// basic block must have their PHI nodes updated.
56 /// Also calls RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions() on any branch/switch
57 /// conditions and indirectbr addresses this might make dead if
58 /// DeleteDeadConditions is true.
59 bool llvm::ConstantFoldTerminator(BasicBlock *BB, bool DeleteDeadConditions,
60                                   const TargetLibraryInfo *TLI) {
61   TerminatorInst *T = BB->getTerminator();
62   IRBuilder<> Builder(T);
63
64   // Branch - See if we are conditional jumping on constant
65   if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(T)) {
66     if (BI->isUnconditional()) return false;  // Can't optimize uncond branch
67     BasicBlock *Dest1 = BI->getSuccessor(0);
68     BasicBlock *Dest2 = BI->getSuccessor(1);
69
70     if (ConstantInt *Cond = dyn_cast<ConstantInt>(BI->getCondition())) {
71       // Are we branching on constant?
72       // YES.  Change to unconditional branch...
73       BasicBlock *Destination = Cond->getZExtValue() ? Dest1 : Dest2;
74       BasicBlock *OldDest     = Cond->getZExtValue() ? Dest2 : Dest1;
75
76       //cerr << "Function: " << T->getParent()->getParent()
77       //     << "\nRemoving branch from " << T->getParent()
78       //     << "\n\nTo: " << OldDest << endl;
79
80       // Let the basic block know that we are letting go of it.  Based on this,
81       // it will adjust it's PHI nodes.
82       OldDest->removePredecessor(BB);
83
84       // Replace the conditional branch with an unconditional one.
85       Builder.CreateBr(Destination);
86       BI->eraseFromParent();
87       return true;
88     }
89
90     if (Dest2 == Dest1) {       // Conditional branch to same location?
91       // This branch matches something like this:
92       //     br bool %cond, label %Dest, label %Dest
93       // and changes it into:  br label %Dest
94
95       // Let the basic block know that we are letting go of one copy of it.
96       assert(BI->getParent() && "Terminator not inserted in block!");
97       Dest1->removePredecessor(BI->getParent());
98
99       // Replace the conditional branch with an unconditional one.
100       Builder.CreateBr(Dest1);
101       Value *Cond = BI->getCondition();
102       BI->eraseFromParent();
103       if (DeleteDeadConditions)
104         RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(Cond, TLI);
105       return true;
106     }
107     return false;
108   }
109
110   if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(T)) {
111     // If we are switching on a constant, we can convert the switch into a
112     // single branch instruction!
113     ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(SI->getCondition());
114     BasicBlock *TheOnlyDest = SI->getDefaultDest();
115     BasicBlock *DefaultDest = TheOnlyDest;
116
117     // Figure out which case it goes to.
118     for (SwitchInst::CaseIt i = SI->case_begin(), e = SI->case_end();
119          i != e; ++i) {
120       // Found case matching a constant operand?
121       if (i.getCaseValue() == CI) {
122         TheOnlyDest = i.getCaseSuccessor();
123         break;
124       }
125
126       // Check to see if this branch is going to the same place as the default
127       // dest.  If so, eliminate it as an explicit compare.
128       if (i.getCaseSuccessor() == DefaultDest) {
129         MDNode* MD = SI->getMetadata(LLVMContext::MD_prof);
130         // MD should have 2 + NumCases operands.
131         if (MD && MD->getNumOperands() == 2 + SI->getNumCases()) {
132           // Collect branch weights into a vector.
133           SmallVector<uint32_t, 8> Weights;
134           for (unsigned MD_i = 1, MD_e = MD->getNumOperands(); MD_i < MD_e;
135                ++MD_i) {
136             ConstantInt* CI = dyn_cast<ConstantInt>(MD->getOperand(MD_i));
137             assert(CI);
138             Weights.push_back(CI->getValue().getZExtValue());
139           }
140           // Merge weight of this case to the default weight.
141           unsigned idx = i.getCaseIndex();
142           Weights[0] += Weights[idx+1];
143           // Remove weight for this case.
144           std::swap(Weights[idx+1], Weights.back());
145           Weights.pop_back();
146           SI->setMetadata(LLVMContext::MD_prof,
147                           MDBuilder(BB->getContext()).
148                           createBranchWeights(Weights));
149         }
150         // Remove this entry.
151         DefaultDest->removePredecessor(SI->getParent());
152         SI->removeCase(i);
153         --i; --e;
154         continue;
155       }
156
157       // Otherwise, check to see if the switch only branches to one destination.
158       // We do this by reseting "TheOnlyDest" to null when we find two non-equal
159       // destinations.
160       if (i.getCaseSuccessor() != TheOnlyDest) TheOnlyDest = 0;
161     }
162
163     if (CI && !TheOnlyDest) {
164       // Branching on a constant, but not any of the cases, go to the default
165       // successor.
166       TheOnlyDest = SI->getDefaultDest();
167     }
168
169     // If we found a single destination that we can fold the switch into, do so
170     // now.
171     if (TheOnlyDest) {
172       // Insert the new branch.
173       Builder.CreateBr(TheOnlyDest);
174       BasicBlock *BB = SI->getParent();
175
176       // Remove entries from PHI nodes which we no longer branch to...
177       for (unsigned i = 0, e = SI->getNumSuccessors(); i != e; ++i) {
178         // Found case matching a constant operand?
179         BasicBlock *Succ = SI->getSuccessor(i);
180         if (Succ == TheOnlyDest)
181           TheOnlyDest = 0;  // Don't modify the first branch to TheOnlyDest
182         else
183           Succ->removePredecessor(BB);
184       }
185
186       // Delete the old switch.
187       Value *Cond = SI->getCondition();
188       SI->eraseFromParent();
189       if (DeleteDeadConditions)
190         RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(Cond, TLI);
191       return true;
192     }
193
194     if (SI->getNumCases() == 1) {
195       // Otherwise, we can fold this switch into a conditional branch
196       // instruction if it has only one non-default destination.
197       SwitchInst::CaseIt FirstCase = SI->case_begin();
198       Value *Cond = Builder.CreateICmpEQ(SI->getCondition(),
199           FirstCase.getCaseValue(), "cond");
200
201       // Insert the new branch.
202       BranchInst *NewBr = Builder.CreateCondBr(Cond,
203                                                FirstCase.getCaseSuccessor(),
204                                                SI->getDefaultDest());
205       MDNode* MD = SI->getMetadata(LLVMContext::MD_prof);
206       if (MD && MD->getNumOperands() == 3) {
207         ConstantInt *SICase = dyn_cast<ConstantInt>(MD->getOperand(2));
208         ConstantInt *SIDef = dyn_cast<ConstantInt>(MD->getOperand(1));
209         assert(SICase && SIDef);
210         // The TrueWeight should be the weight for the single case of SI.
211         NewBr->setMetadata(LLVMContext::MD_prof,
212                         MDBuilder(BB->getContext()).
213                         createBranchWeights(SICase->getValue().getZExtValue(),
214                                             SIDef->getValue().getZExtValue()));
215       }
216
217       // Delete the old switch.
218       SI->eraseFromParent();
219       return true;
220     }
221     return false;
222   }
223
224   if (IndirectBrInst *IBI = dyn_cast<IndirectBrInst>(T)) {
225     // indirectbr blockaddress(@F, @BB) -> br label @BB
226     if (BlockAddress *BA =
227           dyn_cast<BlockAddress>(IBI->getAddress()->stripPointerCasts())) {
228       BasicBlock *TheOnlyDest = BA->getBasicBlock();
229       // Insert the new branch.
230       Builder.CreateBr(TheOnlyDest);
231
232       for (unsigned i = 0, e = IBI->getNumDestinations(); i != e; ++i) {
233         if (IBI->getDestination(i) == TheOnlyDest)
234           TheOnlyDest = 0;
235         else
236           IBI->getDestination(i)->removePredecessor(IBI->getParent());
237       }
238       Value *Address = IBI->getAddress();
239       IBI->eraseFromParent();
240       if (DeleteDeadConditions)
241         RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(Address, TLI);
242
243       // If we didn't find our destination in the IBI successor list, then we
244       // have undefined behavior.  Replace the unconditional branch with an
245       // 'unreachable' instruction.
246       if (TheOnlyDest) {
247         BB->getTerminator()->eraseFromParent();
248         new UnreachableInst(BB->getContext(), BB);
249       }
250
251       return true;
252     }
253   }
254
255   return false;
256 }
257
258
259 //===----------------------------------------------------------------------===//
260 //  Local dead code elimination.
261 //
262
263 /// isInstructionTriviallyDead - Return true if the result produced by the
264 /// instruction is not used, and the instruction has no side effects.
265 ///
266 bool llvm::isInstructionTriviallyDead(Instruction *I,
267                                       const TargetLibraryInfo *TLI) {
268   if (!I->use_empty() || isa<TerminatorInst>(I)) return false;
269
270   // We don't want the landingpad instruction removed by anything this general.
271   if (isa<LandingPadInst>(I))
272     return false;
273
274   // We don't want debug info removed by anything this general, unless
275   // debug info is empty.
276   if (DbgDeclareInst *DDI = dyn_cast<DbgDeclareInst>(I)) {
277     if (DDI->getAddress())
278       return false;
279     return true;
280   }
281   if (DbgValueInst *DVI = dyn_cast<DbgValueInst>(I)) {
282     if (DVI->getValue())
283       return false;
284     return true;
285   }
286
287   if (!I->mayHaveSideEffects()) return true;
288
289   // Special case intrinsics that "may have side effects" but can be deleted
290   // when dead.
291   if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(I)) {
292     // Safe to delete llvm.stacksave if dead.
293     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::stacksave)
294       return true;
295
296     // Lifetime intrinsics are dead when their right-hand is undef.
297     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::lifetime_start ||
298         II->getIntrinsicID() == Intrinsic::lifetime_end)
299       return isa<UndefValue>(II->getArgOperand(1));
300   }
301
302   if (isAllocLikeFn(I, TLI)) return true;
303
304   if (CallInst *CI = isFreeCall(I, TLI))
305     if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(CI->getArgOperand(0)))
306       return C->isNullValue() || isa<UndefValue>(C);
307
308   return false;
309 }
310
311 /// RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions - If the specified value is a
312 /// trivially dead instruction, delete it.  If that makes any of its operands
313 /// trivially dead, delete them too, recursively.  Return true if any
314 /// instructions were deleted.
315 bool
316 llvm::RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(Value *V,
317                                                  const TargetLibraryInfo *TLI) {
318   Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
319   if (!I || !I->use_empty() || !isInstructionTriviallyDead(I, TLI))
320     return false;
321
322   SmallVector<Instruction*, 16> DeadInsts;
323   DeadInsts.push_back(I);
324
325   do {
326     I = DeadInsts.pop_back_val();
327
328     // Null out all of the instruction's operands to see if any operand becomes
329     // dead as we go.
330     for (unsigned i = 0, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i) {
331       Value *OpV = I->getOperand(i);
332       I->setOperand(i, 0);
333
334       if (!OpV->use_empty()) continue;
335
336       // If the operand is an instruction that became dead as we nulled out the
337       // operand, and if it is 'trivially' dead, delete it in a future loop
338       // iteration.
339       if (Instruction *OpI = dyn_cast<Instruction>(OpV))
340         if (isInstructionTriviallyDead(OpI, TLI))
341           DeadInsts.push_back(OpI);
342     }
343
344     I->eraseFromParent();
345   } while (!DeadInsts.empty());
346
347   return true;
348 }
349
350 /// areAllUsesEqual - Check whether the uses of a value are all the same.
351 /// This is similar to Instruction::hasOneUse() except this will also return
352 /// true when there are no uses or multiple uses that all refer to the same
353 /// value.
354 static bool areAllUsesEqual(Instruction *I) {
355   Value::use_iterator UI = I->use_begin();
356   Value::use_iterator UE = I->use_end();
357   if (UI == UE)
358     return true;
359
360   User *TheUse = *UI;
361   for (++UI; UI != UE; ++UI) {
362     if (*UI != TheUse)
363       return false;
364   }
365   return true;
366 }
367
368 /// RecursivelyDeleteDeadPHINode - If the specified value is an effectively
369 /// dead PHI node, due to being a def-use chain of single-use nodes that
370 /// either forms a cycle or is terminated by a trivially dead instruction,
371 /// delete it.  If that makes any of its operands trivially dead, delete them
372 /// too, recursively.  Return true if a change was made.
373 bool llvm::RecursivelyDeleteDeadPHINode(PHINode *PN,
374                                         const TargetLibraryInfo *TLI) {
375   SmallPtrSet<Instruction*, 4> Visited;
376   for (Instruction *I = PN; areAllUsesEqual(I) && !I->mayHaveSideEffects();
377        I = cast<Instruction>(*I->use_begin())) {
378     if (I->use_empty())
379       return RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(I, TLI);
380
381     // If we find an instruction more than once, we're on a cycle that
382     // won't prove fruitful.
383     if (!Visited.insert(I)) {
384       // Break the cycle and delete the instruction and its operands.
385       I->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(I->getType()));
386       (void)RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(I, TLI);
387       return true;
388     }
389   }
390   return false;
391 }
392
393 /// SimplifyInstructionsInBlock - Scan the specified basic block and try to
394 /// simplify any instructions in it and recursively delete dead instructions.
395 ///
396 /// This returns true if it changed the code, note that it can delete
397 /// instructions in other blocks as well in this block.
398 bool llvm::SimplifyInstructionsInBlock(BasicBlock *BB, const DataLayout *TD,
399                                        const TargetLibraryInfo *TLI) {
400   bool MadeChange = false;
401
402 #ifndef NDEBUG
403   // In debug builds, ensure that the terminator of the block is never replaced
404   // or deleted by these simplifications. The idea of simplification is that it
405   // cannot introduce new instructions, and there is no way to replace the
406   // terminator of a block without introducing a new instruction.
407   AssertingVH<Instruction> TerminatorVH(--BB->end());
408 #endif
409
410   for (BasicBlock::iterator BI = BB->begin(), E = --BB->end(); BI != E; ) {
411     assert(!BI->isTerminator());
412     Instruction *Inst = BI++;
413
414     WeakVH BIHandle(BI);
415     if (recursivelySimplifyInstruction(Inst, TD, TLI)) {
416       MadeChange = true;
417       if (BIHandle != BI)
418         BI = BB->begin();
419       continue;
420     }
421
422     MadeChange |= RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(Inst, TLI);
423     if (BIHandle != BI)
424       BI = BB->begin();
425   }
426   return MadeChange;
427 }
428
429 //===----------------------------------------------------------------------===//
430 //  Control Flow Graph Restructuring.
431 //
432
433
434 /// RemovePredecessorAndSimplify - Like BasicBlock::removePredecessor, this
435 /// method is called when we're about to delete Pred as a predecessor of BB.  If
436 /// BB contains any PHI nodes, this drops the entries in the PHI nodes for Pred.
437 ///
438 /// Unlike the removePredecessor method, this attempts to simplify uses of PHI
439 /// nodes that collapse into identity values.  For example, if we have:
440 ///   x = phi(1, 0, 0, 0)
441 ///   y = and x, z
442 ///
443 /// .. and delete the predecessor corresponding to the '1', this will attempt to
444 /// recursively fold the and to 0.
445 void llvm::RemovePredecessorAndSimplify(BasicBlock *BB, BasicBlock *Pred,
446                                         DataLayout *TD) {
447   // This only adjusts blocks with PHI nodes.
448   if (!isa<PHINode>(BB->begin()))
449     return;
450
451   // Remove the entries for Pred from the PHI nodes in BB, but do not simplify
452   // them down.  This will leave us with single entry phi nodes and other phis
453   // that can be removed.
454   BB->removePredecessor(Pred, true);
455
456   WeakVH PhiIt = &BB->front();
457   while (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(PhiIt)) {
458     PhiIt = &*++BasicBlock::iterator(cast<Instruction>(PhiIt));
459     Value *OldPhiIt = PhiIt;
460
461     if (!recursivelySimplifyInstruction(PN, TD))
462       continue;
463
464     // If recursive simplification ended up deleting the next PHI node we would
465     // iterate to, then our iterator is invalid, restart scanning from the top
466     // of the block.
467     if (PhiIt != OldPhiIt) PhiIt = &BB->front();
468   }
469 }
470
471
472 /// MergeBasicBlockIntoOnlyPred - DestBB is a block with one predecessor and its
473 /// predecessor is known to have one successor (DestBB!).  Eliminate the edge
474 /// between them, moving the instructions in the predecessor into DestBB and
475 /// deleting the predecessor block.
476 ///
477 void llvm::MergeBasicBlockIntoOnlyPred(BasicBlock *DestBB, Pass *P) {
478   // If BB has single-entry PHI nodes, fold them.
479   while (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(DestBB->begin())) {
480     Value *NewVal = PN->getIncomingValue(0);
481     // Replace self referencing PHI with undef, it must be dead.
482     if (NewVal == PN) NewVal = UndefValue::get(PN->getType());
483     PN->replaceAllUsesWith(NewVal);
484     PN->eraseFromParent();
485   }
486
487   BasicBlock *PredBB = DestBB->getSinglePredecessor();
488   assert(PredBB && "Block doesn't have a single predecessor!");
489
490   // Zap anything that took the address of DestBB.  Not doing this will give the
491   // address an invalid value.
492   if (DestBB->hasAddressTaken()) {
493     BlockAddress *BA = BlockAddress::get(DestBB);
494     Constant *Replacement =
495       ConstantInt::get(llvm::Type::getInt32Ty(BA->getContext()), 1);
496     BA->replaceAllUsesWith(ConstantExpr::getIntToPtr(Replacement,
497                                                      BA->getType()));
498     BA->destroyConstant();
499   }
500
501   // Anything that branched to PredBB now branches to DestBB.
502   PredBB->replaceAllUsesWith(DestBB);
503
504   // Splice all the instructions from PredBB to DestBB.
505   PredBB->getTerminator()->eraseFromParent();
506
507   // First splice over the PHI nodes.
508   BasicBlock::iterator PI = PredBB->begin();
509   while (isa<PHINode>(PI))
510     ++PI;
511
512   if (PI != PredBB->begin())
513     DestBB->getInstList().splice(DestBB->begin(), PredBB->getInstList(),
514                                  PredBB->begin(), PI);
515
516   // Now splice over the rest of the instructions.
517   DestBB->getInstList().splice(DestBB->getFirstInsertionPt(),
518                                PredBB->getInstList(), PI, PredBB->end());
519
520   if (P) {
521     DominatorTree *DT = P->getAnalysisIfAvailable<DominatorTree>();
522     if (DT) {
523       BasicBlock *PredBBIDom = DT->getNode(PredBB)->getIDom()->getBlock();
524       DT->changeImmediateDominator(DestBB, PredBBIDom);
525       DT->eraseNode(PredBB);
526     }
527   }
528
529   // Nuke BB.
530   PredBB->eraseFromParent();
531 }
532
533 /// CanMergeValues - Return true if we can choose one of these values to use
534 /// in place of the other. Note that we will always choose the non-undef
535 /// value to keep.
536 static bool CanMergeValues(Value *First, Value *Second) {
537   return First == Second || isa<UndefValue>(First) || isa<UndefValue>(Second);
538 }
539
540 /// CanPropagatePredecessorsForPHIs - Return true if we can fold BB, an
541 /// almost-empty BB ending in an unconditional branch to Succ, into Succ.
542 ///
543 /// Assumption: Succ is the single successor for BB.
544 ///
545 static bool CanPropagatePredecessorsForPHIs(BasicBlock *BB, BasicBlock *Succ) {
546   assert(*succ_begin(BB) == Succ && "Succ is not successor of BB!");
547
548   DEBUG(dbgs() << "Looking to fold " << BB->getName() << " into "
549         << Succ->getName() << "\n");
550   // Shortcut, if there is only a single predecessor it must be BB and merging
551   // is always safe
552   if (Succ->getSinglePredecessor()) return true;
553
554   // Make a list of the predecessors of BB
555   SmallPtrSet<BasicBlock*, 16> BBPreds(pred_begin(BB), pred_end(BB));
556
557   // Look at all the phi nodes in Succ, to see if they present a conflict when
558   // merging these blocks
559   for (BasicBlock::iterator I = Succ->begin(); isa<PHINode>(I); ++I) {
560     PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
561
562     // If the incoming value from BB is again a PHINode in
563     // BB which has the same incoming value for *PI as PN does, we can
564     // merge the phi nodes and then the blocks can still be merged
565     PHINode *BBPN = dyn_cast<PHINode>(PN->getIncomingValueForBlock(BB));
566     if (BBPN && BBPN->getParent() == BB) {
567       for (unsigned PI = 0, PE = PN->getNumIncomingValues(); PI != PE; ++PI) {
568         BasicBlock *IBB = PN->getIncomingBlock(PI);
569         if (BBPreds.count(IBB) &&
570             !CanMergeValues(BBPN->getIncomingValueForBlock(IBB),
571                             PN->getIncomingValue(PI))) {
572           DEBUG(dbgs() << "Can't fold, phi node " << PN->getName() << " in "
573                 << Succ->getName() << " is conflicting with "
574                 << BBPN->getName() << " with regard to common predecessor "
575                 << IBB->getName() << "\n");
576           return false;
577         }
578       }
579     } else {
580       Value* Val = PN->getIncomingValueForBlock(BB);
581       for (unsigned PI = 0, PE = PN->getNumIncomingValues(); PI != PE; ++PI) {
582         // See if the incoming value for the common predecessor is equal to the
583         // one for BB, in which case this phi node will not prevent the merging
584         // of the block.
585         BasicBlock *IBB = PN->getIncomingBlock(PI);
586         if (BBPreds.count(IBB) &&
587             !CanMergeValues(Val, PN->getIncomingValue(PI))) {
588           DEBUG(dbgs() << "Can't fold, phi node " << PN->getName() << " in "
589                 << Succ->getName() << " is conflicting with regard to common "
590                 << "predecessor " << IBB->getName() << "\n");
591           return false;
592         }
593       }
594     }
595   }
596
597   return true;
598 }
599
600 typedef SmallVector<BasicBlock *, 16> PredBlockVector;
601 typedef DenseMap<BasicBlock *, Value *> IncomingValueMap;
602
603 /// \brief Determines the value to use as the phi node input for a block.
604 ///
605 /// Select between \p OldVal any value that we know flows from \p BB
606 /// to a particular phi on the basis of which one (if either) is not
607 /// undef. Update IncomingValues based on the selected value.
608 ///
609 /// \param OldVal The value we are considering selecting.
610 /// \param BB The block that the value flows in from.
611 /// \param IncomingValues A map from block-to-value for other phi inputs
612 /// that we have examined.
613 ///
614 /// \returns the selected value.
615 static Value *selectIncomingValueForBlock(Value *OldVal, BasicBlock *BB,
616                                           IncomingValueMap &IncomingValues) {
617   if (!isa<UndefValue>(OldVal)) {
618     assert((!IncomingValues.count(BB) ||
619             IncomingValues.find(BB)->second == OldVal) &&
620            "Expected OldVal to match incoming value from BB!");
621
622     IncomingValues.insert(std::make_pair(BB, OldVal));
623     return OldVal;
624   }
625
626   IncomingValueMap::const_iterator It = IncomingValues.find(BB);
627   if (It != IncomingValues.end()) return It->second;
628
629   return OldVal;
630 }
631
632 /// \brief Create a map from block to value for the operands of a
633 /// given phi.
634 ///
635 /// Create a map from block to value for each non-undef value flowing
636 /// into \p PN.
637 ///
638 /// \param PN The phi we are collecting the map for.
639 /// \param IncomingValues [out] The map from block to value for this phi.
640 static void gatherIncomingValuesToPhi(PHINode *PN,
641                                       IncomingValueMap &IncomingValues) {
642   for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
643     BasicBlock *BB = PN->getIncomingBlock(i);
644     Value *V = PN->getIncomingValue(i);
645
646     if (!isa<UndefValue>(V))
647       IncomingValues.insert(std::make_pair(BB, V));
648   }
649 }
650
651 /// \brief Replace the incoming undef values to a phi with the values
652 /// from a block-to-value map.
653 ///
654 /// \param PN The phi we are replacing the undefs in.
655 /// \param IncomingValues A map from block to value.
656 static void replaceUndefValuesInPhi(PHINode *PN,
657                                     const IncomingValueMap &IncomingValues) {
658   for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
659     Value *V = PN->getIncomingValue(i);
660
661     if (!isa<UndefValue>(V)) continue;
662
663     BasicBlock *BB = PN->getIncomingBlock(i);
664     IncomingValueMap::const_iterator It = IncomingValues.find(BB);
665     if (It == IncomingValues.end()) continue;
666
667     PN->setIncomingValue(i, It->second);
668   }
669 }
670
671 /// \brief Replace a value flowing from a block to a phi with
672 /// potentially multiple instances of that value flowing from the
673 /// block's predecessors to the phi.
674 ///
675 /// \param BB The block with the value flowing into the phi.
676 /// \param BBPreds The predecessors of BB.
677 /// \param PN The phi that we are updating.
678 static void redirectValuesFromPredecessorsToPhi(BasicBlock *BB,
679                                                 const PredBlockVector &BBPreds,
680                                                 PHINode *PN) {
681   Value *OldVal = PN->removeIncomingValue(BB, false);
682   assert(OldVal && "No entry in PHI for Pred BB!");
683
684   IncomingValueMap IncomingValues;
685
686   // We are merging two blocks - BB, and the block containing PN - and
687   // as a result we need to redirect edges from the predecessors of BB
688   // to go to the block containing PN, and update PN
689   // accordingly. Since we allow merging blocks in the case where the
690   // predecessor and successor blocks both share some predecessors,
691   // and where some of those common predecessors might have undef
692   // values flowing into PN, we want to rewrite those values to be
693   // consistent with the non-undef values.
694
695   gatherIncomingValuesToPhi(PN, IncomingValues);
696
697   // If this incoming value is one of the PHI nodes in BB, the new entries
698   // in the PHI node are the entries from the old PHI.
699   if (isa<PHINode>(OldVal) && cast<PHINode>(OldVal)->getParent() == BB) {
700     PHINode *OldValPN = cast<PHINode>(OldVal);
701     for (unsigned i = 0, e = OldValPN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
702       // Note that, since we are merging phi nodes and BB and Succ might
703       // have common predecessors, we could end up with a phi node with
704       // identical incoming branches. This will be cleaned up later (and
705       // will trigger asserts if we try to clean it up now, without also
706       // simplifying the corresponding conditional branch).
707       BasicBlock *PredBB = OldValPN->getIncomingBlock(i);
708       Value *PredVal = OldValPN->getIncomingValue(i);
709       Value *Selected = selectIncomingValueForBlock(PredVal, PredBB,
710                                                     IncomingValues);
711
712       // And add a new incoming value for this predecessor for the
713       // newly retargeted branch.
714       PN->addIncoming(Selected, PredBB);
715     }
716   } else {
717     for (unsigned i = 0, e = BBPreds.size(); i != e; ++i) {
718       // Update existing incoming values in PN for this
719       // predecessor of BB.
720       BasicBlock *PredBB = BBPreds[i];
721       Value *Selected = selectIncomingValueForBlock(OldVal, PredBB,
722                                                     IncomingValues);
723
724       // And add a new incoming value for this predecessor for the
725       // newly retargeted branch.
726       PN->addIncoming(Selected, PredBB);
727     }
728   }
729
730   replaceUndefValuesInPhi(PN, IncomingValues);
731 }
732
733 /// TryToSimplifyUncondBranchFromEmptyBlock - BB is known to contain an
734 /// unconditional branch, and contains no instructions other than PHI nodes,
735 /// potential side-effect free intrinsics and the branch.  If possible,
736 /// eliminate BB by rewriting all the predecessors to branch to the successor
737 /// block and return true.  If we can't transform, return false.
738 bool llvm::TryToSimplifyUncondBranchFromEmptyBlock(BasicBlock *BB) {
739   assert(BB != &BB->getParent()->getEntryBlock() &&
740          "TryToSimplifyUncondBranchFromEmptyBlock called on entry block!");
741
742   // We can't eliminate infinite loops.
743   BasicBlock *Succ = cast<BranchInst>(BB->getTerminator())->getSuccessor(0);
744   if (BB == Succ) return false;
745
746   // Check to see if merging these blocks would cause conflicts for any of the
747   // phi nodes in BB or Succ. If not, we can safely merge.
748   if (!CanPropagatePredecessorsForPHIs(BB, Succ)) return false;
749
750   // Check for cases where Succ has multiple predecessors and a PHI node in BB
751   // has uses which will not disappear when the PHI nodes are merged.  It is
752   // possible to handle such cases, but difficult: it requires checking whether
753   // BB dominates Succ, which is non-trivial to calculate in the case where
754   // Succ has multiple predecessors.  Also, it requires checking whether
755   // constructing the necessary self-referential PHI node doesn't introduce any
756   // conflicts; this isn't too difficult, but the previous code for doing this
757   // was incorrect.
758   //
759   // Note that if this check finds a live use, BB dominates Succ, so BB is
760   // something like a loop pre-header (or rarely, a part of an irreducible CFG);
761   // folding the branch isn't profitable in that case anyway.
762   if (!Succ->getSinglePredecessor()) {
763     BasicBlock::iterator BBI = BB->begin();
764     while (isa<PHINode>(*BBI)) {
765       for (Value::use_iterator UI = BBI->use_begin(), E = BBI->use_end();
766            UI != E; ++UI) {
767         if (PHINode* PN = dyn_cast<PHINode>(*UI)) {
768           if (PN->getIncomingBlock(UI) != BB)
769             return false;
770         } else {
771           return false;
772         }
773       }
774       ++BBI;
775     }
776   }
777
778   DEBUG(dbgs() << "Killing Trivial BB: \n" << *BB);
779
780   if (isa<PHINode>(Succ->begin())) {
781     // If there is more than one pred of succ, and there are PHI nodes in
782     // the successor, then we need to add incoming edges for the PHI nodes
783     //
784     const PredBlockVector BBPreds(pred_begin(BB), pred_end(BB));
785
786     // Loop over all of the PHI nodes in the successor of BB.
787     for (BasicBlock::iterator I = Succ->begin(); isa<PHINode>(I); ++I) {
788       PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
789
790       redirectValuesFromPredecessorsToPhi(BB, BBPreds, PN);
791     }
792   }
793
794   if (Succ->getSinglePredecessor()) {
795     // BB is the only predecessor of Succ, so Succ will end up with exactly
796     // the same predecessors BB had.
797
798     // Copy over any phi, debug or lifetime instruction.
799     BB->getTerminator()->eraseFromParent();
800     Succ->getInstList().splice(Succ->getFirstNonPHI(), BB->getInstList());
801   } else {
802     while (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(&BB->front())) {
803       // We explicitly check for such uses in CanPropagatePredecessorsForPHIs.
804       assert(PN->use_empty() && "There shouldn't be any uses here!");
805       PN->eraseFromParent();
806     }
807   }
808
809   // Everything that jumped to BB now goes to Succ.
810   BB->replaceAllUsesWith(Succ);
811   if (!Succ->hasName()) Succ->takeName(BB);
812   BB->eraseFromParent();              // Delete the old basic block.
813   return true;
814 }
815
816 /// EliminateDuplicatePHINodes - Check for and eliminate duplicate PHI
817 /// nodes in this block. This doesn't try to be clever about PHI nodes
818 /// which differ only in the order of the incoming values, but instcombine
819 /// orders them so it usually won't matter.
820 ///
821 bool llvm::EliminateDuplicatePHINodes(BasicBlock *BB) {
822   bool Changed = false;
823
824   // This implementation doesn't currently consider undef operands
825   // specially. Theoretically, two phis which are identical except for
826   // one having an undef where the other doesn't could be collapsed.
827
828   // Map from PHI hash values to PHI nodes. If multiple PHIs have
829   // the same hash value, the element is the first PHI in the
830   // linked list in CollisionMap.
831   DenseMap<uintptr_t, PHINode *> HashMap;
832
833   // Maintain linked lists of PHI nodes with common hash values.
834   DenseMap<PHINode *, PHINode *> CollisionMap;
835
836   // Examine each PHI.
837   for (BasicBlock::iterator I = BB->begin();
838        PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(I++); ) {
839     // Compute a hash value on the operands. Instcombine will likely have sorted
840     // them, which helps expose duplicates, but we have to check all the
841     // operands to be safe in case instcombine hasn't run.
842     uintptr_t Hash = 0;
843     // This hash algorithm is quite weak as hash functions go, but it seems
844     // to do a good enough job for this particular purpose, and is very quick.
845     for (User::op_iterator I = PN->op_begin(), E = PN->op_end(); I != E; ++I) {
846       Hash ^= reinterpret_cast<uintptr_t>(static_cast<Value *>(*I));
847       Hash = (Hash << 7) | (Hash >> (sizeof(uintptr_t) * CHAR_BIT - 7));
848     }
849     for (PHINode::block_iterator I = PN->block_begin(), E = PN->block_end();
850          I != E; ++I) {
851       Hash ^= reinterpret_cast<uintptr_t>(static_cast<BasicBlock *>(*I));
852       Hash = (Hash << 7) | (Hash >> (sizeof(uintptr_t) * CHAR_BIT - 7));
853     }
854     // Avoid colliding with the DenseMap sentinels ~0 and ~0-1.
855     Hash >>= 1;
856     // If we've never seen this hash value before, it's a unique PHI.
857     std::pair<DenseMap<uintptr_t, PHINode *>::iterator, bool> Pair =
858       HashMap.insert(std::make_pair(Hash, PN));
859     if (Pair.second) continue;
860     // Otherwise it's either a duplicate or a hash collision.
861     for (PHINode *OtherPN = Pair.first->second; ; ) {
862       if (OtherPN->isIdenticalTo(PN)) {
863         // A duplicate. Replace this PHI with its duplicate.
864         PN->replaceAllUsesWith(OtherPN);
865         PN->eraseFromParent();
866         Changed = true;
867         break;
868       }
869       // A non-duplicate hash collision.
870       DenseMap<PHINode *, PHINode *>::iterator I = CollisionMap.find(OtherPN);
871       if (I == CollisionMap.end()) {
872         // Set this PHI to be the head of the linked list of colliding PHIs.
873         PHINode *Old = Pair.first->second;
874         Pair.first->second = PN;
875         CollisionMap[PN] = Old;
876         break;
877       }
878       // Proceed to the next PHI in the list.
879       OtherPN = I->second;
880     }
881   }
882
883   return Changed;
884 }
885
886 /// enforceKnownAlignment - If the specified pointer points to an object that
887 /// we control, modify the object's alignment to PrefAlign. This isn't
888 /// often possible though. If alignment is important, a more reliable approach
889 /// is to simply align all global variables and allocation instructions to
890 /// their preferred alignment from the beginning.
891 ///
892 static unsigned enforceKnownAlignment(Value *V, unsigned Align,
893                                       unsigned PrefAlign, const DataLayout *TD) {
894   V = V->stripPointerCasts();
895
896   if (AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(V)) {
897     // If the preferred alignment is greater than the natural stack alignment
898     // then don't round up. This avoids dynamic stack realignment.
899     if (TD && TD->exceedsNaturalStackAlignment(PrefAlign))
900       return Align;
901     // If there is a requested alignment and if this is an alloca, round up.
902     if (AI->getAlignment() >= PrefAlign)
903       return AI->getAlignment();
904     AI->setAlignment(PrefAlign);
905     return PrefAlign;
906   }
907
908   if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(V)) {
909     // If there is a large requested alignment and we can, bump up the alignment
910     // of the global.
911     if (GV->isDeclaration()) return Align;
912     // If the memory we set aside for the global may not be the memory used by
913     // the final program then it is impossible for us to reliably enforce the
914     // preferred alignment.
915     if (GV->isWeakForLinker()) return Align;
916
917     if (GV->getAlignment() >= PrefAlign)
918       return GV->getAlignment();
919     // We can only increase the alignment of the global if it has no alignment
920     // specified or if it is not assigned a section.  If it is assigned a
921     // section, the global could be densely packed with other objects in the
922     // section, increasing the alignment could cause padding issues.
923     if (!GV->hasSection() || GV->getAlignment() == 0)
924       GV->setAlignment(PrefAlign);
925     return GV->getAlignment();
926   }
927
928   return Align;
929 }
930
931 /// getOrEnforceKnownAlignment - If the specified pointer has an alignment that
932 /// we can determine, return it, otherwise return 0.  If PrefAlign is specified,
933 /// and it is more than the alignment of the ultimate object, see if we can
934 /// increase the alignment of the ultimate object, making this check succeed.
935 unsigned llvm::getOrEnforceKnownAlignment(Value *V, unsigned PrefAlign,
936                                           const DataLayout *DL) {
937   assert(V->getType()->isPointerTy() &&
938          "getOrEnforceKnownAlignment expects a pointer!");
939   unsigned BitWidth = DL ? DL->getPointerTypeSizeInBits(V->getType()) : 64;
940
941   APInt KnownZero(BitWidth, 0), KnownOne(BitWidth, 0);
942   ComputeMaskedBits(V, KnownZero, KnownOne, DL);
943   unsigned TrailZ = KnownZero.countTrailingOnes();
944
945   // Avoid trouble with ridiculously large TrailZ values, such as
946   // those computed from a null pointer.
947   TrailZ = std::min(TrailZ, unsigned(sizeof(unsigned) * CHAR_BIT - 1));
948
949   unsigned Align = 1u << std::min(BitWidth - 1, TrailZ);
950
951   // LLVM doesn't support alignments larger than this currently.
952   Align = std::min(Align, +Value::MaximumAlignment);
953
954   if (PrefAlign > Align)
955     Align = enforceKnownAlignment(V, Align, PrefAlign, DL);
956
957   // We don't need to make any adjustment.
958   return Align;
959 }
960
961 ///===---------------------------------------------------------------------===//
962 ///  Dbg Intrinsic utilities
963 ///
964
965 /// See if there is a dbg.value intrinsic for DIVar before I.
966 static bool LdStHasDebugValue(DIVariable &DIVar, Instruction *I) {
967   // Since we can't guarantee that the original dbg.declare instrinsic
968   // is removed by LowerDbgDeclare(), we need to make sure that we are
969   // not inserting the same dbg.value intrinsic over and over.
970   llvm::BasicBlock::InstListType::iterator PrevI(I);
971   if (PrevI != I->getParent()->getInstList().begin()) {
972     --PrevI;
973     if (DbgValueInst *DVI = dyn_cast<DbgValueInst>(PrevI))
974       if (DVI->getValue() == I->getOperand(0) &&
975           DVI->getOffset() == 0 &&
976           DVI->getVariable() == DIVar)
977         return true;
978   }
979   return false;
980 }
981
982 /// Inserts a llvm.dbg.value intrinsic before a store to an alloca'd value
983 /// that has an associated llvm.dbg.decl intrinsic.
984 bool llvm::ConvertDebugDeclareToDebugValue(DbgDeclareInst *DDI,
985                                            StoreInst *SI, DIBuilder &Builder) {
986   DIVariable DIVar(DDI->getVariable());
987   assert((!DIVar || DIVar.isVariable()) &&
988          "Variable in DbgDeclareInst should be either null or a DIVariable.");
989   if (!DIVar)
990     return false;
991
992   if (LdStHasDebugValue(DIVar, SI))
993     return true;
994
995   Instruction *DbgVal = NULL;
996   // If an argument is zero extended then use argument directly. The ZExt
997   // may be zapped by an optimization pass in future.
998   Argument *ExtendedArg = NULL;
999   if (ZExtInst *ZExt = dyn_cast<ZExtInst>(SI->getOperand(0)))
1000     ExtendedArg = dyn_cast<Argument>(ZExt->getOperand(0));
1001   if (SExtInst *SExt = dyn_cast<SExtInst>(SI->getOperand(0)))
1002     ExtendedArg = dyn_cast<Argument>(SExt->getOperand(0));
1003   if (ExtendedArg)
1004     DbgVal = Builder.insertDbgValueIntrinsic(ExtendedArg, 0, DIVar, SI);
1005   else
1006     DbgVal = Builder.insertDbgValueIntrinsic(SI->getOperand(0), 0, DIVar, SI);
1007
1008   // Propagate any debug metadata from the store onto the dbg.value.
1009   DebugLoc SIDL = SI->getDebugLoc();
1010   if (!SIDL.isUnknown())
1011     DbgVal->setDebugLoc(SIDL);
1012   // Otherwise propagate debug metadata from dbg.declare.
1013   else
1014     DbgVal->setDebugLoc(DDI->getDebugLoc());
1015   return true;
1016 }
1017
1018 /// Inserts a llvm.dbg.value intrinsic before a load of an alloca'd value
1019 /// that has an associated llvm.dbg.decl intrinsic.
1020 bool llvm::ConvertDebugDeclareToDebugValue(DbgDeclareInst *DDI,
1021                                            LoadInst *LI, DIBuilder &Builder) {
1022   DIVariable DIVar(DDI->getVariable());
1023   assert((!DIVar || DIVar.isVariable()) &&
1024          "Variable in DbgDeclareInst should be either null or a DIVariable.");
1025   if (!DIVar)
1026     return false;
1027
1028   if (LdStHasDebugValue(DIVar, LI))
1029     return true;
1030
1031   Instruction *DbgVal =
1032     Builder.insertDbgValueIntrinsic(LI->getOperand(0), 0,
1033                                     DIVar, LI);
1034
1035   // Propagate any debug metadata from the store onto the dbg.value.
1036   DebugLoc LIDL = LI->getDebugLoc();
1037   if (!LIDL.isUnknown())
1038     DbgVal->setDebugLoc(LIDL);
1039   // Otherwise propagate debug metadata from dbg.declare.
1040   else
1041     DbgVal->setDebugLoc(DDI->getDebugLoc());
1042   return true;
1043 }
1044
1045 /// LowerDbgDeclare - Lowers llvm.dbg.declare intrinsics into appropriate set
1046 /// of llvm.dbg.value intrinsics.
1047 bool llvm::LowerDbgDeclare(Function &F) {
1048   DIBuilder DIB(*F.getParent());
1049   SmallVector<DbgDeclareInst *, 4> Dbgs;
1050   for (Function::iterator FI = F.begin(), FE = F.end(); FI != FE; ++FI)
1051     for (BasicBlock::iterator BI = FI->begin(), BE = FI->end(); BI != BE; ++BI) {
1052       if (DbgDeclareInst *DDI = dyn_cast<DbgDeclareInst>(BI))
1053         Dbgs.push_back(DDI);
1054     }
1055   if (Dbgs.empty())
1056     return false;
1057
1058   for (SmallVectorImpl<DbgDeclareInst *>::iterator I = Dbgs.begin(),
1059          E = Dbgs.end(); I != E; ++I) {
1060     DbgDeclareInst *DDI = *I;
1061     if (AllocaInst *AI = dyn_cast_or_null<AllocaInst>(DDI->getAddress())) {
1062       // We only remove the dbg.declare intrinsic if all uses are
1063       // converted to dbg.value intrinsics.
1064       bool RemoveDDI = true;
1065       for (Value::use_iterator UI = AI->use_begin(), E = AI->use_end();
1066            UI != E; ++UI)
1067         if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(*UI))
1068           ConvertDebugDeclareToDebugValue(DDI, SI, DIB);
1069         else if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(*UI))
1070           ConvertDebugDeclareToDebugValue(DDI, LI, DIB);
1071         else
1072           RemoveDDI = false;
1073       if (RemoveDDI)
1074         DDI->eraseFromParent();
1075     }
1076   }
1077   return true;
1078 }
1079
1080 /// FindAllocaDbgDeclare - Finds the llvm.dbg.declare intrinsic describing the
1081 /// alloca 'V', if any.
1082 DbgDeclareInst *llvm::FindAllocaDbgDeclare(Value *V) {
1083   if (MDNode *DebugNode = MDNode::getIfExists(V->getContext(), V))
1084     for (Value::use_iterator UI = DebugNode->use_begin(),
1085          E = DebugNode->use_end(); UI != E; ++UI)
1086       if (DbgDeclareInst *DDI = dyn_cast<DbgDeclareInst>(*UI))
1087         return DDI;
1088
1089   return 0;
1090 }
1091
1092 bool llvm::replaceDbgDeclareForAlloca(AllocaInst *AI, Value *NewAllocaAddress,
1093                                       DIBuilder &Builder) {
1094   DbgDeclareInst *DDI = FindAllocaDbgDeclare(AI);
1095   if (!DDI)
1096     return false;
1097   DIVariable DIVar(DDI->getVariable());
1098   assert((!DIVar || DIVar.isVariable()) &&
1099          "Variable in DbgDeclareInst should be either null or a DIVariable.");
1100   if (!DIVar)
1101     return false;
1102
1103   // Create a copy of the original DIDescriptor for user variable, appending
1104   // "deref" operation to a list of address elements, as new llvm.dbg.declare
1105   // will take a value storing address of the memory for variable, not
1106   // alloca itself.
1107   Type *Int64Ty = Type::getInt64Ty(AI->getContext());
1108   SmallVector<Value*, 4> NewDIVarAddress;
1109   if (DIVar.hasComplexAddress()) {
1110     for (unsigned i = 0, n = DIVar.getNumAddrElements(); i < n; ++i) {
1111       NewDIVarAddress.push_back(
1112           ConstantInt::get(Int64Ty, DIVar.getAddrElement(i)));
1113     }
1114   }
1115   NewDIVarAddress.push_back(ConstantInt::get(Int64Ty, DIBuilder::OpDeref));
1116   DIVariable NewDIVar = Builder.createComplexVariable(
1117       DIVar.getTag(), DIVar.getContext(), DIVar.getName(),
1118       DIVar.getFile(), DIVar.getLineNumber(), DIVar.getType(),
1119       NewDIVarAddress, DIVar.getArgNumber());
1120
1121   // Insert llvm.dbg.declare in the same basic block as the original alloca,
1122   // and remove old llvm.dbg.declare.
1123   BasicBlock *BB = AI->getParent();
1124   Builder.insertDeclare(NewAllocaAddress, NewDIVar, BB);
1125   DDI->eraseFromParent();
1126   return true;
1127 }
1128
1129 /// changeToUnreachable - Insert an unreachable instruction before the specified
1130 /// instruction, making it and the rest of the code in the block dead.
1131 static void changeToUnreachable(Instruction *I, bool UseLLVMTrap) {
1132   BasicBlock *BB = I->getParent();
1133   // Loop over all of the successors, removing BB's entry from any PHI
1134   // nodes.
1135   for (succ_iterator SI = succ_begin(BB), SE = succ_end(BB); SI != SE; ++SI)
1136     (*SI)->removePredecessor(BB);
1137
1138   // Insert a call to llvm.trap right before this.  This turns the undefined
1139   // behavior into a hard fail instead of falling through into random code.
1140   if (UseLLVMTrap) {
1141     Function *TrapFn =
1142       Intrinsic::getDeclaration(BB->getParent()->getParent(), Intrinsic::trap);
1143     CallInst *CallTrap = CallInst::Create(TrapFn, "", I);
1144     CallTrap->setDebugLoc(I->getDebugLoc());
1145   }
1146   new UnreachableInst(I->getContext(), I);
1147
1148   // All instructions after this are dead.
1149   BasicBlock::iterator BBI = I, BBE = BB->end();
1150   while (BBI != BBE) {
1151     if (!BBI->use_empty())
1152       BBI->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(BBI->getType()));
1153     BB->getInstList().erase(BBI++);
1154   }
1155 }
1156
1157 /// changeToCall - Convert the specified invoke into a normal call.
1158 static void changeToCall(InvokeInst *II) {
1159   SmallVector<Value*, 8> Args(II->op_begin(), II->op_end() - 3);
1160   CallInst *NewCall = CallInst::Create(II->getCalledValue(), Args, "", II);
1161   NewCall->takeName(II);
1162   NewCall->setCallingConv(II->getCallingConv());
1163   NewCall->setAttributes(II->getAttributes());
1164   NewCall->setDebugLoc(II->getDebugLoc());
1165   II->replaceAllUsesWith(NewCall);
1166
1167   // Follow the call by a branch to the normal destination.
1168   BranchInst::Create(II->getNormalDest(), II);
1169
1170   // Update PHI nodes in the unwind destination
1171   II->getUnwindDest()->removePredecessor(II->getParent());
1172   II->eraseFromParent();
1173 }
1174
1175 static bool markAliveBlocks(BasicBlock *BB,
1176                             SmallPtrSet<BasicBlock*, 128> &Reachable) {
1177
1178   SmallVector<BasicBlock*, 128> Worklist;
1179   Worklist.push_back(BB);
1180   Reachable.insert(BB);
1181   bool Changed = false;
1182   do {
1183     BB = Worklist.pop_back_val();
1184
1185     // Do a quick scan of the basic block, turning any obviously unreachable
1186     // instructions into LLVM unreachable insts.  The instruction combining pass
1187     // canonicalizes unreachable insts into stores to null or undef.
1188     for (BasicBlock::iterator BBI = BB->begin(), E = BB->end(); BBI != E;++BBI){
1189       if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(BBI)) {
1190         if (CI->doesNotReturn()) {
1191           // If we found a call to a no-return function, insert an unreachable
1192           // instruction after it.  Make sure there isn't *already* one there
1193           // though.
1194           ++BBI;
1195           if (!isa<UnreachableInst>(BBI)) {
1196             // Don't insert a call to llvm.trap right before the unreachable.
1197             changeToUnreachable(BBI, false);
1198             Changed = true;
1199           }
1200           break;
1201         }
1202       }
1203
1204       // Store to undef and store to null are undefined and used to signal that
1205       // they should be changed to unreachable by passes that can't modify the
1206       // CFG.
1207       if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(BBI)) {
1208         // Don't touch volatile stores.
1209         if (SI->isVolatile()) continue;
1210
1211         Value *Ptr = SI->getOperand(1);
1212
1213         if (isa<UndefValue>(Ptr) ||
1214             (isa<ConstantPointerNull>(Ptr) &&
1215              SI->getPointerAddressSpace() == 0)) {
1216           changeToUnreachable(SI, true);
1217           Changed = true;
1218           break;
1219         }
1220       }
1221     }
1222
1223     // Turn invokes that call 'nounwind' functions into ordinary calls.
1224     if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(BB->getTerminator())) {
1225       Value *Callee = II->getCalledValue();
1226       if (isa<ConstantPointerNull>(Callee) || isa<UndefValue>(Callee)) {
1227         changeToUnreachable(II, true);
1228         Changed = true;
1229       } else if (II->doesNotThrow()) {
1230         if (II->use_empty() && II->onlyReadsMemory()) {
1231           // jump to the normal destination branch.
1232           BranchInst::Create(II->getNormalDest(), II);
1233           II->getUnwindDest()->removePredecessor(II->getParent());
1234           II->eraseFromParent();
1235         } else
1236           changeToCall(II);
1237         Changed = true;
1238       }
1239     }
1240
1241     Changed |= ConstantFoldTerminator(BB, true);
1242     for (succ_iterator SI = succ_begin(BB), SE = succ_end(BB); SI != SE; ++SI)
1243       if (Reachable.insert(*SI))
1244         Worklist.push_back(*SI);
1245   } while (!Worklist.empty());
1246   return Changed;
1247 }
1248
1249 /// removeUnreachableBlocksFromFn - Remove blocks that are not reachable, even
1250 /// if they are in a dead cycle.  Return true if a change was made, false
1251 /// otherwise.
1252 bool llvm::removeUnreachableBlocks(Function &F) {
1253   SmallPtrSet<BasicBlock*, 128> Reachable;
1254   bool Changed = markAliveBlocks(F.begin(), Reachable);
1255
1256   // If there are unreachable blocks in the CFG...
1257   if (Reachable.size() == F.size())
1258     return Changed;
1259
1260   assert(Reachable.size() < F.size());
1261   NumRemoved += F.size()-Reachable.size();
1262
1263   // Loop over all of the basic blocks that are not reachable, dropping all of
1264   // their internal references...
1265   for (Function::iterator BB = ++F.begin(), E = F.end(); BB != E; ++BB) {
1266     if (Reachable.count(BB))
1267       continue;
1268
1269     for (succ_iterator SI = succ_begin(BB), SE = succ_end(BB); SI != SE; ++SI)
1270       if (Reachable.count(*SI))
1271         (*SI)->removePredecessor(BB);
1272     BB->dropAllReferences();
1273   }
1274
1275   for (Function::iterator I = ++F.begin(); I != F.end();)
1276     if (!Reachable.count(I))
1277       I = F.getBasicBlockList().erase(I);
1278     else
1279       ++I;
1280
1281   return true;
1282 }