Remove accidental check-ins in r65960. :-(
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / Utils / SimplifyCFG.cpp
1 //===- SimplifyCFG.cpp - Code to perform CFG simplification ---------------===//
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 // Peephole optimize the CFG.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #define DEBUG_TYPE "simplifycfg"
15 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
16 #include "llvm/Constants.h"
17 #include "llvm/Instructions.h"
18 #include "llvm/IntrinsicInst.h"
19 #include "llvm/Type.h"
20 #include "llvm/DerivedTypes.h"
21 #include "llvm/Support/CFG.h"
22 #include "llvm/Support/Debug.h"
23 #include "llvm/Analysis/ConstantFolding.h"
24 #include "llvm/Transforms/Utils/BasicBlockUtils.h"
25 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
26 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
27 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
28 #include <algorithm>
29 #include <functional>
30 #include <set>
31 #include <map>
32 using namespace llvm;
33
34 STATISTIC(NumSpeculations, "Number of speculative executed instructions");
35
36 /// SafeToMergeTerminators - Return true if it is safe to merge these two
37 /// terminator instructions together.
38 ///
39 static bool SafeToMergeTerminators(TerminatorInst *SI1, TerminatorInst *SI2) {
40   if (SI1 == SI2) return false;  // Can't merge with self!
41   
42   // It is not safe to merge these two switch instructions if they have a common
43   // successor, and if that successor has a PHI node, and if *that* PHI node has
44   // conflicting incoming values from the two switch blocks.
45   BasicBlock *SI1BB = SI1->getParent();
46   BasicBlock *SI2BB = SI2->getParent();
47   SmallPtrSet<BasicBlock*, 16> SI1Succs(succ_begin(SI1BB), succ_end(SI1BB));
48   
49   for (succ_iterator I = succ_begin(SI2BB), E = succ_end(SI2BB); I != E; ++I)
50     if (SI1Succs.count(*I))
51       for (BasicBlock::iterator BBI = (*I)->begin();
52            isa<PHINode>(BBI); ++BBI) {
53         PHINode *PN = cast<PHINode>(BBI);
54         if (PN->getIncomingValueForBlock(SI1BB) !=
55             PN->getIncomingValueForBlock(SI2BB))
56           return false;
57       }
58         
59   return true;
60 }
61
62 /// AddPredecessorToBlock - Update PHI nodes in Succ to indicate that there will
63 /// now be entries in it from the 'NewPred' block.  The values that will be
64 /// flowing into the PHI nodes will be the same as those coming in from
65 /// ExistPred, an existing predecessor of Succ.
66 static void AddPredecessorToBlock(BasicBlock *Succ, BasicBlock *NewPred,
67                                   BasicBlock *ExistPred) {
68   assert(std::find(succ_begin(ExistPred), succ_end(ExistPred), Succ) !=
69          succ_end(ExistPred) && "ExistPred is not a predecessor of Succ!");
70   if (!isa<PHINode>(Succ->begin())) return; // Quick exit if nothing to do
71   
72   PHINode *PN;
73   for (BasicBlock::iterator I = Succ->begin();
74        (PN = dyn_cast<PHINode>(I)); ++I)
75     PN->addIncoming(PN->getIncomingValueForBlock(ExistPred), NewPred);
76 }
77
78 /// CanPropagatePredecessorsForPHIs - Return true if we can fold BB, an
79 /// almost-empty BB ending in an unconditional branch to Succ, into succ.
80 ///
81 /// Assumption: Succ is the single successor for BB.
82 ///
83 static bool CanPropagatePredecessorsForPHIs(BasicBlock *BB, BasicBlock *Succ) {
84   assert(*succ_begin(BB) == Succ && "Succ is not successor of BB!");
85
86   DOUT << "Looking to fold " << BB->getNameStart() << " into " 
87        << Succ->getNameStart() << "\n";
88   // Shortcut, if there is only a single predecessor is must be BB and merging
89   // is always safe
90   if (Succ->getSinglePredecessor()) return true;
91
92   typedef SmallPtrSet<Instruction*, 16> InstrSet;
93   InstrSet BBPHIs;
94
95   // Make a list of all phi nodes in BB
96   BasicBlock::iterator BBI = BB->begin();
97   while (isa<PHINode>(*BBI)) BBPHIs.insert(BBI++);
98
99   // Make a list of the predecessors of BB
100   typedef SmallPtrSet<BasicBlock*, 16> BlockSet;
101   BlockSet BBPreds(pred_begin(BB), pred_end(BB));
102
103   // Use that list to make another list of common predecessors of BB and Succ
104   BlockSet CommonPreds;
105   for (pred_iterator PI = pred_begin(Succ), PE = pred_end(Succ);
106         PI != PE; ++PI)
107     if (BBPreds.count(*PI))
108       CommonPreds.insert(*PI);
109
110   // Shortcut, if there are no common predecessors, merging is always safe
111   if (CommonPreds.empty())
112     return true;
113   
114   // Look at all the phi nodes in Succ, to see if they present a conflict when
115   // merging these blocks
116   for (BasicBlock::iterator I = Succ->begin(); isa<PHINode>(I); ++I) {
117     PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
118
119     // If the incoming value from BB is again a PHINode in
120     // BB which has the same incoming value for *PI as PN does, we can
121     // merge the phi nodes and then the blocks can still be merged
122     PHINode *BBPN = dyn_cast<PHINode>(PN->getIncomingValueForBlock(BB));
123     if (BBPN && BBPN->getParent() == BB) {
124       for (BlockSet::iterator PI = CommonPreds.begin(), PE = CommonPreds.end();
125             PI != PE; PI++) {
126         if (BBPN->getIncomingValueForBlock(*PI) 
127               != PN->getIncomingValueForBlock(*PI)) {
128           DOUT << "Can't fold, phi node " << *PN->getNameStart() << " in " 
129                << Succ->getNameStart() << " is conflicting with " 
130                << BBPN->getNameStart() << " with regard to common predecessor "
131                << (*PI)->getNameStart() << "\n";
132           return false;
133         }
134       }
135       // Remove this phinode from the list of phis in BB, since it has been
136       // handled.
137       BBPHIs.erase(BBPN);
138     } else {
139       Value* Val = PN->getIncomingValueForBlock(BB);
140       for (BlockSet::iterator PI = CommonPreds.begin(), PE = CommonPreds.end();
141             PI != PE; PI++) {
142         // See if the incoming value for the common predecessor is equal to the
143         // one for BB, in which case this phi node will not prevent the merging
144         // of the block.
145         if (Val != PN->getIncomingValueForBlock(*PI)) {
146           DOUT << "Can't fold, phi node " << *PN->getNameStart() << " in " 
147           << Succ->getNameStart() << " is conflicting with regard to common "
148           << "predecessor " << (*PI)->getNameStart() << "\n";
149           return false;
150         }
151       }
152     }
153   }
154
155   // If there are any other phi nodes in BB that don't have a phi node in Succ
156   // to merge with, they must be moved to Succ completely. However, for any
157   // predecessors of Succ, branches will be added to the phi node that just
158   // point to itself. So, for any common predecessors, this must not cause
159   // conflicts.
160   for (InstrSet::iterator I = BBPHIs.begin(), E = BBPHIs.end();
161         I != E; I++) {
162     PHINode *PN = cast<PHINode>(*I);
163     for (BlockSet::iterator PI = CommonPreds.begin(), PE = CommonPreds.end();
164           PI != PE; PI++)
165       if (PN->getIncomingValueForBlock(*PI) != PN) {
166         DOUT << "Can't fold, phi node " << *PN->getNameStart() << " in " 
167              << BB->getNameStart() << " is conflicting with regard to common "
168              << "predecessor " << (*PI)->getNameStart() << "\n";
169         return false;
170       }
171   }
172
173   return true;
174 }
175
176 /// TryToSimplifyUncondBranchFromEmptyBlock - BB contains an unconditional
177 /// branch to Succ, and contains no instructions other than PHI nodes and the
178 /// branch.  If possible, eliminate BB.
179 static bool TryToSimplifyUncondBranchFromEmptyBlock(BasicBlock *BB,
180                                                     BasicBlock *Succ) {
181   // Check to see if merging these blocks would cause conflicts for any of the
182   // phi nodes in BB or Succ. If not, we can safely merge.
183   if (!CanPropagatePredecessorsForPHIs(BB, Succ)) return false;
184   
185   DOUT << "Killing Trivial BB: \n" << *BB;
186   
187   if (isa<PHINode>(Succ->begin())) {
188     // If there is more than one pred of succ, and there are PHI nodes in
189     // the successor, then we need to add incoming edges for the PHI nodes
190     //
191     const SmallVector<BasicBlock*, 16> BBPreds(pred_begin(BB), pred_end(BB));
192     
193     // Loop over all of the PHI nodes in the successor of BB.
194     for (BasicBlock::iterator I = Succ->begin(); isa<PHINode>(I); ++I) {
195       PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
196       Value *OldVal = PN->removeIncomingValue(BB, false);
197       assert(OldVal && "No entry in PHI for Pred BB!");
198       
199       // If this incoming value is one of the PHI nodes in BB, the new entries
200       // in the PHI node are the entries from the old PHI.
201       if (isa<PHINode>(OldVal) && cast<PHINode>(OldVal)->getParent() == BB) {
202         PHINode *OldValPN = cast<PHINode>(OldVal);
203         for (unsigned i = 0, e = OldValPN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
204           // Note that, since we are merging phi nodes and BB and Succ might
205           // have common predecessors, we could end up with a phi node with
206           // identical incoming branches. This will be cleaned up later (and
207           // will trigger asserts if we try to clean it up now, without also
208           // simplifying the corresponding conditional branch).
209           PN->addIncoming(OldValPN->getIncomingValue(i),
210                           OldValPN->getIncomingBlock(i));
211       } else {
212         // Add an incoming value for each of the new incoming values.
213         for (unsigned i = 0, e = BBPreds.size(); i != e; ++i)
214           PN->addIncoming(OldVal, BBPreds[i]);
215       }
216     }
217   }
218   
219   if (isa<PHINode>(&BB->front())) {
220     SmallVector<BasicBlock*, 16>
221     OldSuccPreds(pred_begin(Succ), pred_end(Succ));
222     
223     // Move all PHI nodes in BB to Succ if they are alive, otherwise
224     // delete them.
225     while (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(&BB->front())) {
226       if (PN->use_empty()) {
227         // Just remove the dead phi.  This happens if Succ's PHIs were the only
228         // users of the PHI nodes.
229         PN->eraseFromParent();
230         continue;
231       }
232     
233       // The instruction is alive, so this means that BB must dominate all
234       // predecessors of Succ (Since all uses of the PN are after its
235       // definition, so in Succ or a block dominated by Succ. If a predecessor
236       // of Succ would not be dominated by BB, PN would violate the def before
237       // use SSA demand). Therefore, we can simply move the phi node to the
238       // next block.
239       Succ->getInstList().splice(Succ->begin(),
240                                  BB->getInstList(), BB->begin());
241       
242       // We need to add new entries for the PHI node to account for
243       // predecessors of Succ that the PHI node does not take into
244       // account.  At this point, since we know that BB dominated succ and all
245       // of its predecessors, this means that we should any newly added
246       // incoming edges should use the PHI node itself as the value for these
247       // edges, because they are loop back edges.
248       for (unsigned i = 0, e = OldSuccPreds.size(); i != e; ++i)
249         if (OldSuccPreds[i] != BB)
250           PN->addIncoming(PN, OldSuccPreds[i]);
251     }
252   }
253     
254   // Everything that jumped to BB now goes to Succ.
255   BB->replaceAllUsesWith(Succ);
256   if (!Succ->hasName()) Succ->takeName(BB);
257   BB->eraseFromParent();              // Delete the old basic block.
258   return true;
259 }
260
261 /// GetIfCondition - Given a basic block (BB) with two predecessors (and
262 /// presumably PHI nodes in it), check to see if the merge at this block is due
263 /// to an "if condition".  If so, return the boolean condition that determines
264 /// which entry into BB will be taken.  Also, return by references the block
265 /// that will be entered from if the condition is true, and the block that will
266 /// be entered if the condition is false.
267 ///
268 ///
269 static Value *GetIfCondition(BasicBlock *BB,
270                              BasicBlock *&IfTrue, BasicBlock *&IfFalse) {
271   assert(std::distance(pred_begin(BB), pred_end(BB)) == 2 &&
272          "Function can only handle blocks with 2 predecessors!");
273   BasicBlock *Pred1 = *pred_begin(BB);
274   BasicBlock *Pred2 = *++pred_begin(BB);
275
276   // We can only handle branches.  Other control flow will be lowered to
277   // branches if possible anyway.
278   if (!isa<BranchInst>(Pred1->getTerminator()) ||
279       !isa<BranchInst>(Pred2->getTerminator()))
280     return 0;
281   BranchInst *Pred1Br = cast<BranchInst>(Pred1->getTerminator());
282   BranchInst *Pred2Br = cast<BranchInst>(Pred2->getTerminator());
283
284   // Eliminate code duplication by ensuring that Pred1Br is conditional if
285   // either are.
286   if (Pred2Br->isConditional()) {
287     // If both branches are conditional, we don't have an "if statement".  In
288     // reality, we could transform this case, but since the condition will be
289     // required anyway, we stand no chance of eliminating it, so the xform is
290     // probably not profitable.
291     if (Pred1Br->isConditional())
292       return 0;
293
294     std::swap(Pred1, Pred2);
295     std::swap(Pred1Br, Pred2Br);
296   }
297
298   if (Pred1Br->isConditional()) {
299     // If we found a conditional branch predecessor, make sure that it branches
300     // to BB and Pred2Br.  If it doesn't, this isn't an "if statement".
301     if (Pred1Br->getSuccessor(0) == BB &&
302         Pred1Br->getSuccessor(1) == Pred2) {
303       IfTrue = Pred1;
304       IfFalse = Pred2;
305     } else if (Pred1Br->getSuccessor(0) == Pred2 &&
306                Pred1Br->getSuccessor(1) == BB) {
307       IfTrue = Pred2;
308       IfFalse = Pred1;
309     } else {
310       // We know that one arm of the conditional goes to BB, so the other must
311       // go somewhere unrelated, and this must not be an "if statement".
312       return 0;
313     }
314
315     // The only thing we have to watch out for here is to make sure that Pred2
316     // doesn't have incoming edges from other blocks.  If it does, the condition
317     // doesn't dominate BB.
318     if (++pred_begin(Pred2) != pred_end(Pred2))
319       return 0;
320
321     return Pred1Br->getCondition();
322   }
323
324   // Ok, if we got here, both predecessors end with an unconditional branch to
325   // BB.  Don't panic!  If both blocks only have a single (identical)
326   // predecessor, and THAT is a conditional branch, then we're all ok!
327   if (pred_begin(Pred1) == pred_end(Pred1) ||
328       ++pred_begin(Pred1) != pred_end(Pred1) ||
329       pred_begin(Pred2) == pred_end(Pred2) ||
330       ++pred_begin(Pred2) != pred_end(Pred2) ||
331       *pred_begin(Pred1) != *pred_begin(Pred2))
332     return 0;
333
334   // Otherwise, if this is a conditional branch, then we can use it!
335   BasicBlock *CommonPred = *pred_begin(Pred1);
336   if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(CommonPred->getTerminator())) {
337     assert(BI->isConditional() && "Two successors but not conditional?");
338     if (BI->getSuccessor(0) == Pred1) {
339       IfTrue = Pred1;
340       IfFalse = Pred2;
341     } else {
342       IfTrue = Pred2;
343       IfFalse = Pred1;
344     }
345     return BI->getCondition();
346   }
347   return 0;
348 }
349
350
351 /// DominatesMergePoint - If we have a merge point of an "if condition" as
352 /// accepted above, return true if the specified value dominates the block.  We
353 /// don't handle the true generality of domination here, just a special case
354 /// which works well enough for us.
355 ///
356 /// If AggressiveInsts is non-null, and if V does not dominate BB, we check to
357 /// see if V (which must be an instruction) is cheap to compute and is
358 /// non-trapping.  If both are true, the instruction is inserted into the set
359 /// and true is returned.
360 static bool DominatesMergePoint(Value *V, BasicBlock *BB,
361                                 std::set<Instruction*> *AggressiveInsts) {
362   Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
363   if (!I) {
364     // Non-instructions all dominate instructions, but not all constantexprs
365     // can be executed unconditionally.
366     if (ConstantExpr *C = dyn_cast<ConstantExpr>(V))
367       if (C->canTrap())
368         return false;
369     return true;
370   }
371   BasicBlock *PBB = I->getParent();
372
373   // We don't want to allow weird loops that might have the "if condition" in
374   // the bottom of this block.
375   if (PBB == BB) return false;
376
377   // If this instruction is defined in a block that contains an unconditional
378   // branch to BB, then it must be in the 'conditional' part of the "if
379   // statement".
380   if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(PBB->getTerminator()))
381     if (BI->isUnconditional() && BI->getSuccessor(0) == BB) {
382       if (!AggressiveInsts) return false;
383       // Okay, it looks like the instruction IS in the "condition".  Check to
384       // see if its a cheap instruction to unconditionally compute, and if it
385       // only uses stuff defined outside of the condition.  If so, hoist it out.
386       switch (I->getOpcode()) {
387       default: return false;  // Cannot hoist this out safely.
388       case Instruction::Load:
389         // We can hoist loads that are non-volatile and obviously cannot trap.
390         if (cast<LoadInst>(I)->isVolatile())
391           return false;
392         // FIXME: A computation of a constant can trap!
393         if (!isa<AllocaInst>(I->getOperand(0)) &&
394             !isa<Constant>(I->getOperand(0)))
395           return false;
396
397         // Finally, we have to check to make sure there are no instructions
398         // before the load in its basic block, as we are going to hoist the loop
399         // out to its predecessor.
400         if (PBB->begin() != BasicBlock::iterator(I))
401           return false;
402         break;
403       case Instruction::Add:
404       case Instruction::Sub:
405       case Instruction::And:
406       case Instruction::Or:
407       case Instruction::Xor:
408       case Instruction::Shl:
409       case Instruction::LShr:
410       case Instruction::AShr:
411       case Instruction::ICmp:
412       case Instruction::FCmp:
413         if (I->getOperand(0)->getType()->isFPOrFPVector())
414           return false;  // FP arithmetic might trap.
415         break;   // These are all cheap and non-trapping instructions.
416       }
417
418       // Okay, we can only really hoist these out if their operands are not
419       // defined in the conditional region.
420       for (User::op_iterator i = I->op_begin(), e = I->op_end(); i != e; ++i)
421         if (!DominatesMergePoint(*i, BB, 0))
422           return false;
423       // Okay, it's safe to do this!  Remember this instruction.
424       AggressiveInsts->insert(I);
425     }
426
427   return true;
428 }
429
430 /// GatherConstantSetEQs - Given a potentially 'or'd together collection of
431 /// icmp_eq instructions that compare a value against a constant, return the
432 /// value being compared, and stick the constant into the Values vector.
433 static Value *GatherConstantSetEQs(Value *V, std::vector<ConstantInt*> &Values){
434   if (Instruction *Inst = dyn_cast<Instruction>(V)) {
435     if (Inst->getOpcode() == Instruction::ICmp &&
436         cast<ICmpInst>(Inst)->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_EQ) {
437       if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(Inst->getOperand(1))) {
438         Values.push_back(C);
439         return Inst->getOperand(0);
440       } else if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(Inst->getOperand(0))) {
441         Values.push_back(C);
442         return Inst->getOperand(1);
443       }
444     } else if (Inst->getOpcode() == Instruction::Or) {
445       if (Value *LHS = GatherConstantSetEQs(Inst->getOperand(0), Values))
446         if (Value *RHS = GatherConstantSetEQs(Inst->getOperand(1), Values))
447           if (LHS == RHS)
448             return LHS;
449     }
450   }
451   return 0;
452 }
453
454 /// GatherConstantSetNEs - Given a potentially 'and'd together collection of
455 /// setne instructions that compare a value against a constant, return the value
456 /// being compared, and stick the constant into the Values vector.
457 static Value *GatherConstantSetNEs(Value *V, std::vector<ConstantInt*> &Values){
458   if (Instruction *Inst = dyn_cast<Instruction>(V)) {
459     if (Inst->getOpcode() == Instruction::ICmp &&
460                cast<ICmpInst>(Inst)->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_NE) {
461       if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(Inst->getOperand(1))) {
462         Values.push_back(C);
463         return Inst->getOperand(0);
464       } else if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(Inst->getOperand(0))) {
465         Values.push_back(C);
466         return Inst->getOperand(1);
467       }
468     } else if (Inst->getOpcode() == Instruction::And) {
469       if (Value *LHS = GatherConstantSetNEs(Inst->getOperand(0), Values))
470         if (Value *RHS = GatherConstantSetNEs(Inst->getOperand(1), Values))
471           if (LHS == RHS)
472             return LHS;
473     }
474   }
475   return 0;
476 }
477
478 /// GatherValueComparisons - If the specified Cond is an 'and' or 'or' of a
479 /// bunch of comparisons of one value against constants, return the value and
480 /// the constants being compared.
481 static bool GatherValueComparisons(Instruction *Cond, Value *&CompVal,
482                                    std::vector<ConstantInt*> &Values) {
483   if (Cond->getOpcode() == Instruction::Or) {
484     CompVal = GatherConstantSetEQs(Cond, Values);
485
486     // Return true to indicate that the condition is true if the CompVal is
487     // equal to one of the constants.
488     return true;
489   } else if (Cond->getOpcode() == Instruction::And) {
490     CompVal = GatherConstantSetNEs(Cond, Values);
491
492     // Return false to indicate that the condition is false if the CompVal is
493     // equal to one of the constants.
494     return false;
495   }
496   return false;
497 }
498
499 static void EraseTerminatorInstAndDCECond(TerminatorInst *TI) {
500   Instruction* Cond = 0;
501   if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(TI)) {
502     Cond = dyn_cast<Instruction>(SI->getCondition());
503   } else if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(TI)) {
504     if (BI->isConditional())
505       Cond = dyn_cast<Instruction>(BI->getCondition());
506   }
507
508   TI->eraseFromParent();
509   if (Cond) RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(Cond);
510 }
511
512 /// isValueEqualityComparison - Return true if the specified terminator checks
513 /// to see if a value is equal to constant integer value.
514 static Value *isValueEqualityComparison(TerminatorInst *TI) {
515   if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(TI)) {
516     // Do not permit merging of large switch instructions into their
517     // predecessors unless there is only one predecessor.
518     if (SI->getNumSuccessors() * std::distance(pred_begin(SI->getParent()),
519                                                pred_end(SI->getParent())) > 128)
520       return 0;
521
522     return SI->getCondition();
523   }
524   if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(TI))
525     if (BI->isConditional() && BI->getCondition()->hasOneUse())
526       if (ICmpInst *ICI = dyn_cast<ICmpInst>(BI->getCondition()))
527         if ((ICI->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_EQ ||
528              ICI->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_NE) &&
529             isa<ConstantInt>(ICI->getOperand(1)))
530           return ICI->getOperand(0);
531   return 0;
532 }
533
534 /// GetValueEqualityComparisonCases - Given a value comparison instruction,
535 /// decode all of the 'cases' that it represents and return the 'default' block.
536 static BasicBlock *
537 GetValueEqualityComparisonCases(TerminatorInst *TI,
538                                 std::vector<std::pair<ConstantInt*,
539                                                       BasicBlock*> > &Cases) {
540   if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(TI)) {
541     Cases.reserve(SI->getNumCases());
542     for (unsigned i = 1, e = SI->getNumCases(); i != e; ++i)
543       Cases.push_back(std::make_pair(SI->getCaseValue(i), SI->getSuccessor(i)));
544     return SI->getDefaultDest();
545   }
546
547   BranchInst *BI = cast<BranchInst>(TI);
548   ICmpInst *ICI = cast<ICmpInst>(BI->getCondition());
549   Cases.push_back(std::make_pair(cast<ConstantInt>(ICI->getOperand(1)),
550                                  BI->getSuccessor(ICI->getPredicate() ==
551                                                   ICmpInst::ICMP_NE)));
552   return BI->getSuccessor(ICI->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_EQ);
553 }
554
555
556 /// EliminateBlockCases - Given a vector of bb/value pairs, remove any entries
557 /// in the list that match the specified block.
558 static void EliminateBlockCases(BasicBlock *BB,
559                std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > &Cases) {
560   for (unsigned i = 0, e = Cases.size(); i != e; ++i)
561     if (Cases[i].second == BB) {
562       Cases.erase(Cases.begin()+i);
563       --i; --e;
564     }
565 }
566
567 /// ValuesOverlap - Return true if there are any keys in C1 that exist in C2 as
568 /// well.
569 static bool
570 ValuesOverlap(std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > &C1,
571               std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > &C2) {
572   std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > *V1 = &C1, *V2 = &C2;
573
574   // Make V1 be smaller than V2.
575   if (V1->size() > V2->size())
576     std::swap(V1, V2);
577
578   if (V1->size() == 0) return false;
579   if (V1->size() == 1) {
580     // Just scan V2.
581     ConstantInt *TheVal = (*V1)[0].first;
582     for (unsigned i = 0, e = V2->size(); i != e; ++i)
583       if (TheVal == (*V2)[i].first)
584         return true;
585   }
586
587   // Otherwise, just sort both lists and compare element by element.
588   std::sort(V1->begin(), V1->end());
589   std::sort(V2->begin(), V2->end());
590   unsigned i1 = 0, i2 = 0, e1 = V1->size(), e2 = V2->size();
591   while (i1 != e1 && i2 != e2) {
592     if ((*V1)[i1].first == (*V2)[i2].first)
593       return true;
594     if ((*V1)[i1].first < (*V2)[i2].first)
595       ++i1;
596     else
597       ++i2;
598   }
599   return false;
600 }
601
602 /// SimplifyEqualityComparisonWithOnlyPredecessor - If TI is known to be a
603 /// terminator instruction and its block is known to only have a single
604 /// predecessor block, check to see if that predecessor is also a value
605 /// comparison with the same value, and if that comparison determines the
606 /// outcome of this comparison.  If so, simplify TI.  This does a very limited
607 /// form of jump threading.
608 static bool SimplifyEqualityComparisonWithOnlyPredecessor(TerminatorInst *TI,
609                                                           BasicBlock *Pred) {
610   Value *PredVal = isValueEqualityComparison(Pred->getTerminator());
611   if (!PredVal) return false;  // Not a value comparison in predecessor.
612
613   Value *ThisVal = isValueEqualityComparison(TI);
614   assert(ThisVal && "This isn't a value comparison!!");
615   if (ThisVal != PredVal) return false;  // Different predicates.
616
617   // Find out information about when control will move from Pred to TI's block.
618   std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > PredCases;
619   BasicBlock *PredDef = GetValueEqualityComparisonCases(Pred->getTerminator(),
620                                                         PredCases);
621   EliminateBlockCases(PredDef, PredCases);  // Remove default from cases.
622
623   // Find information about how control leaves this block.
624   std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > ThisCases;
625   BasicBlock *ThisDef = GetValueEqualityComparisonCases(TI, ThisCases);
626   EliminateBlockCases(ThisDef, ThisCases);  // Remove default from cases.
627
628   // If TI's block is the default block from Pred's comparison, potentially
629   // simplify TI based on this knowledge.
630   if (PredDef == TI->getParent()) {
631     // If we are here, we know that the value is none of those cases listed in
632     // PredCases.  If there are any cases in ThisCases that are in PredCases, we
633     // can simplify TI.
634     if (ValuesOverlap(PredCases, ThisCases)) {
635       if (isa<BranchInst>(TI)) {
636         // Okay, one of the successors of this condbr is dead.  Convert it to a
637         // uncond br.
638         assert(ThisCases.size() == 1 && "Branch can only have one case!");
639         // Insert the new branch.
640         Instruction *NI = BranchInst::Create(ThisDef, TI);
641
642         // Remove PHI node entries for the dead edge.
643         ThisCases[0].second->removePredecessor(TI->getParent());
644
645         DOUT << "Threading pred instr: " << *Pred->getTerminator()
646              << "Through successor TI: " << *TI << "Leaving: " << *NI << "\n";
647
648         EraseTerminatorInstAndDCECond(TI);
649         return true;
650
651       } else {
652         SwitchInst *SI = cast<SwitchInst>(TI);
653         // Okay, TI has cases that are statically dead, prune them away.
654         SmallPtrSet<Constant*, 16> DeadCases;
655         for (unsigned i = 0, e = PredCases.size(); i != e; ++i)
656           DeadCases.insert(PredCases[i].first);
657
658         DOUT << "Threading pred instr: " << *Pred->getTerminator()
659              << "Through successor TI: " << *TI;
660
661         for (unsigned i = SI->getNumCases()-1; i != 0; --i)
662           if (DeadCases.count(SI->getCaseValue(i))) {
663             SI->getSuccessor(i)->removePredecessor(TI->getParent());
664             SI->removeCase(i);
665           }
666
667         DOUT << "Leaving: " << *TI << "\n";
668         return true;
669       }
670     }
671
672   } else {
673     // Otherwise, TI's block must correspond to some matched value.  Find out
674     // which value (or set of values) this is.
675     ConstantInt *TIV = 0;
676     BasicBlock *TIBB = TI->getParent();
677     for (unsigned i = 0, e = PredCases.size(); i != e; ++i)
678       if (PredCases[i].second == TIBB) {
679         if (TIV == 0)
680           TIV = PredCases[i].first;
681         else
682           return false;  // Cannot handle multiple values coming to this block.
683       }
684     assert(TIV && "No edge from pred to succ?");
685
686     // Okay, we found the one constant that our value can be if we get into TI's
687     // BB.  Find out which successor will unconditionally be branched to.
688     BasicBlock *TheRealDest = 0;
689     for (unsigned i = 0, e = ThisCases.size(); i != e; ++i)
690       if (ThisCases[i].first == TIV) {
691         TheRealDest = ThisCases[i].second;
692         break;
693       }
694
695     // If not handled by any explicit cases, it is handled by the default case.
696     if (TheRealDest == 0) TheRealDest = ThisDef;
697
698     // Remove PHI node entries for dead edges.
699     BasicBlock *CheckEdge = TheRealDest;
700     for (succ_iterator SI = succ_begin(TIBB), e = succ_end(TIBB); SI != e; ++SI)
701       if (*SI != CheckEdge)
702         (*SI)->removePredecessor(TIBB);
703       else
704         CheckEdge = 0;
705
706     // Insert the new branch.
707     Instruction *NI = BranchInst::Create(TheRealDest, TI);
708
709     DOUT << "Threading pred instr: " << *Pred->getTerminator()
710          << "Through successor TI: " << *TI << "Leaving: " << *NI << "\n";
711
712     EraseTerminatorInstAndDCECond(TI);
713     return true;
714   }
715   return false;
716 }
717
718 /// FoldValueComparisonIntoPredecessors - The specified terminator is a value
719 /// equality comparison instruction (either a switch or a branch on "X == c").
720 /// See if any of the predecessors of the terminator block are value comparisons
721 /// on the same value.  If so, and if safe to do so, fold them together.
722 static bool FoldValueComparisonIntoPredecessors(TerminatorInst *TI) {
723   BasicBlock *BB = TI->getParent();
724   Value *CV = isValueEqualityComparison(TI);  // CondVal
725   assert(CV && "Not a comparison?");
726   bool Changed = false;
727
728   SmallVector<BasicBlock*, 16> Preds(pred_begin(BB), pred_end(BB));
729   while (!Preds.empty()) {
730     BasicBlock *Pred = Preds.back();
731     Preds.pop_back();
732
733     // See if the predecessor is a comparison with the same value.
734     TerminatorInst *PTI = Pred->getTerminator();
735     Value *PCV = isValueEqualityComparison(PTI);  // PredCondVal
736
737     if (PCV == CV && SafeToMergeTerminators(TI, PTI)) {
738       // Figure out which 'cases' to copy from SI to PSI.
739       std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > BBCases;
740       BasicBlock *BBDefault = GetValueEqualityComparisonCases(TI, BBCases);
741
742       std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > PredCases;
743       BasicBlock *PredDefault = GetValueEqualityComparisonCases(PTI, PredCases);
744
745       // Based on whether the default edge from PTI goes to BB or not, fill in
746       // PredCases and PredDefault with the new switch cases we would like to
747       // build.
748       SmallVector<BasicBlock*, 8> NewSuccessors;
749
750       if (PredDefault == BB) {
751         // If this is the default destination from PTI, only the edges in TI
752         // that don't occur in PTI, or that branch to BB will be activated.
753         std::set<ConstantInt*> PTIHandled;
754         for (unsigned i = 0, e = PredCases.size(); i != e; ++i)
755           if (PredCases[i].second != BB)
756             PTIHandled.insert(PredCases[i].first);
757           else {
758             // The default destination is BB, we don't need explicit targets.
759             std::swap(PredCases[i], PredCases.back());
760             PredCases.pop_back();
761             --i; --e;
762           }
763
764         // Reconstruct the new switch statement we will be building.
765         if (PredDefault != BBDefault) {
766           PredDefault->removePredecessor(Pred);
767           PredDefault = BBDefault;
768           NewSuccessors.push_back(BBDefault);
769         }
770         for (unsigned i = 0, e = BBCases.size(); i != e; ++i)
771           if (!PTIHandled.count(BBCases[i].first) &&
772               BBCases[i].second != BBDefault) {
773             PredCases.push_back(BBCases[i]);
774             NewSuccessors.push_back(BBCases[i].second);
775           }
776
777       } else {
778         // If this is not the default destination from PSI, only the edges
779         // in SI that occur in PSI with a destination of BB will be
780         // activated.
781         std::set<ConstantInt*> PTIHandled;
782         for (unsigned i = 0, e = PredCases.size(); i != e; ++i)
783           if (PredCases[i].second == BB) {
784             PTIHandled.insert(PredCases[i].first);
785             std::swap(PredCases[i], PredCases.back());
786             PredCases.pop_back();
787             --i; --e;
788           }
789
790         // Okay, now we know which constants were sent to BB from the
791         // predecessor.  Figure out where they will all go now.
792         for (unsigned i = 0, e = BBCases.size(); i != e; ++i)
793           if (PTIHandled.count(BBCases[i].first)) {
794             // If this is one we are capable of getting...
795             PredCases.push_back(BBCases[i]);
796             NewSuccessors.push_back(BBCases[i].second);
797             PTIHandled.erase(BBCases[i].first);// This constant is taken care of
798           }
799
800         // If there are any constants vectored to BB that TI doesn't handle,
801         // they must go to the default destination of TI.
802         for (std::set<ConstantInt*>::iterator I = PTIHandled.begin(),
803                E = PTIHandled.end(); I != E; ++I) {
804           PredCases.push_back(std::make_pair(*I, BBDefault));
805           NewSuccessors.push_back(BBDefault);
806         }
807       }
808
809       // Okay, at this point, we know which new successor Pred will get.  Make
810       // sure we update the number of entries in the PHI nodes for these
811       // successors.
812       for (unsigned i = 0, e = NewSuccessors.size(); i != e; ++i)
813         AddPredecessorToBlock(NewSuccessors[i], Pred, BB);
814
815       // Now that the successors are updated, create the new Switch instruction.
816       SwitchInst *NewSI = SwitchInst::Create(CV, PredDefault,
817                                              PredCases.size(), PTI);
818       for (unsigned i = 0, e = PredCases.size(); i != e; ++i)
819         NewSI->addCase(PredCases[i].first, PredCases[i].second);
820
821       EraseTerminatorInstAndDCECond(PTI);
822
823       // Okay, last check.  If BB is still a successor of PSI, then we must
824       // have an infinite loop case.  If so, add an infinitely looping block
825       // to handle the case to preserve the behavior of the code.
826       BasicBlock *InfLoopBlock = 0;
827       for (unsigned i = 0, e = NewSI->getNumSuccessors(); i != e; ++i)
828         if (NewSI->getSuccessor(i) == BB) {
829           if (InfLoopBlock == 0) {
830             // Insert it at the end of the function, because it's either code,
831             // or it won't matter if it's hot. :)
832             InfLoopBlock = BasicBlock::Create("infloop", BB->getParent());
833             BranchInst::Create(InfLoopBlock, InfLoopBlock);
834           }
835           NewSI->setSuccessor(i, InfLoopBlock);
836         }
837
838       Changed = true;
839     }
840   }
841   return Changed;
842 }
843
844 /// HoistThenElseCodeToIf - Given a conditional branch that goes to BB1 and
845 /// BB2, hoist any common code in the two blocks up into the branch block.  The
846 /// caller of this function guarantees that BI's block dominates BB1 and BB2.
847 static bool HoistThenElseCodeToIf(BranchInst *BI) {
848   // This does very trivial matching, with limited scanning, to find identical
849   // instructions in the two blocks.  In particular, we don't want to get into
850   // O(M*N) situations here where M and N are the sizes of BB1 and BB2.  As
851   // such, we currently just scan for obviously identical instructions in an
852   // identical order.
853   BasicBlock *BB1 = BI->getSuccessor(0);  // The true destination.
854   BasicBlock *BB2 = BI->getSuccessor(1);  // The false destination
855
856   BasicBlock::iterator BB1_Itr = BB1->begin();
857   BasicBlock::iterator BB2_Itr = BB2->begin();
858
859   Instruction *I1 = BB1_Itr++, *I2 = BB2_Itr++;
860   while (isa<DbgInfoIntrinsic>(I1))
861     I1 = BB1_Itr++;
862   while (isa<DbgInfoIntrinsic>(I2))
863     I2 = BB2_Itr++;
864   if (I1->getOpcode() != I2->getOpcode() || isa<PHINode>(I1) || 
865       isa<InvokeInst>(I1) || !I1->isIdenticalTo(I2))
866     return false;
867
868   // If we get here, we can hoist at least one instruction.
869   BasicBlock *BIParent = BI->getParent();
870
871   do {
872     // If we are hoisting the terminator instruction, don't move one (making a
873     // broken BB), instead clone it, and remove BI.
874     if (isa<TerminatorInst>(I1))
875       goto HoistTerminator;
876
877     // For a normal instruction, we just move one to right before the branch,
878     // then replace all uses of the other with the first.  Finally, we remove
879     // the now redundant second instruction.
880     BIParent->getInstList().splice(BI, BB1->getInstList(), I1);
881     if (!I2->use_empty())
882       I2->replaceAllUsesWith(I1);
883     BB2->getInstList().erase(I2);
884
885     I1 = BB1_Itr++;
886     while (isa<DbgInfoIntrinsic>(I1))
887       I1 = BB1_Itr++;
888     I2 = BB2_Itr++;
889     while (isa<DbgInfoIntrinsic>(I2))
890       I2 = BB2_Itr++;
891   } while (I1->getOpcode() == I2->getOpcode() && I1->isIdenticalTo(I2));
892
893   return true;
894
895 HoistTerminator:
896   // Okay, it is safe to hoist the terminator.
897   Instruction *NT = I1->clone();
898   BIParent->getInstList().insert(BI, NT);
899   if (NT->getType() != Type::VoidTy) {
900     I1->replaceAllUsesWith(NT);
901     I2->replaceAllUsesWith(NT);
902     NT->takeName(I1);
903   }
904
905   // Hoisting one of the terminators from our successor is a great thing.
906   // Unfortunately, the successors of the if/else blocks may have PHI nodes in
907   // them.  If they do, all PHI entries for BB1/BB2 must agree for all PHI
908   // nodes, so we insert select instruction to compute the final result.
909   std::map<std::pair<Value*,Value*>, SelectInst*> InsertedSelects;
910   for (succ_iterator SI = succ_begin(BB1), E = succ_end(BB1); SI != E; ++SI) {
911     PHINode *PN;
912     for (BasicBlock::iterator BBI = SI->begin();
913          (PN = dyn_cast<PHINode>(BBI)); ++BBI) {
914       Value *BB1V = PN->getIncomingValueForBlock(BB1);
915       Value *BB2V = PN->getIncomingValueForBlock(BB2);
916       if (BB1V != BB2V) {
917         // These values do not agree.  Insert a select instruction before NT
918         // that determines the right value.
919         SelectInst *&SI = InsertedSelects[std::make_pair(BB1V, BB2V)];
920         if (SI == 0)
921           SI = SelectInst::Create(BI->getCondition(), BB1V, BB2V,
922                                   BB1V->getName()+"."+BB2V->getName(), NT);
923         // Make the PHI node use the select for all incoming values for BB1/BB2
924         for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
925           if (PN->getIncomingBlock(i) == BB1 || PN->getIncomingBlock(i) == BB2)
926             PN->setIncomingValue(i, SI);
927       }
928     }
929   }
930
931   // Update any PHI nodes in our new successors.
932   for (succ_iterator SI = succ_begin(BB1), E = succ_end(BB1); SI != E; ++SI)
933     AddPredecessorToBlock(*SI, BIParent, BB1);
934
935   EraseTerminatorInstAndDCECond(BI);
936   return true;
937 }
938
939 /// SpeculativelyExecuteBB - Given a conditional branch that goes to BB1
940 /// and an BB2 and the only successor of BB1 is BB2, hoist simple code
941 /// (for now, restricted to a single instruction that's side effect free) from
942 /// the BB1 into the branch block to speculatively execute it.
943 static bool SpeculativelyExecuteBB(BranchInst *BI, BasicBlock *BB1) {
944   // Only speculatively execution a single instruction (not counting the
945   // terminator) for now.
946   BasicBlock::iterator BBI = BB1->begin();
947   ++BBI; // must have at least a terminator
948   if (BBI == BB1->end()) return false; // only one inst
949   ++BBI;
950   if (BBI != BB1->end()) return false; // more than 2 insts.
951
952   // Be conservative for now. FP select instruction can often be expensive.
953   Value *BrCond = BI->getCondition();
954   if (isa<Instruction>(BrCond) &&
955       cast<Instruction>(BrCond)->getOpcode() == Instruction::FCmp)
956     return false;
957
958   // If BB1 is actually on the false edge of the conditional branch, remember
959   // to swap the select operands later.
960   bool Invert = false;
961   if (BB1 != BI->getSuccessor(0)) {
962     assert(BB1 == BI->getSuccessor(1) && "No edge from 'if' block?");
963     Invert = true;
964   }
965
966   // Turn
967   // BB:
968   //     %t1 = icmp
969   //     br i1 %t1, label %BB1, label %BB2
970   // BB1:
971   //     %t3 = add %t2, c
972   //     br label BB2
973   // BB2:
974   // =>
975   // BB:
976   //     %t1 = icmp
977   //     %t4 = add %t2, c
978   //     %t3 = select i1 %t1, %t2, %t3
979   Instruction *I = BB1->begin();
980   switch (I->getOpcode()) {
981   default: return false;  // Not safe / profitable to hoist.
982   case Instruction::Add:
983   case Instruction::Sub:
984     // FP arithmetic might trap. Not worth doing for vector ops.
985     if (I->getType()->isFloatingPoint() || isa<VectorType>(I->getType()))
986       return false;
987     break;
988   case Instruction::And:
989   case Instruction::Or:
990   case Instruction::Xor:
991   case Instruction::Shl:
992   case Instruction::LShr:
993   case Instruction::AShr:
994     // Don't mess with vector operations.
995     if (isa<VectorType>(I->getType()))
996       return false;
997     break;   // These are all cheap and non-trapping instructions.
998   }
999   
1000   // If the instruction is obviously dead, don't try to predicate it.
1001   if (I->use_empty()) {
1002     I->eraseFromParent();
1003     return true;
1004   }
1005
1006   // Can we speculatively execute the instruction? And what is the value 
1007   // if the condition is false? Consider the phi uses, if the incoming value
1008   // from the "if" block are all the same V, then V is the value of the
1009   // select if the condition is false.
1010   BasicBlock *BIParent = BI->getParent();
1011   SmallVector<PHINode*, 4> PHIUses;
1012   Value *FalseV = NULL;
1013   
1014   BasicBlock *BB2 = BB1->getTerminator()->getSuccessor(0);
1015   for (Value::use_iterator UI = I->use_begin(), E = I->use_end();
1016        UI != E; ++UI) {
1017     // Ignore any user that is not a PHI node in BB2.  These can only occur in
1018     // unreachable blocks, because they would not be dominated by the instr.
1019     PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(UI);
1020     if (!PN || PN->getParent() != BB2)
1021       return false;
1022     PHIUses.push_back(PN);
1023     
1024     Value *PHIV = PN->getIncomingValueForBlock(BIParent);
1025     if (!FalseV)
1026       FalseV = PHIV;
1027     else if (FalseV != PHIV)
1028       return false;  // Inconsistent value when condition is false.
1029   }
1030   
1031   assert(FalseV && "Must have at least one user, and it must be a PHI");
1032
1033   // Do not hoist the instruction if any of its operands are defined but not
1034   // used in this BB. The transformation will prevent the operand from
1035   // being sunk into the use block.
1036   for (User::op_iterator i = I->op_begin(), e = I->op_end(); i != e; ++i) {
1037     Instruction *OpI = dyn_cast<Instruction>(*i);
1038     if (OpI && OpI->getParent() == BIParent &&
1039         !OpI->isUsedInBasicBlock(BIParent))
1040       return false;
1041   }
1042
1043   // If we get here, we can hoist the instruction. Try to place it
1044   // before the icmp instruction preceeding the conditional branch.
1045   BasicBlock::iterator InsertPos = BI;
1046   if (InsertPos != BIParent->begin()) 
1047     --InsertPos;
1048   if (InsertPos == BrCond && !isa<PHINode>(BrCond)) {
1049     SmallPtrSet<Instruction *, 4> BB1Insns;
1050     for(BasicBlock::iterator BB1I = BB1->begin(), BB1E = BB1->end(); 
1051         BB1I != BB1E; ++BB1I) 
1052       BB1Insns.insert(BB1I);
1053     for(Value::use_iterator UI = BrCond->use_begin(), UE = BrCond->use_end();
1054         UI != UE; ++UI) {
1055       Instruction *Use = cast<Instruction>(*UI);
1056       if (BB1Insns.count(Use)) {
1057         // If BrCond uses the instruction that place it just before
1058         // branch instruction.
1059         InsertPos = BI;
1060         break;
1061       }
1062     }
1063   } else
1064     InsertPos = BI;
1065   BIParent->getInstList().splice(InsertPos, BB1->getInstList(), I);
1066
1067   // Create a select whose true value is the speculatively executed value and
1068   // false value is the previously determined FalseV.
1069   SelectInst *SI;
1070   if (Invert)
1071     SI = SelectInst::Create(BrCond, FalseV, I,
1072                             FalseV->getName() + "." + I->getName(), BI);
1073   else
1074     SI = SelectInst::Create(BrCond, I, FalseV,
1075                             I->getName() + "." + FalseV->getName(), BI);
1076
1077   // Make the PHI node use the select for all incoming values for "then" and
1078   // "if" blocks.
1079   for (unsigned i = 0, e = PHIUses.size(); i != e; ++i) {
1080     PHINode *PN = PHIUses[i];
1081     for (unsigned j = 0, ee = PN->getNumIncomingValues(); j != ee; ++j)
1082       if (PN->getIncomingBlock(j) == BB1 ||
1083           PN->getIncomingBlock(j) == BIParent)
1084         PN->setIncomingValue(j, SI);
1085   }
1086
1087   ++NumSpeculations;
1088   return true;
1089 }
1090
1091 /// BlockIsSimpleEnoughToThreadThrough - Return true if we can thread a branch
1092 /// across this block.
1093 static bool BlockIsSimpleEnoughToThreadThrough(BasicBlock *BB) {
1094   BranchInst *BI = cast<BranchInst>(BB->getTerminator());
1095   unsigned Size = 0;
1096   
1097   // If this basic block contains anything other than a PHI (which controls the
1098   // branch) and branch itself, bail out.  FIXME: improve this in the future.
1099   for (BasicBlock::iterator BBI = BB->begin(); &*BBI != BI; ++BBI, ++Size) {
1100     if (Size > 10) return false;  // Don't clone large BB's.
1101     
1102     // We can only support instructions that are do not define values that are
1103     // live outside of the current basic block.
1104     for (Value::use_iterator UI = BBI->use_begin(), E = BBI->use_end();
1105          UI != E; ++UI) {
1106       Instruction *U = cast<Instruction>(*UI);
1107       if (U->getParent() != BB || isa<PHINode>(U)) return false;
1108     }
1109     
1110     // Looks ok, continue checking.
1111   }
1112
1113   return true;
1114 }
1115
1116 /// FoldCondBranchOnPHI - If we have a conditional branch on a PHI node value
1117 /// that is defined in the same block as the branch and if any PHI entries are
1118 /// constants, thread edges corresponding to that entry to be branches to their
1119 /// ultimate destination.
1120 static bool FoldCondBranchOnPHI(BranchInst *BI) {
1121   BasicBlock *BB = BI->getParent();
1122   PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BI->getCondition());
1123   // NOTE: we currently cannot transform this case if the PHI node is used
1124   // outside of the block.
1125   if (!PN || PN->getParent() != BB || !PN->hasOneUse())
1126     return false;
1127   
1128   // Degenerate case of a single entry PHI.
1129   if (PN->getNumIncomingValues() == 1) {
1130     FoldSingleEntryPHINodes(PN->getParent());
1131     return true;    
1132   }
1133
1134   // Now we know that this block has multiple preds and two succs.
1135   if (!BlockIsSimpleEnoughToThreadThrough(BB)) return false;
1136   
1137   // Okay, this is a simple enough basic block.  See if any phi values are
1138   // constants.
1139   for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
1140     ConstantInt *CB;
1141     if ((CB = dyn_cast<ConstantInt>(PN->getIncomingValue(i))) &&
1142         CB->getType() == Type::Int1Ty) {
1143       // Okay, we now know that all edges from PredBB should be revectored to
1144       // branch to RealDest.
1145       BasicBlock *PredBB = PN->getIncomingBlock(i);
1146       BasicBlock *RealDest = BI->getSuccessor(!CB->getZExtValue());
1147       
1148       if (RealDest == BB) continue;  // Skip self loops.
1149       
1150       // The dest block might have PHI nodes, other predecessors and other
1151       // difficult cases.  Instead of being smart about this, just insert a new
1152       // block that jumps to the destination block, effectively splitting
1153       // the edge we are about to create.
1154       BasicBlock *EdgeBB = BasicBlock::Create(RealDest->getName()+".critedge",
1155                                               RealDest->getParent(), RealDest);
1156       BranchInst::Create(RealDest, EdgeBB);
1157       PHINode *PN;
1158       for (BasicBlock::iterator BBI = RealDest->begin();
1159            (PN = dyn_cast<PHINode>(BBI)); ++BBI) {
1160         Value *V = PN->getIncomingValueForBlock(BB);
1161         PN->addIncoming(V, EdgeBB);
1162       }
1163
1164       // BB may have instructions that are being threaded over.  Clone these
1165       // instructions into EdgeBB.  We know that there will be no uses of the
1166       // cloned instructions outside of EdgeBB.
1167       BasicBlock::iterator InsertPt = EdgeBB->begin();
1168       std::map<Value*, Value*> TranslateMap;  // Track translated values.
1169       for (BasicBlock::iterator BBI = BB->begin(); &*BBI != BI; ++BBI) {
1170         if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BBI)) {
1171           TranslateMap[PN] = PN->getIncomingValueForBlock(PredBB);
1172         } else {
1173           // Clone the instruction.
1174           Instruction *N = BBI->clone();
1175           if (BBI->hasName()) N->setName(BBI->getName()+".c");
1176           
1177           // Update operands due to translation.
1178           for (User::op_iterator i = N->op_begin(), e = N->op_end();
1179                i != e; ++i) {
1180             std::map<Value*, Value*>::iterator PI =
1181               TranslateMap.find(*i);
1182             if (PI != TranslateMap.end())
1183               *i = PI->second;
1184           }
1185           
1186           // Check for trivial simplification.
1187           if (Constant *C = ConstantFoldInstruction(N)) {
1188             TranslateMap[BBI] = C;
1189             delete N;   // Constant folded away, don't need actual inst
1190           } else {
1191             // Insert the new instruction into its new home.
1192             EdgeBB->getInstList().insert(InsertPt, N);
1193             if (!BBI->use_empty())
1194               TranslateMap[BBI] = N;
1195           }
1196         }
1197       }
1198
1199       // Loop over all of the edges from PredBB to BB, changing them to branch
1200       // to EdgeBB instead.
1201       TerminatorInst *PredBBTI = PredBB->getTerminator();
1202       for (unsigned i = 0, e = PredBBTI->getNumSuccessors(); i != e; ++i)
1203         if (PredBBTI->getSuccessor(i) == BB) {
1204           BB->removePredecessor(PredBB);
1205           PredBBTI->setSuccessor(i, EdgeBB);
1206         }
1207       
1208       // Recurse, simplifying any other constants.
1209       return FoldCondBranchOnPHI(BI) | true;
1210     }
1211   }
1212
1213   return false;
1214 }
1215
1216 /// FoldTwoEntryPHINode - Given a BB that starts with the specified two-entry
1217 /// PHI node, see if we can eliminate it.
1218 static bool FoldTwoEntryPHINode(PHINode *PN) {
1219   // Ok, this is a two entry PHI node.  Check to see if this is a simple "if
1220   // statement", which has a very simple dominance structure.  Basically, we
1221   // are trying to find the condition that is being branched on, which
1222   // subsequently causes this merge to happen.  We really want control
1223   // dependence information for this check, but simplifycfg can't keep it up
1224   // to date, and this catches most of the cases we care about anyway.
1225   //
1226   BasicBlock *BB = PN->getParent();
1227   BasicBlock *IfTrue, *IfFalse;
1228   Value *IfCond = GetIfCondition(BB, IfTrue, IfFalse);
1229   if (!IfCond) return false;
1230   
1231   // Okay, we found that we can merge this two-entry phi node into a select.
1232   // Doing so would require us to fold *all* two entry phi nodes in this block.
1233   // At some point this becomes non-profitable (particularly if the target
1234   // doesn't support cmov's).  Only do this transformation if there are two or
1235   // fewer PHI nodes in this block.
1236   unsigned NumPhis = 0;
1237   for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(); isa<PHINode>(I); ++NumPhis, ++I)
1238     if (NumPhis > 2)
1239       return false;
1240   
1241   DOUT << "FOUND IF CONDITION!  " << *IfCond << "  T: "
1242        << IfTrue->getName() << "  F: " << IfFalse->getName() << "\n";
1243   
1244   // Loop over the PHI's seeing if we can promote them all to select
1245   // instructions.  While we are at it, keep track of the instructions
1246   // that need to be moved to the dominating block.
1247   std::set<Instruction*> AggressiveInsts;
1248   
1249   BasicBlock::iterator AfterPHIIt = BB->begin();
1250   while (isa<PHINode>(AfterPHIIt)) {
1251     PHINode *PN = cast<PHINode>(AfterPHIIt++);
1252     if (PN->getIncomingValue(0) == PN->getIncomingValue(1)) {
1253       if (PN->getIncomingValue(0) != PN)
1254         PN->replaceAllUsesWith(PN->getIncomingValue(0));
1255       else
1256         PN->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(PN->getType()));
1257     } else if (!DominatesMergePoint(PN->getIncomingValue(0), BB,
1258                                     &AggressiveInsts) ||
1259                !DominatesMergePoint(PN->getIncomingValue(1), BB,
1260                                     &AggressiveInsts)) {
1261       return false;
1262     }
1263   }
1264   
1265   // If we all PHI nodes are promotable, check to make sure that all
1266   // instructions in the predecessor blocks can be promoted as well.  If
1267   // not, we won't be able to get rid of the control flow, so it's not
1268   // worth promoting to select instructions.
1269   BasicBlock *DomBlock = 0, *IfBlock1 = 0, *IfBlock2 = 0;
1270   PN = cast<PHINode>(BB->begin());
1271   BasicBlock *Pred = PN->getIncomingBlock(0);
1272   if (cast<BranchInst>(Pred->getTerminator())->isUnconditional()) {
1273     IfBlock1 = Pred;
1274     DomBlock = *pred_begin(Pred);
1275     for (BasicBlock::iterator I = Pred->begin();
1276          !isa<TerminatorInst>(I); ++I)
1277       if (!AggressiveInsts.count(I) && !isa<DbgInfoIntrinsic>(I)) {
1278         // This is not an aggressive instruction that we can promote.
1279         // Because of this, we won't be able to get rid of the control
1280         // flow, so the xform is not worth it.
1281         return false;
1282       }
1283   }
1284     
1285   Pred = PN->getIncomingBlock(1);
1286   if (cast<BranchInst>(Pred->getTerminator())->isUnconditional()) {
1287     IfBlock2 = Pred;
1288     DomBlock = *pred_begin(Pred);
1289     for (BasicBlock::iterator I = Pred->begin();
1290          !isa<TerminatorInst>(I); ++I)
1291       if (!AggressiveInsts.count(I) && !isa<DbgInfoIntrinsic>(I)) {
1292         // This is not an aggressive instruction that we can promote.
1293         // Because of this, we won't be able to get rid of the control
1294         // flow, so the xform is not worth it.
1295         return false;
1296       }
1297   }
1298       
1299   // If we can still promote the PHI nodes after this gauntlet of tests,
1300   // do all of the PHI's now.
1301
1302   // Move all 'aggressive' instructions, which are defined in the
1303   // conditional parts of the if's up to the dominating block.
1304   if (IfBlock1) {
1305     DomBlock->getInstList().splice(DomBlock->getTerminator(),
1306                                    IfBlock1->getInstList(),
1307                                    IfBlock1->begin(),
1308                                    IfBlock1->getTerminator());
1309   }
1310   if (IfBlock2) {
1311     DomBlock->getInstList().splice(DomBlock->getTerminator(),
1312                                    IfBlock2->getInstList(),
1313                                    IfBlock2->begin(),
1314                                    IfBlock2->getTerminator());
1315   }
1316   
1317   while (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BB->begin())) {
1318     // Change the PHI node into a select instruction.
1319     Value *TrueVal =
1320       PN->getIncomingValue(PN->getIncomingBlock(0) == IfFalse);
1321     Value *FalseVal =
1322       PN->getIncomingValue(PN->getIncomingBlock(0) == IfTrue);
1323     
1324     Value *NV = SelectInst::Create(IfCond, TrueVal, FalseVal, "", AfterPHIIt);
1325     PN->replaceAllUsesWith(NV);
1326     NV->takeName(PN);
1327     
1328     BB->getInstList().erase(PN);
1329   }
1330   return true;
1331 }
1332
1333 /// isTerminatorFirstRelevantInsn - Return true if Term is very first 
1334 /// instruction ignoring Phi nodes and dbg intrinsics.
1335 static bool isTerminatorFirstRelevantInsn(BasicBlock *BB, Instruction *Term) {
1336   BasicBlock::iterator BBI = Term;
1337   while (BBI != BB->begin()) {
1338     --BBI;
1339     if (!isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI))
1340       break;
1341   }
1342
1343   if (isa<PHINode>(BBI) || &*BBI == Term || isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI))
1344     return true;
1345   return false;
1346 }
1347
1348 /// SimplifyCondBranchToTwoReturns - If we found a conditional branch that goes
1349 /// to two returning blocks, try to merge them together into one return,
1350 /// introducing a select if the return values disagree.
1351 static bool SimplifyCondBranchToTwoReturns(BranchInst *BI) {
1352   assert(BI->isConditional() && "Must be a conditional branch");
1353   BasicBlock *TrueSucc = BI->getSuccessor(0);
1354   BasicBlock *FalseSucc = BI->getSuccessor(1);
1355   ReturnInst *TrueRet = cast<ReturnInst>(TrueSucc->getTerminator());
1356   ReturnInst *FalseRet = cast<ReturnInst>(FalseSucc->getTerminator());
1357   
1358   // Check to ensure both blocks are empty (just a return) or optionally empty
1359   // with PHI nodes.  If there are other instructions, merging would cause extra
1360   // computation on one path or the other.
1361   if (!isTerminatorFirstRelevantInsn(TrueSucc, TrueRet))
1362     return false;
1363   if (!isTerminatorFirstRelevantInsn(FalseSucc, FalseRet))
1364     return false;
1365
1366   // Okay, we found a branch that is going to two return nodes.  If
1367   // there is no return value for this function, just change the
1368   // branch into a return.
1369   if (FalseRet->getNumOperands() == 0) {
1370     TrueSucc->removePredecessor(BI->getParent());
1371     FalseSucc->removePredecessor(BI->getParent());
1372     ReturnInst::Create(0, BI);
1373     EraseTerminatorInstAndDCECond(BI);
1374     return true;
1375   }
1376     
1377   // Otherwise, figure out what the true and false return values are
1378   // so we can insert a new select instruction.
1379   Value *TrueValue = TrueRet->getReturnValue();
1380   Value *FalseValue = FalseRet->getReturnValue();
1381   
1382   // Unwrap any PHI nodes in the return blocks.
1383   if (PHINode *TVPN = dyn_cast_or_null<PHINode>(TrueValue))
1384     if (TVPN->getParent() == TrueSucc)
1385       TrueValue = TVPN->getIncomingValueForBlock(BI->getParent());
1386   if (PHINode *FVPN = dyn_cast_or_null<PHINode>(FalseValue))
1387     if (FVPN->getParent() == FalseSucc)
1388       FalseValue = FVPN->getIncomingValueForBlock(BI->getParent());
1389   
1390   // In order for this transformation to be safe, we must be able to
1391   // unconditionally execute both operands to the return.  This is
1392   // normally the case, but we could have a potentially-trapping
1393   // constant expression that prevents this transformation from being
1394   // safe.
1395   if (ConstantExpr *TCV = dyn_cast_or_null<ConstantExpr>(TrueValue))
1396     if (TCV->canTrap())
1397       return false;
1398   if (ConstantExpr *FCV = dyn_cast_or_null<ConstantExpr>(FalseValue))
1399     if (FCV->canTrap())
1400       return false;
1401   
1402   // Okay, we collected all the mapped values and checked them for sanity, and
1403   // defined to really do this transformation.  First, update the CFG.
1404   TrueSucc->removePredecessor(BI->getParent());
1405   FalseSucc->removePredecessor(BI->getParent());
1406   
1407   // Insert select instructions where needed.
1408   Value *BrCond = BI->getCondition();
1409   if (TrueValue) {
1410     // Insert a select if the results differ.
1411     if (TrueValue == FalseValue || isa<UndefValue>(FalseValue)) {
1412     } else if (isa<UndefValue>(TrueValue)) {
1413       TrueValue = FalseValue;
1414     } else {
1415       TrueValue = SelectInst::Create(BrCond, TrueValue,
1416                                      FalseValue, "retval", BI);
1417     }
1418   }
1419
1420   Value *RI = !TrueValue ?
1421               ReturnInst::Create(BI) :
1422               ReturnInst::Create(TrueValue, BI);
1423       
1424   DOUT << "\nCHANGING BRANCH TO TWO RETURNS INTO SELECT:"
1425        << "\n  " << *BI << "NewRet = " << *RI
1426        << "TRUEBLOCK: " << *TrueSucc << "FALSEBLOCK: "<< *FalseSucc;
1427       
1428   EraseTerminatorInstAndDCECond(BI);
1429
1430   return true;
1431 }
1432
1433 /// FoldBranchToCommonDest - If this basic block is ONLY a setcc and a branch,
1434 /// and if a predecessor branches to us and one of our successors, fold the
1435 /// setcc into the predecessor and use logical operations to pick the right
1436 /// destination.
1437 static bool FoldBranchToCommonDest(BranchInst *BI) {
1438   BasicBlock *BB = BI->getParent();
1439   Instruction *Cond = dyn_cast<Instruction>(BI->getCondition());
1440   if (Cond == 0) return false;
1441
1442   
1443   // Only allow this if the condition is a simple instruction that can be
1444   // executed unconditionally.  It must be in the same block as the branch, and
1445   // must be at the front of the block.
1446   BasicBlock::iterator FrontIt = BB->front();
1447   // Ignore dbg intrinsics.
1448   while(isa<DbgInfoIntrinsic>(FrontIt))
1449     ++FrontIt;
1450   if ((!isa<CmpInst>(Cond) && !isa<BinaryOperator>(Cond)) ||
1451       Cond->getParent() != BB || &*FrontIt != Cond || !Cond->hasOneUse()) {
1452     return false;
1453   }
1454   
1455   // Make sure the instruction after the condition is the cond branch.
1456   BasicBlock::iterator CondIt = Cond; ++CondIt;
1457   // Ingore dbg intrinsics.
1458   while(isa<DbgInfoIntrinsic>(CondIt))
1459     ++CondIt;
1460   if (&*CondIt != BI) {
1461     assert (!isa<DbgInfoIntrinsic>(CondIt) && "Hey do not forget debug info!");
1462     return false;
1463   }
1464
1465   // Cond is known to be a compare or binary operator.  Check to make sure that
1466   // neither operand is a potentially-trapping constant expression.
1467   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Cond->getOperand(0)))
1468     if (CE->canTrap())
1469       return false;
1470   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Cond->getOperand(1)))
1471     if (CE->canTrap())
1472       return false;
1473   
1474   
1475   // Finally, don't infinitely unroll conditional loops.
1476   BasicBlock *TrueDest  = BI->getSuccessor(0);
1477   BasicBlock *FalseDest = BI->getSuccessor(1);
1478   if (TrueDest == BB || FalseDest == BB)
1479     return false;
1480   
1481   for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI) {
1482     BasicBlock *PredBlock = *PI;
1483     BranchInst *PBI = dyn_cast<BranchInst>(PredBlock->getTerminator());
1484     
1485     // Check that we have two conditional branches.  If there is a PHI node in
1486     // the common successor, verify that the same value flows in from both
1487     // blocks.
1488     if (PBI == 0 || PBI->isUnconditional() ||
1489         !SafeToMergeTerminators(BI, PBI))
1490       continue;
1491     
1492     Instruction::BinaryOps Opc;
1493     bool InvertPredCond = false;
1494
1495     if (PBI->getSuccessor(0) == TrueDest)
1496       Opc = Instruction::Or;
1497     else if (PBI->getSuccessor(1) == FalseDest)
1498       Opc = Instruction::And;
1499     else if (PBI->getSuccessor(0) == FalseDest)
1500       Opc = Instruction::And, InvertPredCond = true;
1501     else if (PBI->getSuccessor(1) == TrueDest)
1502       Opc = Instruction::Or, InvertPredCond = true;
1503     else
1504       continue;
1505
1506     DOUT << "FOLDING BRANCH TO COMMON DEST:\n" << *PBI << *BB;
1507     
1508     // If we need to invert the condition in the pred block to match, do so now.
1509     if (InvertPredCond) {
1510       Value *NewCond =
1511         BinaryOperator::CreateNot(PBI->getCondition(),
1512                                   PBI->getCondition()->getName()+".not", PBI);
1513       PBI->setCondition(NewCond);
1514       BasicBlock *OldTrue = PBI->getSuccessor(0);
1515       BasicBlock *OldFalse = PBI->getSuccessor(1);
1516       PBI->setSuccessor(0, OldFalse);
1517       PBI->setSuccessor(1, OldTrue);
1518     }
1519     
1520     // Clone Cond into the predecessor basic block, and or/and the
1521     // two conditions together.
1522     Instruction *New = Cond->clone();
1523     PredBlock->getInstList().insert(PBI, New);
1524     New->takeName(Cond);
1525     Cond->setName(New->getName()+".old");
1526     
1527     Value *NewCond = BinaryOperator::Create(Opc, PBI->getCondition(),
1528                                             New, "or.cond", PBI);
1529     PBI->setCondition(NewCond);
1530     if (PBI->getSuccessor(0) == BB) {
1531       AddPredecessorToBlock(TrueDest, PredBlock, BB);
1532       PBI->setSuccessor(0, TrueDest);
1533     }
1534     if (PBI->getSuccessor(1) == BB) {
1535       AddPredecessorToBlock(FalseDest, PredBlock, BB);
1536       PBI->setSuccessor(1, FalseDest);
1537     }
1538     return true;
1539   }
1540   return false;
1541 }
1542
1543 /// SimplifyCondBranchToCondBranch - If we have a conditional branch as a
1544 /// predecessor of another block, this function tries to simplify it.  We know
1545 /// that PBI and BI are both conditional branches, and BI is in one of the
1546 /// successor blocks of PBI - PBI branches to BI.
1547 static bool SimplifyCondBranchToCondBranch(BranchInst *PBI, BranchInst *BI) {
1548   assert(PBI->isConditional() && BI->isConditional());
1549   BasicBlock *BB = BI->getParent();
1550   
1551   // If this block ends with a branch instruction, and if there is a
1552   // predecessor that ends on a branch of the same condition, make 
1553   // this conditional branch redundant.
1554   if (PBI->getCondition() == BI->getCondition() &&
1555       PBI->getSuccessor(0) != PBI->getSuccessor(1)) {
1556     // Okay, the outcome of this conditional branch is statically
1557     // knowable.  If this block had a single pred, handle specially.
1558     if (BB->getSinglePredecessor()) {
1559       // Turn this into a branch on constant.
1560       bool CondIsTrue = PBI->getSuccessor(0) == BB;
1561       BI->setCondition(ConstantInt::get(Type::Int1Ty, CondIsTrue));
1562       return true;  // Nuke the branch on constant.
1563     }
1564     
1565     // Otherwise, if there are multiple predecessors, insert a PHI that merges
1566     // in the constant and simplify the block result.  Subsequent passes of
1567     // simplifycfg will thread the block.
1568     if (BlockIsSimpleEnoughToThreadThrough(BB)) {
1569       PHINode *NewPN = PHINode::Create(Type::Int1Ty,
1570                                        BI->getCondition()->getName() + ".pr",
1571                                        BB->begin());
1572       // Okay, we're going to insert the PHI node.  Since PBI is not the only
1573       // predecessor, compute the PHI'd conditional value for all of the preds.
1574       // Any predecessor where the condition is not computable we keep symbolic.
1575       for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI)
1576         if ((PBI = dyn_cast<BranchInst>((*PI)->getTerminator())) &&
1577             PBI != BI && PBI->isConditional() &&
1578             PBI->getCondition() == BI->getCondition() &&
1579             PBI->getSuccessor(0) != PBI->getSuccessor(1)) {
1580           bool CondIsTrue = PBI->getSuccessor(0) == BB;
1581           NewPN->addIncoming(ConstantInt::get(Type::Int1Ty, 
1582                                               CondIsTrue), *PI);
1583         } else {
1584           NewPN->addIncoming(BI->getCondition(), *PI);
1585         }
1586       
1587       BI->setCondition(NewPN);
1588       return true;
1589     }
1590   }
1591   
1592   // If this is a conditional branch in an empty block, and if any
1593   // predecessors is a conditional branch to one of our destinations,
1594   // fold the conditions into logical ops and one cond br.
1595   BasicBlock::iterator BBI = BB->begin();
1596   // Ignore dbg intrinsics.
1597   while (isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI))
1598     ++BBI;
1599   if (&*BBI != BI)
1600     return false;
1601
1602   
1603   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(BI->getCondition()))
1604     if (CE->canTrap())
1605       return false;
1606   
1607   int PBIOp, BIOp;
1608   if (PBI->getSuccessor(0) == BI->getSuccessor(0))
1609     PBIOp = BIOp = 0;
1610   else if (PBI->getSuccessor(0) == BI->getSuccessor(1))
1611     PBIOp = 0, BIOp = 1;
1612   else if (PBI->getSuccessor(1) == BI->getSuccessor(0))
1613     PBIOp = 1, BIOp = 0;
1614   else if (PBI->getSuccessor(1) == BI->getSuccessor(1))
1615     PBIOp = BIOp = 1;
1616   else
1617     return false;
1618     
1619   // Check to make sure that the other destination of this branch
1620   // isn't BB itself.  If so, this is an infinite loop that will
1621   // keep getting unwound.
1622   if (PBI->getSuccessor(PBIOp) == BB)
1623     return false;
1624     
1625   // Do not perform this transformation if it would require 
1626   // insertion of a large number of select instructions. For targets
1627   // without predication/cmovs, this is a big pessimization.
1628   BasicBlock *CommonDest = PBI->getSuccessor(PBIOp);
1629       
1630   unsigned NumPhis = 0;
1631   for (BasicBlock::iterator II = CommonDest->begin();
1632        isa<PHINode>(II); ++II, ++NumPhis)
1633     if (NumPhis > 2) // Disable this xform.
1634       return false;
1635     
1636   // Finally, if everything is ok, fold the branches to logical ops.
1637   BasicBlock *OtherDest  = BI->getSuccessor(BIOp ^ 1);
1638   
1639   DOUT << "FOLDING BRs:" << *PBI->getParent()
1640        << "AND: " << *BI->getParent();
1641   
1642   
1643   // If OtherDest *is* BB, then BB is a basic block with a single conditional
1644   // branch in it, where one edge (OtherDest) goes back to itself but the other
1645   // exits.  We don't *know* that the program avoids the infinite loop
1646   // (even though that seems likely).  If we do this xform naively, we'll end up
1647   // recursively unpeeling the loop.  Since we know that (after the xform is
1648   // done) that the block *is* infinite if reached, we just make it an obviously
1649   // infinite loop with no cond branch.
1650   if (OtherDest == BB) {
1651     // Insert it at the end of the function, because it's either code,
1652     // or it won't matter if it's hot. :)
1653     BasicBlock *InfLoopBlock = BasicBlock::Create("infloop", BB->getParent());
1654     BranchInst::Create(InfLoopBlock, InfLoopBlock);
1655     OtherDest = InfLoopBlock;
1656   }  
1657   
1658   DOUT << *PBI->getParent()->getParent();
1659   
1660   // BI may have other predecessors.  Because of this, we leave
1661   // it alone, but modify PBI.
1662   
1663   // Make sure we get to CommonDest on True&True directions.
1664   Value *PBICond = PBI->getCondition();
1665   if (PBIOp)
1666     PBICond = BinaryOperator::CreateNot(PBICond,
1667                                         PBICond->getName()+".not",
1668                                         PBI);
1669   Value *BICond = BI->getCondition();
1670   if (BIOp)
1671     BICond = BinaryOperator::CreateNot(BICond,
1672                                        BICond->getName()+".not",
1673                                        PBI);
1674   // Merge the conditions.
1675   Value *Cond = BinaryOperator::CreateOr(PBICond, BICond, "brmerge", PBI);
1676   
1677   // Modify PBI to branch on the new condition to the new dests.
1678   PBI->setCondition(Cond);
1679   PBI->setSuccessor(0, CommonDest);
1680   PBI->setSuccessor(1, OtherDest);
1681   
1682   // OtherDest may have phi nodes.  If so, add an entry from PBI's
1683   // block that are identical to the entries for BI's block.
1684   PHINode *PN;
1685   for (BasicBlock::iterator II = OtherDest->begin();
1686        (PN = dyn_cast<PHINode>(II)); ++II) {
1687     Value *V = PN->getIncomingValueForBlock(BB);
1688     PN->addIncoming(V, PBI->getParent());
1689   }
1690   
1691   // We know that the CommonDest already had an edge from PBI to
1692   // it.  If it has PHIs though, the PHIs may have different
1693   // entries for BB and PBI's BB.  If so, insert a select to make
1694   // them agree.
1695   for (BasicBlock::iterator II = CommonDest->begin();
1696        (PN = dyn_cast<PHINode>(II)); ++II) {
1697     Value *BIV = PN->getIncomingValueForBlock(BB);
1698     unsigned PBBIdx = PN->getBasicBlockIndex(PBI->getParent());
1699     Value *PBIV = PN->getIncomingValue(PBBIdx);
1700     if (BIV != PBIV) {
1701       // Insert a select in PBI to pick the right value.
1702       Value *NV = SelectInst::Create(PBICond, PBIV, BIV,
1703                                      PBIV->getName()+".mux", PBI);
1704       PN->setIncomingValue(PBBIdx, NV);
1705     }
1706   }
1707   
1708   DOUT << "INTO: " << *PBI->getParent();
1709   
1710   DOUT << *PBI->getParent()->getParent();
1711   
1712   // This basic block is probably dead.  We know it has at least
1713   // one fewer predecessor.
1714   return true;
1715 }
1716
1717
1718 namespace {
1719   /// ConstantIntOrdering - This class implements a stable ordering of constant
1720   /// integers that does not depend on their address.  This is important for
1721   /// applications that sort ConstantInt's to ensure uniqueness.
1722   struct ConstantIntOrdering {
1723     bool operator()(const ConstantInt *LHS, const ConstantInt *RHS) const {
1724       return LHS->getValue().ult(RHS->getValue());
1725     }
1726   };
1727 }
1728
1729 /// SimplifyCFG - This function is used to do simplification of a CFG.  For
1730 /// example, it adjusts branches to branches to eliminate the extra hop, it
1731 /// eliminates unreachable basic blocks, and does other "peephole" optimization
1732 /// of the CFG.  It returns true if a modification was made.
1733 ///
1734 /// WARNING:  The entry node of a function may not be simplified.
1735 ///
1736 bool llvm::SimplifyCFG(BasicBlock *BB) {
1737   bool Changed = false;
1738   Function *M = BB->getParent();
1739
1740   assert(BB && BB->getParent() && "Block not embedded in function!");
1741   assert(BB->getTerminator() && "Degenerate basic block encountered!");
1742   assert(&BB->getParent()->getEntryBlock() != BB &&
1743          "Can't Simplify entry block!");
1744
1745   // Remove basic blocks that have no predecessors... or that just have themself
1746   // as a predecessor.  These are unreachable.
1747   if (pred_begin(BB) == pred_end(BB) || BB->getSinglePredecessor() == BB) {
1748     DOUT << "Removing BB: \n" << *BB;
1749     DeleteDeadBlock(BB);
1750     return true;
1751   }
1752
1753   // Check to see if we can constant propagate this terminator instruction
1754   // away...
1755   Changed |= ConstantFoldTerminator(BB);
1756
1757   // If there is a trivial two-entry PHI node in this basic block, and we can
1758   // eliminate it, do so now.
1759   if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BB->begin()))
1760     if (PN->getNumIncomingValues() == 2)
1761       Changed |= FoldTwoEntryPHINode(PN); 
1762
1763   // If this is a returning block with only PHI nodes in it, fold the return
1764   // instruction into any unconditional branch predecessors.
1765   //
1766   // If any predecessor is a conditional branch that just selects among
1767   // different return values, fold the replace the branch/return with a select
1768   // and return.
1769   if (ReturnInst *RI = dyn_cast<ReturnInst>(BB->getTerminator())) {
1770     if (isTerminatorFirstRelevantInsn(BB, BB->getTerminator())) {
1771       // Find predecessors that end with branches.
1772       SmallVector<BasicBlock*, 8> UncondBranchPreds;
1773       SmallVector<BranchInst*, 8> CondBranchPreds;
1774       for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI) {
1775         TerminatorInst *PTI = (*PI)->getTerminator();
1776         if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(PTI)) {
1777           if (BI->isUnconditional())
1778             UncondBranchPreds.push_back(*PI);
1779           else
1780             CondBranchPreds.push_back(BI);
1781         }
1782       }
1783
1784       // If we found some, do the transformation!
1785       if (!UncondBranchPreds.empty()) {
1786         while (!UncondBranchPreds.empty()) {
1787           BasicBlock *Pred = UncondBranchPreds.back();
1788           DOUT << "FOLDING: " << *BB
1789                << "INTO UNCOND BRANCH PRED: " << *Pred;
1790           UncondBranchPreds.pop_back();
1791           Instruction *UncondBranch = Pred->getTerminator();
1792           // Clone the return and add it to the end of the predecessor.
1793           Instruction *NewRet = RI->clone();
1794           Pred->getInstList().push_back(NewRet);
1795
1796           BasicBlock::iterator BBI = RI;
1797           if (BBI != BB->begin()) {
1798             // Move region end info into the predecessor.
1799             if (DbgRegionEndInst *DREI = dyn_cast<DbgRegionEndInst>(--BBI))
1800               DREI->moveBefore(NewRet);
1801           }
1802
1803           // If the return instruction returns a value, and if the value was a
1804           // PHI node in "BB", propagate the right value into the return.
1805           for (User::op_iterator i = NewRet->op_begin(), e = NewRet->op_end();
1806                i != e; ++i)
1807             if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(*i))
1808               if (PN->getParent() == BB)
1809                 *i = PN->getIncomingValueForBlock(Pred);
1810           
1811           // Update any PHI nodes in the returning block to realize that we no
1812           // longer branch to them.
1813           BB->removePredecessor(Pred);
1814           Pred->getInstList().erase(UncondBranch);
1815         }
1816
1817         // If we eliminated all predecessors of the block, delete the block now.
1818         if (pred_begin(BB) == pred_end(BB))
1819           // We know there are no successors, so just nuke the block.
1820           M->getBasicBlockList().erase(BB);
1821
1822         return true;
1823       }
1824
1825       // Check out all of the conditional branches going to this return
1826       // instruction.  If any of them just select between returns, change the
1827       // branch itself into a select/return pair.
1828       while (!CondBranchPreds.empty()) {
1829         BranchInst *BI = CondBranchPreds.back();
1830         CondBranchPreds.pop_back();
1831
1832         // Check to see if the non-BB successor is also a return block.
1833         if (isa<ReturnInst>(BI->getSuccessor(0)->getTerminator()) &&
1834             isa<ReturnInst>(BI->getSuccessor(1)->getTerminator()) &&
1835             SimplifyCondBranchToTwoReturns(BI))
1836           return true;
1837       }
1838     }
1839   } else if (isa<UnwindInst>(BB->begin())) {
1840     // Check to see if the first instruction in this block is just an unwind.
1841     // If so, replace any invoke instructions which use this as an exception
1842     // destination with call instructions, and any unconditional branch
1843     // predecessor with an unwind.
1844     //
1845     SmallVector<BasicBlock*, 8> Preds(pred_begin(BB), pred_end(BB));
1846     while (!Preds.empty()) {
1847       BasicBlock *Pred = Preds.back();
1848       if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(Pred->getTerminator())) {
1849         if (BI->isUnconditional()) {
1850           Pred->getInstList().pop_back();  // nuke uncond branch
1851           new UnwindInst(Pred);            // Use unwind.
1852           Changed = true;
1853         }
1854       } else if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Pred->getTerminator()))
1855         if (II->getUnwindDest() == BB) {
1856           // Insert a new branch instruction before the invoke, because this
1857           // is now a fall through...
1858           BranchInst *BI = BranchInst::Create(II->getNormalDest(), II);
1859           Pred->getInstList().remove(II);   // Take out of symbol table
1860
1861           // Insert the call now...
1862           SmallVector<Value*,8> Args(II->op_begin()+3, II->op_end());
1863           CallInst *CI = CallInst::Create(II->getCalledValue(),
1864                                           Args.begin(), Args.end(),
1865                                           II->getName(), BI);
1866           CI->setCallingConv(II->getCallingConv());
1867           CI->setAttributes(II->getAttributes());
1868           // If the invoke produced a value, the Call now does instead
1869           II->replaceAllUsesWith(CI);
1870           delete II;
1871           Changed = true;
1872         }
1873
1874       Preds.pop_back();
1875     }
1876
1877     // If this block is now dead, remove it.
1878     if (pred_begin(BB) == pred_end(BB)) {
1879       // We know there are no successors, so just nuke the block.
1880       M->getBasicBlockList().erase(BB);
1881       return true;
1882     }
1883
1884   } else if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(BB->getTerminator())) {
1885     if (isValueEqualityComparison(SI)) {
1886       // If we only have one predecessor, and if it is a branch on this value,
1887       // see if that predecessor totally determines the outcome of this switch.
1888       if (BasicBlock *OnlyPred = BB->getSinglePredecessor())
1889         if (SimplifyEqualityComparisonWithOnlyPredecessor(SI, OnlyPred))
1890           return SimplifyCFG(BB) || 1;
1891
1892       // If the block only contains the switch, see if we can fold the block
1893       // away into any preds.
1894       BasicBlock::iterator BBI = BB->begin();
1895       // Ignore dbg intrinsics.
1896       while (isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI))
1897         ++BBI;
1898       if (SI == &*BBI)
1899         if (FoldValueComparisonIntoPredecessors(SI))
1900           return SimplifyCFG(BB) || 1;
1901     }
1902   } else if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(BB->getTerminator())) {
1903     if (BI->isUnconditional()) {
1904       BasicBlock::iterator BBI = BB->getFirstNonPHI();
1905
1906       BasicBlock *Succ = BI->getSuccessor(0);
1907       // Ignore dbg intrinsics.
1908       while (isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI))
1909         ++BBI;
1910       if (BBI->isTerminator() &&  // Terminator is the only non-phi instruction!
1911           Succ != BB)             // Don't hurt infinite loops!
1912         if (TryToSimplifyUncondBranchFromEmptyBlock(BB, Succ))
1913           return true;
1914       
1915     } else {  // Conditional branch
1916       if (isValueEqualityComparison(BI)) {
1917         // If we only have one predecessor, and if it is a branch on this value,
1918         // see if that predecessor totally determines the outcome of this
1919         // switch.
1920         if (BasicBlock *OnlyPred = BB->getSinglePredecessor())
1921           if (SimplifyEqualityComparisonWithOnlyPredecessor(BI, OnlyPred))
1922             return SimplifyCFG(BB) || 1;
1923
1924         // This block must be empty, except for the setcond inst, if it exists.
1925         // Ignore dbg intrinsics.
1926         BasicBlock::iterator I = BB->begin();
1927         // Ignore dbg intrinsics.
1928         while (isa<DbgInfoIntrinsic>(I))
1929           ++I;
1930         if (&*I == BI) {
1931           if (FoldValueComparisonIntoPredecessors(BI))
1932             return SimplifyCFG(BB) | true;
1933         } else if (&*I == cast<Instruction>(BI->getCondition())){
1934           ++I;
1935           // Ignore dbg intrinsics.
1936           while (isa<DbgInfoIntrinsic>(I))
1937             ++I;
1938           if(&*I == BI) {
1939             if (FoldValueComparisonIntoPredecessors(BI))
1940               return SimplifyCFG(BB) | true;
1941           }
1942         }
1943       }
1944
1945       // If this is a branch on a phi node in the current block, thread control
1946       // through this block if any PHI node entries are constants.
1947       if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BI->getCondition()))
1948         if (PN->getParent() == BI->getParent())
1949           if (FoldCondBranchOnPHI(BI))
1950             return SimplifyCFG(BB) | true;
1951
1952       // If this basic block is ONLY a setcc and a branch, and if a predecessor
1953       // branches to us and one of our successors, fold the setcc into the
1954       // predecessor and use logical operations to pick the right destination.
1955       if (FoldBranchToCommonDest(BI))
1956         return SimplifyCFG(BB) | 1;
1957
1958
1959       // Scan predecessor blocks for conditional branches.
1960       for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI)
1961         if (BranchInst *PBI = dyn_cast<BranchInst>((*PI)->getTerminator()))
1962           if (PBI != BI && PBI->isConditional())
1963             if (SimplifyCondBranchToCondBranch(PBI, BI))
1964               return SimplifyCFG(BB) | true;
1965     }
1966   } else if (isa<UnreachableInst>(BB->getTerminator())) {
1967     // If there are any instructions immediately before the unreachable that can
1968     // be removed, do so.
1969     Instruction *Unreachable = BB->getTerminator();
1970     while (Unreachable != BB->begin()) {
1971       BasicBlock::iterator BBI = Unreachable;
1972       --BBI;
1973       // Do not delete instructions that can have side effects, like calls
1974       // (which may never return) and volatile loads and stores.
1975       if (isa<CallInst>(BBI)) break;
1976
1977       if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(BBI))
1978         if (SI->isVolatile())
1979           break;
1980
1981       if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(BBI))
1982         if (LI->isVolatile())
1983           break;
1984
1985       // Delete this instruction
1986       BB->getInstList().erase(BBI);
1987       Changed = true;
1988     }
1989
1990     // If the unreachable instruction is the first in the block, take a gander
1991     // at all of the predecessors of this instruction, and simplify them.
1992     if (&BB->front() == Unreachable) {
1993       SmallVector<BasicBlock*, 8> Preds(pred_begin(BB), pred_end(BB));
1994       for (unsigned i = 0, e = Preds.size(); i != e; ++i) {
1995         TerminatorInst *TI = Preds[i]->getTerminator();
1996
1997         if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(TI)) {
1998           if (BI->isUnconditional()) {
1999             if (BI->getSuccessor(0) == BB) {
2000               new UnreachableInst(TI);
2001               TI->eraseFromParent();
2002               Changed = true;
2003             }
2004           } else {
2005             if (BI->getSuccessor(0) == BB) {
2006               BranchInst::Create(BI->getSuccessor(1), BI);
2007               EraseTerminatorInstAndDCECond(BI);
2008             } else if (BI->getSuccessor(1) == BB) {
2009               BranchInst::Create(BI->getSuccessor(0), BI);
2010               EraseTerminatorInstAndDCECond(BI);
2011               Changed = true;
2012             }
2013           }
2014         } else if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(TI)) {
2015           for (unsigned i = 1, e = SI->getNumCases(); i != e; ++i)
2016             if (SI->getSuccessor(i) == BB) {
2017               BB->removePredecessor(SI->getParent());
2018               SI->removeCase(i);
2019               --i; --e;
2020               Changed = true;
2021             }
2022           // If the default value is unreachable, figure out the most popular
2023           // destination and make it the default.
2024           if (SI->getSuccessor(0) == BB) {
2025             std::map<BasicBlock*, unsigned> Popularity;
2026             for (unsigned i = 1, e = SI->getNumCases(); i != e; ++i)
2027               Popularity[SI->getSuccessor(i)]++;
2028
2029             // Find the most popular block.
2030             unsigned MaxPop = 0;
2031             BasicBlock *MaxBlock = 0;
2032             for (std::map<BasicBlock*, unsigned>::iterator
2033                    I = Popularity.begin(), E = Popularity.end(); I != E; ++I) {
2034               if (I->second > MaxPop) {
2035                 MaxPop = I->second;
2036                 MaxBlock = I->first;
2037               }
2038             }
2039             if (MaxBlock) {
2040               // Make this the new default, allowing us to delete any explicit
2041               // edges to it.
2042               SI->setSuccessor(0, MaxBlock);
2043               Changed = true;
2044
2045               // If MaxBlock has phinodes in it, remove MaxPop-1 entries from
2046               // it.
2047               if (isa<PHINode>(MaxBlock->begin()))
2048                 for (unsigned i = 0; i != MaxPop-1; ++i)
2049                   MaxBlock->removePredecessor(SI->getParent());
2050
2051               for (unsigned i = 1, e = SI->getNumCases(); i != e; ++i)
2052                 if (SI->getSuccessor(i) == MaxBlock) {
2053                   SI->removeCase(i);
2054                   --i; --e;
2055                 }
2056             }
2057           }
2058         } else if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(TI)) {
2059           if (II->getUnwindDest() == BB) {
2060             // Convert the invoke to a call instruction.  This would be a good
2061             // place to note that the call does not throw though.
2062             BranchInst *BI = BranchInst::Create(II->getNormalDest(), II);
2063             II->removeFromParent();   // Take out of symbol table
2064
2065             // Insert the call now...
2066             SmallVector<Value*, 8> Args(II->op_begin()+3, II->op_end());
2067             CallInst *CI = CallInst::Create(II->getCalledValue(),
2068                                             Args.begin(), Args.end(),
2069                                             II->getName(), BI);
2070             CI->setCallingConv(II->getCallingConv());
2071             CI->setAttributes(II->getAttributes());
2072             // If the invoke produced a value, the Call does now instead.
2073             II->replaceAllUsesWith(CI);
2074             delete II;
2075             Changed = true;
2076           }
2077         }
2078       }
2079
2080       // If this block is now dead, remove it.
2081       if (pred_begin(BB) == pred_end(BB)) {
2082         // We know there are no successors, so just nuke the block.
2083         M->getBasicBlockList().erase(BB);
2084         return true;
2085       }
2086     }
2087   }
2088
2089   // Merge basic blocks into their predecessor if there is only one distinct
2090   // pred, and if there is only one distinct successor of the predecessor, and
2091   // if there are no PHI nodes.
2092   //
2093   if (MergeBlockIntoPredecessor(BB))
2094     return true;
2095
2096   // Otherwise, if this block only has a single predecessor, and if that block
2097   // is a conditional branch, see if we can hoist any code from this block up
2098   // into our predecessor.
2099   pred_iterator PI(pred_begin(BB)), PE(pred_end(BB));
2100   BasicBlock *OnlyPred = *PI++;
2101   for (; PI != PE; ++PI)  // Search all predecessors, see if they are all same
2102     if (*PI != OnlyPred) {
2103       OnlyPred = 0;       // There are multiple different predecessors...
2104       break;
2105     }
2106   
2107   if (OnlyPred)
2108     if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(OnlyPred->getTerminator()))
2109       if (BI->isConditional()) {
2110         // Get the other block.
2111         BasicBlock *OtherBB = BI->getSuccessor(BI->getSuccessor(0) == BB);
2112         PI = pred_begin(OtherBB);
2113         ++PI;
2114         
2115         if (PI == pred_end(OtherBB)) {
2116           // We have a conditional branch to two blocks that are only reachable
2117           // from the condbr.  We know that the condbr dominates the two blocks,
2118           // so see if there is any identical code in the "then" and "else"
2119           // blocks.  If so, we can hoist it up to the branching block.
2120           Changed |= HoistThenElseCodeToIf(BI);
2121         } else {
2122           BasicBlock* OnlySucc = NULL;
2123           for (succ_iterator SI = succ_begin(BB), SE = succ_end(BB);
2124                SI != SE; ++SI) {
2125             if (!OnlySucc)
2126               OnlySucc = *SI;
2127             else if (*SI != OnlySucc) {
2128               OnlySucc = 0;     // There are multiple distinct successors!
2129               break;
2130             }
2131           }
2132
2133           if (OnlySucc == OtherBB) {
2134             // If BB's only successor is the other successor of the predecessor,
2135             // i.e. a triangle, see if we can hoist any code from this block up
2136             // to the "if" block.
2137             Changed |= SpeculativelyExecuteBB(BI, BB);
2138           }
2139         }
2140       }
2141
2142   for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI)
2143     if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>((*PI)->getTerminator()))
2144       // Change br (X == 0 | X == 1), T, F into a switch instruction.
2145       if (BI->isConditional() && isa<Instruction>(BI->getCondition())) {
2146         Instruction *Cond = cast<Instruction>(BI->getCondition());
2147         // If this is a bunch of seteq's or'd together, or if it's a bunch of
2148         // 'setne's and'ed together, collect them.
2149         Value *CompVal = 0;
2150         std::vector<ConstantInt*> Values;
2151         bool TrueWhenEqual = GatherValueComparisons(Cond, CompVal, Values);
2152         if (CompVal && CompVal->getType()->isInteger()) {
2153           // There might be duplicate constants in the list, which the switch
2154           // instruction can't handle, remove them now.
2155           std::sort(Values.begin(), Values.end(), ConstantIntOrdering());
2156           Values.erase(std::unique(Values.begin(), Values.end()), Values.end());
2157
2158           // Figure out which block is which destination.
2159           BasicBlock *DefaultBB = BI->getSuccessor(1);
2160           BasicBlock *EdgeBB    = BI->getSuccessor(0);
2161           if (!TrueWhenEqual) std::swap(DefaultBB, EdgeBB);
2162
2163           // Create the new switch instruction now.
2164           SwitchInst *New = SwitchInst::Create(CompVal, DefaultBB,
2165                                                Values.size(), BI);
2166
2167           // Add all of the 'cases' to the switch instruction.
2168           for (unsigned i = 0, e = Values.size(); i != e; ++i)
2169             New->addCase(Values[i], EdgeBB);
2170
2171           // We added edges from PI to the EdgeBB.  As such, if there were any
2172           // PHI nodes in EdgeBB, they need entries to be added corresponding to
2173           // the number of edges added.
2174           for (BasicBlock::iterator BBI = EdgeBB->begin();
2175                isa<PHINode>(BBI); ++BBI) {
2176             PHINode *PN = cast<PHINode>(BBI);
2177             Value *InVal = PN->getIncomingValueForBlock(*PI);
2178             for (unsigned i = 0, e = Values.size()-1; i != e; ++i)
2179               PN->addIncoming(InVal, *PI);
2180           }
2181
2182           // Erase the old branch instruction.
2183           EraseTerminatorInstAndDCECond(BI);
2184           return true;
2185         }
2186       }
2187
2188   return Changed;
2189 }