Push LLVMContexts through the IntegerType APIs.
[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/LLVMContext.h"
20 #include "llvm/Type.h"
21 #include "llvm/DerivedTypes.h"
22 #include "llvm/GlobalVariable.h"
23 #include "llvm/Support/CFG.h"
24 #include "llvm/Support/Debug.h"
25 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
26 #include "llvm/Analysis/ConstantFolding.h"
27 #include "llvm/Transforms/Utils/BasicBlockUtils.h"
28 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
29 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
30 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
31 #include <algorithm>
32 #include <functional>
33 #include <set>
34 #include <map>
35 using namespace llvm;
36
37 STATISTIC(NumSpeculations, "Number of speculative executed instructions");
38
39 /// SafeToMergeTerminators - Return true if it is safe to merge these two
40 /// terminator instructions together.
41 ///
42 static bool SafeToMergeTerminators(TerminatorInst *SI1, TerminatorInst *SI2) {
43   if (SI1 == SI2) return false;  // Can't merge with self!
44   
45   // It is not safe to merge these two switch instructions if they have a common
46   // successor, and if that successor has a PHI node, and if *that* PHI node has
47   // conflicting incoming values from the two switch blocks.
48   BasicBlock *SI1BB = SI1->getParent();
49   BasicBlock *SI2BB = SI2->getParent();
50   SmallPtrSet<BasicBlock*, 16> SI1Succs(succ_begin(SI1BB), succ_end(SI1BB));
51   
52   for (succ_iterator I = succ_begin(SI2BB), E = succ_end(SI2BB); I != E; ++I)
53     if (SI1Succs.count(*I))
54       for (BasicBlock::iterator BBI = (*I)->begin();
55            isa<PHINode>(BBI); ++BBI) {
56         PHINode *PN = cast<PHINode>(BBI);
57         if (PN->getIncomingValueForBlock(SI1BB) !=
58             PN->getIncomingValueForBlock(SI2BB))
59           return false;
60       }
61         
62   return true;
63 }
64
65 /// AddPredecessorToBlock - Update PHI nodes in Succ to indicate that there will
66 /// now be entries in it from the 'NewPred' block.  The values that will be
67 /// flowing into the PHI nodes will be the same as those coming in from
68 /// ExistPred, an existing predecessor of Succ.
69 static void AddPredecessorToBlock(BasicBlock *Succ, BasicBlock *NewPred,
70                                   BasicBlock *ExistPred) {
71   assert(std::find(succ_begin(ExistPred), succ_end(ExistPred), Succ) !=
72          succ_end(ExistPred) && "ExistPred is not a predecessor of Succ!");
73   if (!isa<PHINode>(Succ->begin())) return; // Quick exit if nothing to do
74   
75   PHINode *PN;
76   for (BasicBlock::iterator I = Succ->begin();
77        (PN = dyn_cast<PHINode>(I)); ++I)
78     PN->addIncoming(PN->getIncomingValueForBlock(ExistPred), NewPred);
79 }
80
81 /// CanPropagatePredecessorsForPHIs - Return true if we can fold BB, an
82 /// almost-empty BB ending in an unconditional branch to Succ, into succ.
83 ///
84 /// Assumption: Succ is the single successor for BB.
85 ///
86 static bool CanPropagatePredecessorsForPHIs(BasicBlock *BB, BasicBlock *Succ) {
87   assert(*succ_begin(BB) == Succ && "Succ is not successor of BB!");
88
89   DEBUG(errs() << "Looking to fold " << BB->getName() << " into " 
90         << Succ->getName() << "\n");
91   // Shortcut, if there is only a single predecessor it must be BB and merging
92   // is always safe
93   if (Succ->getSinglePredecessor()) return true;
94
95   typedef SmallPtrSet<Instruction*, 16> InstrSet;
96   InstrSet BBPHIs;
97
98   // Make a list of all phi nodes in BB
99   BasicBlock::iterator BBI = BB->begin();
100   while (isa<PHINode>(*BBI)) BBPHIs.insert(BBI++);
101
102   // Make a list of the predecessors of BB
103   typedef SmallPtrSet<BasicBlock*, 16> BlockSet;
104   BlockSet BBPreds(pred_begin(BB), pred_end(BB));
105
106   // Use that list to make another list of common predecessors of BB and Succ
107   BlockSet CommonPreds;
108   for (pred_iterator PI = pred_begin(Succ), PE = pred_end(Succ);
109         PI != PE; ++PI)
110     if (BBPreds.count(*PI))
111       CommonPreds.insert(*PI);
112
113   // Shortcut, if there are no common predecessors, merging is always safe
114   if (CommonPreds.empty())
115     return true;
116   
117   // Look at all the phi nodes in Succ, to see if they present a conflict when
118   // merging these blocks
119   for (BasicBlock::iterator I = Succ->begin(); isa<PHINode>(I); ++I) {
120     PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
121
122     // If the incoming value from BB is again a PHINode in
123     // BB which has the same incoming value for *PI as PN does, we can
124     // merge the phi nodes and then the blocks can still be merged
125     PHINode *BBPN = dyn_cast<PHINode>(PN->getIncomingValueForBlock(BB));
126     if (BBPN && BBPN->getParent() == BB) {
127       for (BlockSet::iterator PI = CommonPreds.begin(), PE = CommonPreds.end();
128             PI != PE; PI++) {
129         if (BBPN->getIncomingValueForBlock(*PI) 
130               != PN->getIncomingValueForBlock(*PI)) {
131           DEBUG(errs() << "Can't fold, phi node " << PN->getName() << " in " 
132                 << Succ->getName() << " is conflicting with " 
133                 << BBPN->getName() << " with regard to common predecessor "
134                 << (*PI)->getName() << "\n");
135           return false;
136         }
137       }
138       // Remove this phinode from the list of phis in BB, since it has been
139       // handled.
140       BBPHIs.erase(BBPN);
141     } else {
142       Value* Val = PN->getIncomingValueForBlock(BB);
143       for (BlockSet::iterator PI = CommonPreds.begin(), PE = CommonPreds.end();
144             PI != PE; PI++) {
145         // See if the incoming value for the common predecessor is equal to the
146         // one for BB, in which case this phi node will not prevent the merging
147         // of the block.
148         if (Val != PN->getIncomingValueForBlock(*PI)) {
149           DEBUG(errs() << "Can't fold, phi node " << PN->getName() << " in " 
150                 << Succ->getName() << " is conflicting with regard to common "
151                 << "predecessor " << (*PI)->getName() << "\n");
152           return false;
153         }
154       }
155     }
156   }
157
158   // If there are any other phi nodes in BB that don't have a phi node in Succ
159   // to merge with, they must be moved to Succ completely. However, for any
160   // predecessors of Succ, branches will be added to the phi node that just
161   // point to itself. So, for any common predecessors, this must not cause
162   // conflicts.
163   for (InstrSet::iterator I = BBPHIs.begin(), E = BBPHIs.end();
164         I != E; I++) {
165     PHINode *PN = cast<PHINode>(*I);
166     for (BlockSet::iterator PI = CommonPreds.begin(), PE = CommonPreds.end();
167           PI != PE; PI++)
168       if (PN->getIncomingValueForBlock(*PI) != PN) {
169         DEBUG(errs() << "Can't fold, phi node " << PN->getName() << " in " 
170               << BB->getName() << " is conflicting with regard to common "
171               << "predecessor " << (*PI)->getName() << "\n");
172         return false;
173       }
174   }
175
176   return true;
177 }
178
179 /// TryToSimplifyUncondBranchFromEmptyBlock - BB contains an unconditional
180 /// branch to Succ, and contains no instructions other than PHI nodes and the
181 /// branch.  If possible, eliminate BB.
182 static bool TryToSimplifyUncondBranchFromEmptyBlock(BasicBlock *BB,
183                                                     BasicBlock *Succ) {
184   // Check to see if merging these blocks would cause conflicts for any of the
185   // phi nodes in BB or Succ. If not, we can safely merge.
186   if (!CanPropagatePredecessorsForPHIs(BB, Succ)) return false;
187   
188   DOUT << "Killing Trivial BB: \n" << *BB;
189   
190   if (isa<PHINode>(Succ->begin())) {
191     // If there is more than one pred of succ, and there are PHI nodes in
192     // the successor, then we need to add incoming edges for the PHI nodes
193     //
194     const SmallVector<BasicBlock*, 16> BBPreds(pred_begin(BB), pred_end(BB));
195     
196     // Loop over all of the PHI nodes in the successor of BB.
197     for (BasicBlock::iterator I = Succ->begin(); isa<PHINode>(I); ++I) {
198       PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
199       Value *OldVal = PN->removeIncomingValue(BB, false);
200       assert(OldVal && "No entry in PHI for Pred BB!");
201       
202       // If this incoming value is one of the PHI nodes in BB, the new entries
203       // in the PHI node are the entries from the old PHI.
204       if (isa<PHINode>(OldVal) && cast<PHINode>(OldVal)->getParent() == BB) {
205         PHINode *OldValPN = cast<PHINode>(OldVal);
206         for (unsigned i = 0, e = OldValPN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
207           // Note that, since we are merging phi nodes and BB and Succ might
208           // have common predecessors, we could end up with a phi node with
209           // identical incoming branches. This will be cleaned up later (and
210           // will trigger asserts if we try to clean it up now, without also
211           // simplifying the corresponding conditional branch).
212           PN->addIncoming(OldValPN->getIncomingValue(i),
213                           OldValPN->getIncomingBlock(i));
214       } else {
215         // Add an incoming value for each of the new incoming values.
216         for (unsigned i = 0, e = BBPreds.size(); i != e; ++i)
217           PN->addIncoming(OldVal, BBPreds[i]);
218       }
219     }
220   }
221   
222   if (isa<PHINode>(&BB->front())) {
223     SmallVector<BasicBlock*, 16>
224     OldSuccPreds(pred_begin(Succ), pred_end(Succ));
225     
226     // Move all PHI nodes in BB to Succ if they are alive, otherwise
227     // delete them.
228     while (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(&BB->front())) {
229       if (PN->use_empty()) {
230         // Just remove the dead phi.  This happens if Succ's PHIs were the only
231         // users of the PHI nodes.
232         PN->eraseFromParent();
233         continue;
234       }
235     
236       // The instruction is alive, so this means that BB must dominate all
237       // predecessors of Succ (Since all uses of the PN are after its
238       // definition, so in Succ or a block dominated by Succ. If a predecessor
239       // of Succ would not be dominated by BB, PN would violate the def before
240       // use SSA demand). Therefore, we can simply move the phi node to the
241       // next block.
242       Succ->getInstList().splice(Succ->begin(),
243                                  BB->getInstList(), BB->begin());
244       
245       // We need to add new entries for the PHI node to account for
246       // predecessors of Succ that the PHI node does not take into
247       // account.  At this point, since we know that BB dominated succ and all
248       // of its predecessors, this means that we should any newly added
249       // incoming edges should use the PHI node itself as the value for these
250       // edges, because they are loop back edges.
251       for (unsigned i = 0, e = OldSuccPreds.size(); i != e; ++i)
252         if (OldSuccPreds[i] != BB)
253           PN->addIncoming(PN, OldSuccPreds[i]);
254     }
255   }
256     
257   // Everything that jumped to BB now goes to Succ.
258   BB->replaceAllUsesWith(Succ);
259   if (!Succ->hasName()) Succ->takeName(BB);
260   BB->eraseFromParent();              // Delete the old basic block.
261   return true;
262 }
263
264 /// GetIfCondition - Given a basic block (BB) with two predecessors (and
265 /// presumably PHI nodes in it), check to see if the merge at this block is due
266 /// to an "if condition".  If so, return the boolean condition that determines
267 /// which entry into BB will be taken.  Also, return by references the block
268 /// that will be entered from if the condition is true, and the block that will
269 /// be entered if the condition is false.
270 ///
271 ///
272 static Value *GetIfCondition(BasicBlock *BB,
273                              BasicBlock *&IfTrue, BasicBlock *&IfFalse) {
274   assert(std::distance(pred_begin(BB), pred_end(BB)) == 2 &&
275          "Function can only handle blocks with 2 predecessors!");
276   BasicBlock *Pred1 = *pred_begin(BB);
277   BasicBlock *Pred2 = *++pred_begin(BB);
278
279   // We can only handle branches.  Other control flow will be lowered to
280   // branches if possible anyway.
281   if (!isa<BranchInst>(Pred1->getTerminator()) ||
282       !isa<BranchInst>(Pred2->getTerminator()))
283     return 0;
284   BranchInst *Pred1Br = cast<BranchInst>(Pred1->getTerminator());
285   BranchInst *Pred2Br = cast<BranchInst>(Pred2->getTerminator());
286
287   // Eliminate code duplication by ensuring that Pred1Br is conditional if
288   // either are.
289   if (Pred2Br->isConditional()) {
290     // If both branches are conditional, we don't have an "if statement".  In
291     // reality, we could transform this case, but since the condition will be
292     // required anyway, we stand no chance of eliminating it, so the xform is
293     // probably not profitable.
294     if (Pred1Br->isConditional())
295       return 0;
296
297     std::swap(Pred1, Pred2);
298     std::swap(Pred1Br, Pred2Br);
299   }
300
301   if (Pred1Br->isConditional()) {
302     // If we found a conditional branch predecessor, make sure that it branches
303     // to BB and Pred2Br.  If it doesn't, this isn't an "if statement".
304     if (Pred1Br->getSuccessor(0) == BB &&
305         Pred1Br->getSuccessor(1) == Pred2) {
306       IfTrue = Pred1;
307       IfFalse = Pred2;
308     } else if (Pred1Br->getSuccessor(0) == Pred2 &&
309                Pred1Br->getSuccessor(1) == BB) {
310       IfTrue = Pred2;
311       IfFalse = Pred1;
312     } else {
313       // We know that one arm of the conditional goes to BB, so the other must
314       // go somewhere unrelated, and this must not be an "if statement".
315       return 0;
316     }
317
318     // The only thing we have to watch out for here is to make sure that Pred2
319     // doesn't have incoming edges from other blocks.  If it does, the condition
320     // doesn't dominate BB.
321     if (++pred_begin(Pred2) != pred_end(Pred2))
322       return 0;
323
324     return Pred1Br->getCondition();
325   }
326
327   // Ok, if we got here, both predecessors end with an unconditional branch to
328   // BB.  Don't panic!  If both blocks only have a single (identical)
329   // predecessor, and THAT is a conditional branch, then we're all ok!
330   if (pred_begin(Pred1) == pred_end(Pred1) ||
331       ++pred_begin(Pred1) != pred_end(Pred1) ||
332       pred_begin(Pred2) == pred_end(Pred2) ||
333       ++pred_begin(Pred2) != pred_end(Pred2) ||
334       *pred_begin(Pred1) != *pred_begin(Pred2))
335     return 0;
336
337   // Otherwise, if this is a conditional branch, then we can use it!
338   BasicBlock *CommonPred = *pred_begin(Pred1);
339   if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(CommonPred->getTerminator())) {
340     assert(BI->isConditional() && "Two successors but not conditional?");
341     if (BI->getSuccessor(0) == Pred1) {
342       IfTrue = Pred1;
343       IfFalse = Pred2;
344     } else {
345       IfTrue = Pred2;
346       IfFalse = Pred1;
347     }
348     return BI->getCondition();
349   }
350   return 0;
351 }
352
353 /// DominatesMergePoint - If we have a merge point of an "if condition" as
354 /// accepted above, return true if the specified value dominates the block.  We
355 /// don't handle the true generality of domination here, just a special case
356 /// which works well enough for us.
357 ///
358 /// If AggressiveInsts is non-null, and if V does not dominate BB, we check to
359 /// see if V (which must be an instruction) is cheap to compute and is
360 /// non-trapping.  If both are true, the instruction is inserted into the set
361 /// and true is returned.
362 static bool DominatesMergePoint(Value *V, BasicBlock *BB,
363                                 std::set<Instruction*> *AggressiveInsts) {
364   Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
365   if (!I) {
366     // Non-instructions all dominate instructions, but not all constantexprs
367     // can be executed unconditionally.
368     if (ConstantExpr *C = dyn_cast<ConstantExpr>(V))
369       if (C->canTrap())
370         return false;
371     return true;
372   }
373   BasicBlock *PBB = I->getParent();
374
375   // We don't want to allow weird loops that might have the "if condition" in
376   // the bottom of this block.
377   if (PBB == BB) return false;
378
379   // If this instruction is defined in a block that contains an unconditional
380   // branch to BB, then it must be in the 'conditional' part of the "if
381   // statement".
382   if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(PBB->getTerminator()))
383     if (BI->isUnconditional() && BI->getSuccessor(0) == BB) {
384       if (!AggressiveInsts) return false;
385       // Okay, it looks like the instruction IS in the "condition".  Check to
386       // see if its a cheap instruction to unconditionally compute, and if it
387       // only uses stuff defined outside of the condition.  If so, hoist it out.
388       if (!I->isSafeToSpeculativelyExecute())
389         return false;
390
391       switch (I->getOpcode()) {
392       default: return false;  // Cannot hoist this out safely.
393       case Instruction::Load: {
394         // We have to check to make sure there are no instructions before the
395         // load in its basic block, as we are going to hoist the loop out to
396         // its predecessor.
397         BasicBlock::iterator IP = PBB->begin();
398         while (isa<DbgInfoIntrinsic>(IP))
399           IP++;
400         if (IP != BasicBlock::iterator(I))
401           return false;
402         break;
403       }
404       case Instruction::Add:
405       case Instruction::Sub:
406       case Instruction::And:
407       case Instruction::Or:
408       case Instruction::Xor:
409       case Instruction::Shl:
410       case Instruction::LShr:
411       case Instruction::AShr:
412       case Instruction::ICmp:
413         break;   // These are all cheap and non-trapping instructions.
414       }
415
416       // Okay, we can only really hoist these out if their operands are not
417       // defined in the conditional region.
418       for (User::op_iterator i = I->op_begin(), e = I->op_end(); i != e; ++i)
419         if (!DominatesMergePoint(*i, BB, 0))
420           return false;
421       // Okay, it's safe to do this!  Remember this instruction.
422       AggressiveInsts->insert(I);
423     }
424
425   return true;
426 }
427
428 /// GatherConstantSetEQs - Given a potentially 'or'd together collection of
429 /// icmp_eq instructions that compare a value against a constant, return the
430 /// value being compared, and stick the constant into the Values vector.
431 static Value *GatherConstantSetEQs(Value *V, std::vector<ConstantInt*> &Values){
432   if (Instruction *Inst = dyn_cast<Instruction>(V)) {
433     if (Inst->getOpcode() == Instruction::ICmp &&
434         cast<ICmpInst>(Inst)->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_EQ) {
435       if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(Inst->getOperand(1))) {
436         Values.push_back(C);
437         return Inst->getOperand(0);
438       } else if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(Inst->getOperand(0))) {
439         Values.push_back(C);
440         return Inst->getOperand(1);
441       }
442     } else if (Inst->getOpcode() == Instruction::Or) {
443       if (Value *LHS = GatherConstantSetEQs(Inst->getOperand(0), Values))
444         if (Value *RHS = GatherConstantSetEQs(Inst->getOperand(1), Values))
445           if (LHS == RHS)
446             return LHS;
447     }
448   }
449   return 0;
450 }
451
452 /// GatherConstantSetNEs - Given a potentially 'and'd together collection of
453 /// setne instructions that compare a value against a constant, return the value
454 /// being compared, and stick the constant into the Values vector.
455 static Value *GatherConstantSetNEs(Value *V, std::vector<ConstantInt*> &Values){
456   if (Instruction *Inst = dyn_cast<Instruction>(V)) {
457     if (Inst->getOpcode() == Instruction::ICmp &&
458                cast<ICmpInst>(Inst)->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_NE) {
459       if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(Inst->getOperand(1))) {
460         Values.push_back(C);
461         return Inst->getOperand(0);
462       } else if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(Inst->getOperand(0))) {
463         Values.push_back(C);
464         return Inst->getOperand(1);
465       }
466     } else if (Inst->getOpcode() == Instruction::And) {
467       if (Value *LHS = GatherConstantSetNEs(Inst->getOperand(0), Values))
468         if (Value *RHS = GatherConstantSetNEs(Inst->getOperand(1), Values))
469           if (LHS == RHS)
470             return LHS;
471     }
472   }
473   return 0;
474 }
475
476 /// GatherValueComparisons - If the specified Cond is an 'and' or 'or' of a
477 /// bunch of comparisons of one value against constants, return the value and
478 /// the constants being compared.
479 static bool GatherValueComparisons(Instruction *Cond, Value *&CompVal,
480                                    std::vector<ConstantInt*> &Values) {
481   if (Cond->getOpcode() == Instruction::Or) {
482     CompVal = GatherConstantSetEQs(Cond, Values);
483
484     // Return true to indicate that the condition is true if the CompVal is
485     // equal to one of the constants.
486     return true;
487   } else if (Cond->getOpcode() == Instruction::And) {
488     CompVal = GatherConstantSetNEs(Cond, Values);
489
490     // Return false to indicate that the condition is false if the CompVal is
491     // equal to one of the constants.
492     return false;
493   }
494   return false;
495 }
496
497 static void EraseTerminatorInstAndDCECond(TerminatorInst *TI) {
498   Instruction* Cond = 0;
499   if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(TI)) {
500     Cond = dyn_cast<Instruction>(SI->getCondition());
501   } else if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(TI)) {
502     if (BI->isConditional())
503       Cond = dyn_cast<Instruction>(BI->getCondition());
504   }
505
506   TI->eraseFromParent();
507   if (Cond) RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(Cond);
508 }
509
510 /// isValueEqualityComparison - Return true if the specified terminator checks
511 /// to see if a value is equal to constant integer value.
512 static Value *isValueEqualityComparison(TerminatorInst *TI) {
513   if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(TI)) {
514     // Do not permit merging of large switch instructions into their
515     // predecessors unless there is only one predecessor.
516     if (SI->getNumSuccessors() * std::distance(pred_begin(SI->getParent()),
517                                                pred_end(SI->getParent())) > 128)
518       return 0;
519
520     return SI->getCondition();
521   }
522   if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(TI))
523     if (BI->isConditional() && BI->getCondition()->hasOneUse())
524       if (ICmpInst *ICI = dyn_cast<ICmpInst>(BI->getCondition()))
525         if ((ICI->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_EQ ||
526              ICI->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_NE) &&
527             isa<ConstantInt>(ICI->getOperand(1)))
528           return ICI->getOperand(0);
529   return 0;
530 }
531
532 /// GetValueEqualityComparisonCases - Given a value comparison instruction,
533 /// decode all of the 'cases' that it represents and return the 'default' block.
534 static BasicBlock *
535 GetValueEqualityComparisonCases(TerminatorInst *TI,
536                                 std::vector<std::pair<ConstantInt*,
537                                                       BasicBlock*> > &Cases) {
538   if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(TI)) {
539     Cases.reserve(SI->getNumCases());
540     for (unsigned i = 1, e = SI->getNumCases(); i != e; ++i)
541       Cases.push_back(std::make_pair(SI->getCaseValue(i), SI->getSuccessor(i)));
542     return SI->getDefaultDest();
543   }
544
545   BranchInst *BI = cast<BranchInst>(TI);
546   ICmpInst *ICI = cast<ICmpInst>(BI->getCondition());
547   Cases.push_back(std::make_pair(cast<ConstantInt>(ICI->getOperand(1)),
548                                  BI->getSuccessor(ICI->getPredicate() ==
549                                                   ICmpInst::ICMP_NE)));
550   return BI->getSuccessor(ICI->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_EQ);
551 }
552
553
554 /// EliminateBlockCases - Given a vector of bb/value pairs, remove any entries
555 /// in the list that match the specified block.
556 static void EliminateBlockCases(BasicBlock *BB,
557                std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > &Cases) {
558   for (unsigned i = 0, e = Cases.size(); i != e; ++i)
559     if (Cases[i].second == BB) {
560       Cases.erase(Cases.begin()+i);
561       --i; --e;
562     }
563 }
564
565 /// ValuesOverlap - Return true if there are any keys in C1 that exist in C2 as
566 /// well.
567 static bool
568 ValuesOverlap(std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > &C1,
569               std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > &C2) {
570   std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > *V1 = &C1, *V2 = &C2;
571
572   // Make V1 be smaller than V2.
573   if (V1->size() > V2->size())
574     std::swap(V1, V2);
575
576   if (V1->size() == 0) return false;
577   if (V1->size() == 1) {
578     // Just scan V2.
579     ConstantInt *TheVal = (*V1)[0].first;
580     for (unsigned i = 0, e = V2->size(); i != e; ++i)
581       if (TheVal == (*V2)[i].first)
582         return true;
583   }
584
585   // Otherwise, just sort both lists and compare element by element.
586   std::sort(V1->begin(), V1->end());
587   std::sort(V2->begin(), V2->end());
588   unsigned i1 = 0, i2 = 0, e1 = V1->size(), e2 = V2->size();
589   while (i1 != e1 && i2 != e2) {
590     if ((*V1)[i1].first == (*V2)[i2].first)
591       return true;
592     if ((*V1)[i1].first < (*V2)[i2].first)
593       ++i1;
594     else
595       ++i2;
596   }
597   return false;
598 }
599
600 /// SimplifyEqualityComparisonWithOnlyPredecessor - If TI is known to be a
601 /// terminator instruction and its block is known to only have a single
602 /// predecessor block, check to see if that predecessor is also a value
603 /// comparison with the same value, and if that comparison determines the
604 /// outcome of this comparison.  If so, simplify TI.  This does a very limited
605 /// form of jump threading.
606 static bool SimplifyEqualityComparisonWithOnlyPredecessor(TerminatorInst *TI,
607                                                           BasicBlock *Pred) {
608   Value *PredVal = isValueEqualityComparison(Pred->getTerminator());
609   if (!PredVal) return false;  // Not a value comparison in predecessor.
610
611   Value *ThisVal = isValueEqualityComparison(TI);
612   assert(ThisVal && "This isn't a value comparison!!");
613   if (ThisVal != PredVal) return false;  // Different predicates.
614
615   // Find out information about when control will move from Pred to TI's block.
616   std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > PredCases;
617   BasicBlock *PredDef = GetValueEqualityComparisonCases(Pred->getTerminator(),
618                                                         PredCases);
619   EliminateBlockCases(PredDef, PredCases);  // Remove default from cases.
620
621   // Find information about how control leaves this block.
622   std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > ThisCases;
623   BasicBlock *ThisDef = GetValueEqualityComparisonCases(TI, ThisCases);
624   EliminateBlockCases(ThisDef, ThisCases);  // Remove default from cases.
625
626   // If TI's block is the default block from Pred's comparison, potentially
627   // simplify TI based on this knowledge.
628   if (PredDef == TI->getParent()) {
629     // If we are here, we know that the value is none of those cases listed in
630     // PredCases.  If there are any cases in ThisCases that are in PredCases, we
631     // can simplify TI.
632     if (ValuesOverlap(PredCases, ThisCases)) {
633       if (isa<BranchInst>(TI)) {
634         // Okay, one of the successors of this condbr is dead.  Convert it to a
635         // uncond br.
636         assert(ThisCases.size() == 1 && "Branch can only have one case!");
637         // Insert the new branch.
638         Instruction *NI = BranchInst::Create(ThisDef, TI);
639
640         // Remove PHI node entries for the dead edge.
641         ThisCases[0].second->removePredecessor(TI->getParent());
642
643         DOUT << "Threading pred instr: " << *Pred->getTerminator()
644              << "Through successor TI: " << *TI << "Leaving: " << *NI << "\n";
645
646         EraseTerminatorInstAndDCECond(TI);
647         return true;
648
649       } else {
650         SwitchInst *SI = cast<SwitchInst>(TI);
651         // Okay, TI has cases that are statically dead, prune them away.
652         SmallPtrSet<Constant*, 16> DeadCases;
653         for (unsigned i = 0, e = PredCases.size(); i != e; ++i)
654           DeadCases.insert(PredCases[i].first);
655
656         DOUT << "Threading pred instr: " << *Pred->getTerminator()
657              << "Through successor TI: " << *TI;
658
659         for (unsigned i = SI->getNumCases()-1; i != 0; --i)
660           if (DeadCases.count(SI->getCaseValue(i))) {
661             SI->getSuccessor(i)->removePredecessor(TI->getParent());
662             SI->removeCase(i);
663           }
664
665         DOUT << "Leaving: " << *TI << "\n";
666         return true;
667       }
668     }
669
670   } else {
671     // Otherwise, TI's block must correspond to some matched value.  Find out
672     // which value (or set of values) this is.
673     ConstantInt *TIV = 0;
674     BasicBlock *TIBB = TI->getParent();
675     for (unsigned i = 0, e = PredCases.size(); i != e; ++i)
676       if (PredCases[i].second == TIBB) {
677         if (TIV == 0)
678           TIV = PredCases[i].first;
679         else
680           return false;  // Cannot handle multiple values coming to this block.
681       }
682     assert(TIV && "No edge from pred to succ?");
683
684     // Okay, we found the one constant that our value can be if we get into TI's
685     // BB.  Find out which successor will unconditionally be branched to.
686     BasicBlock *TheRealDest = 0;
687     for (unsigned i = 0, e = ThisCases.size(); i != e; ++i)
688       if (ThisCases[i].first == TIV) {
689         TheRealDest = ThisCases[i].second;
690         break;
691       }
692
693     // If not handled by any explicit cases, it is handled by the default case.
694     if (TheRealDest == 0) TheRealDest = ThisDef;
695
696     // Remove PHI node entries for dead edges.
697     BasicBlock *CheckEdge = TheRealDest;
698     for (succ_iterator SI = succ_begin(TIBB), e = succ_end(TIBB); SI != e; ++SI)
699       if (*SI != CheckEdge)
700         (*SI)->removePredecessor(TIBB);
701       else
702         CheckEdge = 0;
703
704     // Insert the new branch.
705     Instruction *NI = BranchInst::Create(TheRealDest, TI);
706
707     DOUT << "Threading pred instr: " << *Pred->getTerminator()
708          << "Through successor TI: " << *TI << "Leaving: " << *NI << "\n";
709
710     EraseTerminatorInstAndDCECond(TI);
711     return true;
712   }
713   return false;
714 }
715
716 namespace {
717   /// ConstantIntOrdering - This class implements a stable ordering of constant
718   /// integers that does not depend on their address.  This is important for
719   /// applications that sort ConstantInt's to ensure uniqueness.
720   struct ConstantIntOrdering {
721     bool operator()(const ConstantInt *LHS, const ConstantInt *RHS) const {
722       return LHS->getValue().ult(RHS->getValue());
723     }
724   };
725 }
726
727 /// FoldValueComparisonIntoPredecessors - The specified terminator is a value
728 /// equality comparison instruction (either a switch or a branch on "X == c").
729 /// See if any of the predecessors of the terminator block are value comparisons
730 /// on the same value.  If so, and if safe to do so, fold them together.
731 static bool FoldValueComparisonIntoPredecessors(TerminatorInst *TI) {
732   BasicBlock *BB = TI->getParent();
733   Value *CV = isValueEqualityComparison(TI);  // CondVal
734   assert(CV && "Not a comparison?");
735   bool Changed = false;
736
737   SmallVector<BasicBlock*, 16> Preds(pred_begin(BB), pred_end(BB));
738   while (!Preds.empty()) {
739     BasicBlock *Pred = Preds.pop_back_val();
740
741     // See if the predecessor is a comparison with the same value.
742     TerminatorInst *PTI = Pred->getTerminator();
743     Value *PCV = isValueEqualityComparison(PTI);  // PredCondVal
744
745     if (PCV == CV && SafeToMergeTerminators(TI, PTI)) {
746       // Figure out which 'cases' to copy from SI to PSI.
747       std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > BBCases;
748       BasicBlock *BBDefault = GetValueEqualityComparisonCases(TI, BBCases);
749
750       std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > PredCases;
751       BasicBlock *PredDefault = GetValueEqualityComparisonCases(PTI, PredCases);
752
753       // Based on whether the default edge from PTI goes to BB or not, fill in
754       // PredCases and PredDefault with the new switch cases we would like to
755       // build.
756       SmallVector<BasicBlock*, 8> NewSuccessors;
757
758       if (PredDefault == BB) {
759         // If this is the default destination from PTI, only the edges in TI
760         // that don't occur in PTI, or that branch to BB will be activated.
761         std::set<ConstantInt*, ConstantIntOrdering> PTIHandled;
762         for (unsigned i = 0, e = PredCases.size(); i != e; ++i)
763           if (PredCases[i].second != BB)
764             PTIHandled.insert(PredCases[i].first);
765           else {
766             // The default destination is BB, we don't need explicit targets.
767             std::swap(PredCases[i], PredCases.back());
768             PredCases.pop_back();
769             --i; --e;
770           }
771
772         // Reconstruct the new switch statement we will be building.
773         if (PredDefault != BBDefault) {
774           PredDefault->removePredecessor(Pred);
775           PredDefault = BBDefault;
776           NewSuccessors.push_back(BBDefault);
777         }
778         for (unsigned i = 0, e = BBCases.size(); i != e; ++i)
779           if (!PTIHandled.count(BBCases[i].first) &&
780               BBCases[i].second != BBDefault) {
781             PredCases.push_back(BBCases[i]);
782             NewSuccessors.push_back(BBCases[i].second);
783           }
784
785       } else {
786         // If this is not the default destination from PSI, only the edges
787         // in SI that occur in PSI with a destination of BB will be
788         // activated.
789         std::set<ConstantInt*, ConstantIntOrdering> PTIHandled;
790         for (unsigned i = 0, e = PredCases.size(); i != e; ++i)
791           if (PredCases[i].second == BB) {
792             PTIHandled.insert(PredCases[i].first);
793             std::swap(PredCases[i], PredCases.back());
794             PredCases.pop_back();
795             --i; --e;
796           }
797
798         // Okay, now we know which constants were sent to BB from the
799         // predecessor.  Figure out where they will all go now.
800         for (unsigned i = 0, e = BBCases.size(); i != e; ++i)
801           if (PTIHandled.count(BBCases[i].first)) {
802             // If this is one we are capable of getting...
803             PredCases.push_back(BBCases[i]);
804             NewSuccessors.push_back(BBCases[i].second);
805             PTIHandled.erase(BBCases[i].first);// This constant is taken care of
806           }
807
808         // If there are any constants vectored to BB that TI doesn't handle,
809         // they must go to the default destination of TI.
810         for (std::set<ConstantInt*, ConstantIntOrdering>::iterator I = 
811                                     PTIHandled.begin(),
812                E = PTIHandled.end(); I != E; ++I) {
813           PredCases.push_back(std::make_pair(*I, BBDefault));
814           NewSuccessors.push_back(BBDefault);
815         }
816       }
817
818       // Okay, at this point, we know which new successor Pred will get.  Make
819       // sure we update the number of entries in the PHI nodes for these
820       // successors.
821       for (unsigned i = 0, e = NewSuccessors.size(); i != e; ++i)
822         AddPredecessorToBlock(NewSuccessors[i], Pred, BB);
823
824       // Now that the successors are updated, create the new Switch instruction.
825       SwitchInst *NewSI = SwitchInst::Create(CV, PredDefault,
826                                              PredCases.size(), PTI);
827       for (unsigned i = 0, e = PredCases.size(); i != e; ++i)
828         NewSI->addCase(PredCases[i].first, PredCases[i].second);
829
830       EraseTerminatorInstAndDCECond(PTI);
831
832       // Okay, last check.  If BB is still a successor of PSI, then we must
833       // have an infinite loop case.  If so, add an infinitely looping block
834       // to handle the case to preserve the behavior of the code.
835       BasicBlock *InfLoopBlock = 0;
836       for (unsigned i = 0, e = NewSI->getNumSuccessors(); i != e; ++i)
837         if (NewSI->getSuccessor(i) == BB) {
838           if (InfLoopBlock == 0) {
839             // Insert it at the end of the function, because it's either code,
840             // or it won't matter if it's hot. :)
841             InfLoopBlock = BasicBlock::Create(BB->getContext(),
842                                               "infloop", BB->getParent());
843             BranchInst::Create(InfLoopBlock, InfLoopBlock);
844           }
845           NewSI->setSuccessor(i, InfLoopBlock);
846         }
847
848       Changed = true;
849     }
850   }
851   return Changed;
852 }
853
854 // isSafeToHoistInvoke - If we would need to insert a select that uses the
855 // value of this invoke (comments in HoistThenElseCodeToIf explain why we
856 // would need to do this), we can't hoist the invoke, as there is nowhere
857 // to put the select in this case.
858 static bool isSafeToHoistInvoke(BasicBlock *BB1, BasicBlock *BB2,
859                                 Instruction *I1, Instruction *I2) {
860   for (succ_iterator SI = succ_begin(BB1), E = succ_end(BB1); SI != E; ++SI) {
861     PHINode *PN;
862     for (BasicBlock::iterator BBI = SI->begin();
863          (PN = dyn_cast<PHINode>(BBI)); ++BBI) {
864       Value *BB1V = PN->getIncomingValueForBlock(BB1);
865       Value *BB2V = PN->getIncomingValueForBlock(BB2);
866       if (BB1V != BB2V && (BB1V==I1 || BB2V==I2)) {
867         return false;
868       }
869     }
870   }
871   return true;
872 }
873
874 /// HoistThenElseCodeToIf - Given a conditional branch that goes to BB1 and
875 /// BB2, hoist any common code in the two blocks up into the branch block.  The
876 /// caller of this function guarantees that BI's block dominates BB1 and BB2.
877 static bool HoistThenElseCodeToIf(BranchInst *BI) {
878   // This does very trivial matching, with limited scanning, to find identical
879   // instructions in the two blocks.  In particular, we don't want to get into
880   // O(M*N) situations here where M and N are the sizes of BB1 and BB2.  As
881   // such, we currently just scan for obviously identical instructions in an
882   // identical order.
883   BasicBlock *BB1 = BI->getSuccessor(0);  // The true destination.
884   BasicBlock *BB2 = BI->getSuccessor(1);  // The false destination
885
886   BasicBlock::iterator BB1_Itr = BB1->begin();
887   BasicBlock::iterator BB2_Itr = BB2->begin();
888
889   Instruction *I1 = BB1_Itr++, *I2 = BB2_Itr++;
890   while (isa<DbgInfoIntrinsic>(I1))
891     I1 = BB1_Itr++;
892   while (isa<DbgInfoIntrinsic>(I2))
893     I2 = BB2_Itr++;
894   if (I1->getOpcode() != I2->getOpcode() || isa<PHINode>(I1) ||
895       !I1->isIdenticalTo(I2) ||
896       (isa<InvokeInst>(I1) && !isSafeToHoistInvoke(BB1, BB2, I1, I2)))
897     return false;
898
899   // If we get here, we can hoist at least one instruction.
900   BasicBlock *BIParent = BI->getParent();
901
902   do {
903     // If we are hoisting the terminator instruction, don't move one (making a
904     // broken BB), instead clone it, and remove BI.
905     if (isa<TerminatorInst>(I1))
906       goto HoistTerminator;
907
908     // For a normal instruction, we just move one to right before the branch,
909     // then replace all uses of the other with the first.  Finally, we remove
910     // the now redundant second instruction.
911     BIParent->getInstList().splice(BI, BB1->getInstList(), I1);
912     if (!I2->use_empty())
913       I2->replaceAllUsesWith(I1);
914     BB2->getInstList().erase(I2);
915
916     I1 = BB1_Itr++;
917     while (isa<DbgInfoIntrinsic>(I1))
918       I1 = BB1_Itr++;
919     I2 = BB2_Itr++;
920     while (isa<DbgInfoIntrinsic>(I2))
921       I2 = BB2_Itr++;
922   } while (I1->getOpcode() == I2->getOpcode() && I1->isIdenticalTo(I2));
923
924   return true;
925
926 HoistTerminator:
927   // It may not be possible to hoist an invoke.
928   if (isa<InvokeInst>(I1) && !isSafeToHoistInvoke(BB1, BB2, I1, I2))
929     return true;
930
931   // Okay, it is safe to hoist the terminator.
932   Instruction *NT = I1->clone(BB1->getContext());
933   BIParent->getInstList().insert(BI, NT);
934   if (NT->getType() != Type::getVoidTy(BB1->getContext())) {
935     I1->replaceAllUsesWith(NT);
936     I2->replaceAllUsesWith(NT);
937     NT->takeName(I1);
938   }
939
940   // Hoisting one of the terminators from our successor is a great thing.
941   // Unfortunately, the successors of the if/else blocks may have PHI nodes in
942   // them.  If they do, all PHI entries for BB1/BB2 must agree for all PHI
943   // nodes, so we insert select instruction to compute the final result.
944   std::map<std::pair<Value*,Value*>, SelectInst*> InsertedSelects;
945   for (succ_iterator SI = succ_begin(BB1), E = succ_end(BB1); SI != E; ++SI) {
946     PHINode *PN;
947     for (BasicBlock::iterator BBI = SI->begin();
948          (PN = dyn_cast<PHINode>(BBI)); ++BBI) {
949       Value *BB1V = PN->getIncomingValueForBlock(BB1);
950       Value *BB2V = PN->getIncomingValueForBlock(BB2);
951       if (BB1V != BB2V) {
952         // These values do not agree.  Insert a select instruction before NT
953         // that determines the right value.
954         SelectInst *&SI = InsertedSelects[std::make_pair(BB1V, BB2V)];
955         if (SI == 0)
956           SI = SelectInst::Create(BI->getCondition(), BB1V, BB2V,
957                                   BB1V->getName()+"."+BB2V->getName(), NT);
958         // Make the PHI node use the select for all incoming values for BB1/BB2
959         for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
960           if (PN->getIncomingBlock(i) == BB1 || PN->getIncomingBlock(i) == BB2)
961             PN->setIncomingValue(i, SI);
962       }
963     }
964   }
965
966   // Update any PHI nodes in our new successors.
967   for (succ_iterator SI = succ_begin(BB1), E = succ_end(BB1); SI != E; ++SI)
968     AddPredecessorToBlock(*SI, BIParent, BB1);
969
970   EraseTerminatorInstAndDCECond(BI);
971   return true;
972 }
973
974 /// SpeculativelyExecuteBB - Given a conditional branch that goes to BB1
975 /// and an BB2 and the only successor of BB1 is BB2, hoist simple code
976 /// (for now, restricted to a single instruction that's side effect free) from
977 /// the BB1 into the branch block to speculatively execute it.
978 static bool SpeculativelyExecuteBB(BranchInst *BI, BasicBlock *BB1) {
979   // Only speculatively execution a single instruction (not counting the
980   // terminator) for now.
981   Instruction *HInst = NULL;
982   Instruction *Term = BB1->getTerminator();
983   for (BasicBlock::iterator BBI = BB1->begin(), BBE = BB1->end();
984        BBI != BBE; ++BBI) {
985     Instruction *I = BBI;
986     // Skip debug info.
987     if (isa<DbgInfoIntrinsic>(I))   continue;
988     if (I == Term)  break;
989
990     if (!HInst)
991       HInst = I;
992     else
993       return false;
994   }
995   if (!HInst)
996     return false;
997
998   // Be conservative for now. FP select instruction can often be expensive.
999   Value *BrCond = BI->getCondition();
1000   if (isa<Instruction>(BrCond) &&
1001       cast<Instruction>(BrCond)->getOpcode() == Instruction::FCmp)
1002     return false;
1003
1004   // If BB1 is actually on the false edge of the conditional branch, remember
1005   // to swap the select operands later.
1006   bool Invert = false;
1007   if (BB1 != BI->getSuccessor(0)) {
1008     assert(BB1 == BI->getSuccessor(1) && "No edge from 'if' block?");
1009     Invert = true;
1010   }
1011
1012   // Turn
1013   // BB:
1014   //     %t1 = icmp
1015   //     br i1 %t1, label %BB1, label %BB2
1016   // BB1:
1017   //     %t3 = add %t2, c
1018   //     br label BB2
1019   // BB2:
1020   // =>
1021   // BB:
1022   //     %t1 = icmp
1023   //     %t4 = add %t2, c
1024   //     %t3 = select i1 %t1, %t2, %t3
1025   switch (HInst->getOpcode()) {
1026   default: return false;  // Not safe / profitable to hoist.
1027   case Instruction::Add:
1028   case Instruction::Sub:
1029     // Not worth doing for vector ops.
1030     if (isa<VectorType>(HInst->getType()))
1031       return false;
1032     break;
1033   case Instruction::And:
1034   case Instruction::Or:
1035   case Instruction::Xor:
1036   case Instruction::Shl:
1037   case Instruction::LShr:
1038   case Instruction::AShr:
1039     // Don't mess with vector operations.
1040     if (isa<VectorType>(HInst->getType()))
1041       return false;
1042     break;   // These are all cheap and non-trapping instructions.
1043   }
1044   
1045   // If the instruction is obviously dead, don't try to predicate it.
1046   if (HInst->use_empty()) {
1047     HInst->eraseFromParent();
1048     return true;
1049   }
1050
1051   // Can we speculatively execute the instruction? And what is the value 
1052   // if the condition is false? Consider the phi uses, if the incoming value
1053   // from the "if" block are all the same V, then V is the value of the
1054   // select if the condition is false.
1055   BasicBlock *BIParent = BI->getParent();
1056   SmallVector<PHINode*, 4> PHIUses;
1057   Value *FalseV = NULL;
1058   
1059   BasicBlock *BB2 = BB1->getTerminator()->getSuccessor(0);
1060   for (Value::use_iterator UI = HInst->use_begin(), E = HInst->use_end();
1061        UI != E; ++UI) {
1062     // Ignore any user that is not a PHI node in BB2.  These can only occur in
1063     // unreachable blocks, because they would not be dominated by the instr.
1064     PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(UI);
1065     if (!PN || PN->getParent() != BB2)
1066       return false;
1067     PHIUses.push_back(PN);
1068     
1069     Value *PHIV = PN->getIncomingValueForBlock(BIParent);
1070     if (!FalseV)
1071       FalseV = PHIV;
1072     else if (FalseV != PHIV)
1073       return false;  // Inconsistent value when condition is false.
1074   }
1075   
1076   assert(FalseV && "Must have at least one user, and it must be a PHI");
1077
1078   // Do not hoist the instruction if any of its operands are defined but not
1079   // used in this BB. The transformation will prevent the operand from
1080   // being sunk into the use block.
1081   for (User::op_iterator i = HInst->op_begin(), e = HInst->op_end(); 
1082        i != e; ++i) {
1083     Instruction *OpI = dyn_cast<Instruction>(*i);
1084     if (OpI && OpI->getParent() == BIParent &&
1085         !OpI->isUsedInBasicBlock(BIParent))
1086       return false;
1087   }
1088
1089   // If we get here, we can hoist the instruction. Try to place it
1090   // before the icmp instruction preceding the conditional branch.
1091   BasicBlock::iterator InsertPos = BI;
1092   if (InsertPos != BIParent->begin())
1093     --InsertPos;
1094   // Skip debug info between condition and branch.
1095   while (InsertPos != BIParent->begin() && isa<DbgInfoIntrinsic>(InsertPos))
1096     --InsertPos;
1097   if (InsertPos == BrCond && !isa<PHINode>(BrCond)) {
1098     SmallPtrSet<Instruction *, 4> BB1Insns;
1099     for(BasicBlock::iterator BB1I = BB1->begin(), BB1E = BB1->end(); 
1100         BB1I != BB1E; ++BB1I) 
1101       BB1Insns.insert(BB1I);
1102     for(Value::use_iterator UI = BrCond->use_begin(), UE = BrCond->use_end();
1103         UI != UE; ++UI) {
1104       Instruction *Use = cast<Instruction>(*UI);
1105       if (BB1Insns.count(Use)) {
1106         // If BrCond uses the instruction that place it just before
1107         // branch instruction.
1108         InsertPos = BI;
1109         break;
1110       }
1111     }
1112   } else
1113     InsertPos = BI;
1114   BIParent->getInstList().splice(InsertPos, BB1->getInstList(), HInst);
1115
1116   // Create a select whose true value is the speculatively executed value and
1117   // false value is the previously determined FalseV.
1118   SelectInst *SI;
1119   if (Invert)
1120     SI = SelectInst::Create(BrCond, FalseV, HInst,
1121                             FalseV->getName() + "." + HInst->getName(), BI);
1122   else
1123     SI = SelectInst::Create(BrCond, HInst, FalseV,
1124                             HInst->getName() + "." + FalseV->getName(), BI);
1125
1126   // Make the PHI node use the select for all incoming values for "then" and
1127   // "if" blocks.
1128   for (unsigned i = 0, e = PHIUses.size(); i != e; ++i) {
1129     PHINode *PN = PHIUses[i];
1130     for (unsigned j = 0, ee = PN->getNumIncomingValues(); j != ee; ++j)
1131       if (PN->getIncomingBlock(j) == BB1 ||
1132           PN->getIncomingBlock(j) == BIParent)
1133         PN->setIncomingValue(j, SI);
1134   }
1135
1136   ++NumSpeculations;
1137   return true;
1138 }
1139
1140 /// BlockIsSimpleEnoughToThreadThrough - Return true if we can thread a branch
1141 /// across this block.
1142 static bool BlockIsSimpleEnoughToThreadThrough(BasicBlock *BB) {
1143   BranchInst *BI = cast<BranchInst>(BB->getTerminator());
1144   unsigned Size = 0;
1145   
1146   for (BasicBlock::iterator BBI = BB->begin(); &*BBI != BI; ++BBI) {
1147     if (isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI))
1148       continue;
1149     if (Size > 10) return false;  // Don't clone large BB's.
1150     ++Size;
1151     
1152     // We can only support instructions that do not define values that are
1153     // live outside of the current basic block.
1154     for (Value::use_iterator UI = BBI->use_begin(), E = BBI->use_end();
1155          UI != E; ++UI) {
1156       Instruction *U = cast<Instruction>(*UI);
1157       if (U->getParent() != BB || isa<PHINode>(U)) return false;
1158     }
1159     
1160     // Looks ok, continue checking.
1161   }
1162
1163   return true;
1164 }
1165
1166 /// FoldCondBranchOnPHI - If we have a conditional branch on a PHI node value
1167 /// that is defined in the same block as the branch and if any PHI entries are
1168 /// constants, thread edges corresponding to that entry to be branches to their
1169 /// ultimate destination.
1170 static bool FoldCondBranchOnPHI(BranchInst *BI) {
1171   BasicBlock *BB = BI->getParent();
1172   LLVMContext &Context = BB->getContext();
1173   PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BI->getCondition());
1174   // NOTE: we currently cannot transform this case if the PHI node is used
1175   // outside of the block.
1176   if (!PN || PN->getParent() != BB || !PN->hasOneUse())
1177     return false;
1178   
1179   // Degenerate case of a single entry PHI.
1180   if (PN->getNumIncomingValues() == 1) {
1181     FoldSingleEntryPHINodes(PN->getParent());
1182     return true;    
1183   }
1184
1185   // Now we know that this block has multiple preds and two succs.
1186   if (!BlockIsSimpleEnoughToThreadThrough(BB)) return false;
1187   
1188   // Okay, this is a simple enough basic block.  See if any phi values are
1189   // constants.
1190   for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
1191     ConstantInt *CB;
1192     if ((CB = dyn_cast<ConstantInt>(PN->getIncomingValue(i))) &&
1193         CB->getType() == Type::getInt1Ty(BB->getContext())) {
1194       // Okay, we now know that all edges from PredBB should be revectored to
1195       // branch to RealDest.
1196       BasicBlock *PredBB = PN->getIncomingBlock(i);
1197       BasicBlock *RealDest = BI->getSuccessor(!CB->getZExtValue());
1198       
1199       if (RealDest == BB) continue;  // Skip self loops.
1200       
1201       // The dest block might have PHI nodes, other predecessors and other
1202       // difficult cases.  Instead of being smart about this, just insert a new
1203       // block that jumps to the destination block, effectively splitting
1204       // the edge we are about to create.
1205       BasicBlock *EdgeBB = BasicBlock::Create(BB->getContext(),
1206                                               RealDest->getName()+".critedge",
1207                                               RealDest->getParent(), RealDest);
1208       BranchInst::Create(RealDest, EdgeBB);
1209       PHINode *PN;
1210       for (BasicBlock::iterator BBI = RealDest->begin();
1211            (PN = dyn_cast<PHINode>(BBI)); ++BBI) {
1212         Value *V = PN->getIncomingValueForBlock(BB);
1213         PN->addIncoming(V, EdgeBB);
1214       }
1215
1216       // BB may have instructions that are being threaded over.  Clone these
1217       // instructions into EdgeBB.  We know that there will be no uses of the
1218       // cloned instructions outside of EdgeBB.
1219       BasicBlock::iterator InsertPt = EdgeBB->begin();
1220       std::map<Value*, Value*> TranslateMap;  // Track translated values.
1221       for (BasicBlock::iterator BBI = BB->begin(); &*BBI != BI; ++BBI) {
1222         if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BBI)) {
1223           TranslateMap[PN] = PN->getIncomingValueForBlock(PredBB);
1224         } else {
1225           // Clone the instruction.
1226           Instruction *N = BBI->clone(Context);
1227           if (BBI->hasName()) N->setName(BBI->getName()+".c");
1228           
1229           // Update operands due to translation.
1230           for (User::op_iterator i = N->op_begin(), e = N->op_end();
1231                i != e; ++i) {
1232             std::map<Value*, Value*>::iterator PI =
1233               TranslateMap.find(*i);
1234             if (PI != TranslateMap.end())
1235               *i = PI->second;
1236           }
1237           
1238           // Check for trivial simplification.
1239           if (Constant *C = ConstantFoldInstruction(N, Context)) {
1240             TranslateMap[BBI] = C;
1241             delete N;   // Constant folded away, don't need actual inst
1242           } else {
1243             // Insert the new instruction into its new home.
1244             EdgeBB->getInstList().insert(InsertPt, N);
1245             if (!BBI->use_empty())
1246               TranslateMap[BBI] = N;
1247           }
1248         }
1249       }
1250
1251       // Loop over all of the edges from PredBB to BB, changing them to branch
1252       // to EdgeBB instead.
1253       TerminatorInst *PredBBTI = PredBB->getTerminator();
1254       for (unsigned i = 0, e = PredBBTI->getNumSuccessors(); i != e; ++i)
1255         if (PredBBTI->getSuccessor(i) == BB) {
1256           BB->removePredecessor(PredBB);
1257           PredBBTI->setSuccessor(i, EdgeBB);
1258         }
1259       
1260       // Recurse, simplifying any other constants.
1261       return FoldCondBranchOnPHI(BI) | true;
1262     }
1263   }
1264
1265   return false;
1266 }
1267
1268 /// FoldTwoEntryPHINode - Given a BB that starts with the specified two-entry
1269 /// PHI node, see if we can eliminate it.
1270 static bool FoldTwoEntryPHINode(PHINode *PN) {
1271   // Ok, this is a two entry PHI node.  Check to see if this is a simple "if
1272   // statement", which has a very simple dominance structure.  Basically, we
1273   // are trying to find the condition that is being branched on, which
1274   // subsequently causes this merge to happen.  We really want control
1275   // dependence information for this check, but simplifycfg can't keep it up
1276   // to date, and this catches most of the cases we care about anyway.
1277   //
1278   BasicBlock *BB = PN->getParent();
1279   BasicBlock *IfTrue, *IfFalse;
1280   Value *IfCond = GetIfCondition(BB, IfTrue, IfFalse);
1281   if (!IfCond) return false;
1282   
1283   // Okay, we found that we can merge this two-entry phi node into a select.
1284   // Doing so would require us to fold *all* two entry phi nodes in this block.
1285   // At some point this becomes non-profitable (particularly if the target
1286   // doesn't support cmov's).  Only do this transformation if there are two or
1287   // fewer PHI nodes in this block.
1288   unsigned NumPhis = 0;
1289   for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(); isa<PHINode>(I); ++NumPhis, ++I)
1290     if (NumPhis > 2)
1291       return false;
1292   
1293   DEBUG(errs() << "FOUND IF CONDITION!  " << *IfCond << "  T: "
1294         << IfTrue->getName() << "  F: " << IfFalse->getName() << "\n");
1295   
1296   // Loop over the PHI's seeing if we can promote them all to select
1297   // instructions.  While we are at it, keep track of the instructions
1298   // that need to be moved to the dominating block.
1299   std::set<Instruction*> AggressiveInsts;
1300   
1301   BasicBlock::iterator AfterPHIIt = BB->begin();
1302   while (isa<PHINode>(AfterPHIIt)) {
1303     PHINode *PN = cast<PHINode>(AfterPHIIt++);
1304     if (PN->getIncomingValue(0) == PN->getIncomingValue(1)) {
1305       if (PN->getIncomingValue(0) != PN)
1306         PN->replaceAllUsesWith(PN->getIncomingValue(0));
1307       else
1308         PN->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(PN->getType()));
1309     } else if (!DominatesMergePoint(PN->getIncomingValue(0), BB,
1310                                     &AggressiveInsts) ||
1311                !DominatesMergePoint(PN->getIncomingValue(1), BB,
1312                                     &AggressiveInsts)) {
1313       return false;
1314     }
1315   }
1316   
1317   // If we all PHI nodes are promotable, check to make sure that all
1318   // instructions in the predecessor blocks can be promoted as well.  If
1319   // not, we won't be able to get rid of the control flow, so it's not
1320   // worth promoting to select instructions.
1321   BasicBlock *DomBlock = 0, *IfBlock1 = 0, *IfBlock2 = 0;
1322   PN = cast<PHINode>(BB->begin());
1323   BasicBlock *Pred = PN->getIncomingBlock(0);
1324   if (cast<BranchInst>(Pred->getTerminator())->isUnconditional()) {
1325     IfBlock1 = Pred;
1326     DomBlock = *pred_begin(Pred);
1327     for (BasicBlock::iterator I = Pred->begin();
1328          !isa<TerminatorInst>(I); ++I)
1329       if (!AggressiveInsts.count(I) && !isa<DbgInfoIntrinsic>(I)) {
1330         // This is not an aggressive instruction that we can promote.
1331         // Because of this, we won't be able to get rid of the control
1332         // flow, so the xform is not worth it.
1333         return false;
1334       }
1335   }
1336     
1337   Pred = PN->getIncomingBlock(1);
1338   if (cast<BranchInst>(Pred->getTerminator())->isUnconditional()) {
1339     IfBlock2 = Pred;
1340     DomBlock = *pred_begin(Pred);
1341     for (BasicBlock::iterator I = Pred->begin();
1342          !isa<TerminatorInst>(I); ++I)
1343       if (!AggressiveInsts.count(I) && !isa<DbgInfoIntrinsic>(I)) {
1344         // This is not an aggressive instruction that we can promote.
1345         // Because of this, we won't be able to get rid of the control
1346         // flow, so the xform is not worth it.
1347         return false;
1348       }
1349   }
1350       
1351   // If we can still promote the PHI nodes after this gauntlet of tests,
1352   // do all of the PHI's now.
1353
1354   // Move all 'aggressive' instructions, which are defined in the
1355   // conditional parts of the if's up to the dominating block.
1356   if (IfBlock1) {
1357     DomBlock->getInstList().splice(DomBlock->getTerminator(),
1358                                    IfBlock1->getInstList(),
1359                                    IfBlock1->begin(),
1360                                    IfBlock1->getTerminator());
1361   }
1362   if (IfBlock2) {
1363     DomBlock->getInstList().splice(DomBlock->getTerminator(),
1364                                    IfBlock2->getInstList(),
1365                                    IfBlock2->begin(),
1366                                    IfBlock2->getTerminator());
1367   }
1368   
1369   while (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BB->begin())) {
1370     // Change the PHI node into a select instruction.
1371     Value *TrueVal =
1372       PN->getIncomingValue(PN->getIncomingBlock(0) == IfFalse);
1373     Value *FalseVal =
1374       PN->getIncomingValue(PN->getIncomingBlock(0) == IfTrue);
1375     
1376     Value *NV = SelectInst::Create(IfCond, TrueVal, FalseVal, "", AfterPHIIt);
1377     PN->replaceAllUsesWith(NV);
1378     NV->takeName(PN);
1379     
1380     BB->getInstList().erase(PN);
1381   }
1382   return true;
1383 }
1384
1385 /// isTerminatorFirstRelevantInsn - Return true if Term is very first 
1386 /// instruction ignoring Phi nodes and dbg intrinsics.
1387 static bool isTerminatorFirstRelevantInsn(BasicBlock *BB, Instruction *Term) {
1388   BasicBlock::iterator BBI = Term;
1389   while (BBI != BB->begin()) {
1390     --BBI;
1391     if (!isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI))
1392       break;
1393   }
1394
1395   if (isa<PHINode>(BBI) || &*BBI == Term || isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI))
1396     return true;
1397   return false;
1398 }
1399
1400 /// SimplifyCondBranchToTwoReturns - If we found a conditional branch that goes
1401 /// to two returning blocks, try to merge them together into one return,
1402 /// introducing a select if the return values disagree.
1403 static bool SimplifyCondBranchToTwoReturns(BranchInst *BI) {
1404   assert(BI->isConditional() && "Must be a conditional branch");
1405   BasicBlock *TrueSucc = BI->getSuccessor(0);
1406   BasicBlock *FalseSucc = BI->getSuccessor(1);
1407   ReturnInst *TrueRet = cast<ReturnInst>(TrueSucc->getTerminator());
1408   ReturnInst *FalseRet = cast<ReturnInst>(FalseSucc->getTerminator());
1409   
1410   // Check to ensure both blocks are empty (just a return) or optionally empty
1411   // with PHI nodes.  If there are other instructions, merging would cause extra
1412   // computation on one path or the other.
1413   if (!isTerminatorFirstRelevantInsn(TrueSucc, TrueRet))
1414     return false;
1415   if (!isTerminatorFirstRelevantInsn(FalseSucc, FalseRet))
1416     return false;
1417
1418   // Okay, we found a branch that is going to two return nodes.  If
1419   // there is no return value for this function, just change the
1420   // branch into a return.
1421   if (FalseRet->getNumOperands() == 0) {
1422     TrueSucc->removePredecessor(BI->getParent());
1423     FalseSucc->removePredecessor(BI->getParent());
1424     ReturnInst::Create(BI->getContext(), 0, BI);
1425     EraseTerminatorInstAndDCECond(BI);
1426     return true;
1427   }
1428     
1429   // Otherwise, figure out what the true and false return values are
1430   // so we can insert a new select instruction.
1431   Value *TrueValue = TrueRet->getReturnValue();
1432   Value *FalseValue = FalseRet->getReturnValue();
1433   
1434   // Unwrap any PHI nodes in the return blocks.
1435   if (PHINode *TVPN = dyn_cast_or_null<PHINode>(TrueValue))
1436     if (TVPN->getParent() == TrueSucc)
1437       TrueValue = TVPN->getIncomingValueForBlock(BI->getParent());
1438   if (PHINode *FVPN = dyn_cast_or_null<PHINode>(FalseValue))
1439     if (FVPN->getParent() == FalseSucc)
1440       FalseValue = FVPN->getIncomingValueForBlock(BI->getParent());
1441   
1442   // In order for this transformation to be safe, we must be able to
1443   // unconditionally execute both operands to the return.  This is
1444   // normally the case, but we could have a potentially-trapping
1445   // constant expression that prevents this transformation from being
1446   // safe.
1447   if (ConstantExpr *TCV = dyn_cast_or_null<ConstantExpr>(TrueValue))
1448     if (TCV->canTrap())
1449       return false;
1450   if (ConstantExpr *FCV = dyn_cast_or_null<ConstantExpr>(FalseValue))
1451     if (FCV->canTrap())
1452       return false;
1453   
1454   // Okay, we collected all the mapped values and checked them for sanity, and
1455   // defined to really do this transformation.  First, update the CFG.
1456   TrueSucc->removePredecessor(BI->getParent());
1457   FalseSucc->removePredecessor(BI->getParent());
1458   
1459   // Insert select instructions where needed.
1460   Value *BrCond = BI->getCondition();
1461   if (TrueValue) {
1462     // Insert a select if the results differ.
1463     if (TrueValue == FalseValue || isa<UndefValue>(FalseValue)) {
1464     } else if (isa<UndefValue>(TrueValue)) {
1465       TrueValue = FalseValue;
1466     } else {
1467       TrueValue = SelectInst::Create(BrCond, TrueValue,
1468                                      FalseValue, "retval", BI);
1469     }
1470   }
1471
1472   Value *RI = !TrueValue ?
1473               ReturnInst::Create(BI->getContext(), BI) :
1474               ReturnInst::Create(BI->getContext(), TrueValue, BI);
1475       
1476   DOUT << "\nCHANGING BRANCH TO TWO RETURNS INTO SELECT:"
1477        << "\n  " << *BI << "NewRet = " << *RI
1478        << "TRUEBLOCK: " << *TrueSucc << "FALSEBLOCK: "<< *FalseSucc;
1479       
1480   EraseTerminatorInstAndDCECond(BI);
1481
1482   return true;
1483 }
1484
1485 /// FoldBranchToCommonDest - If this basic block is ONLY a setcc and a branch,
1486 /// and if a predecessor branches to us and one of our successors, fold the
1487 /// setcc into the predecessor and use logical operations to pick the right
1488 /// destination.
1489 bool llvm::FoldBranchToCommonDest(BranchInst *BI) {
1490   BasicBlock *BB = BI->getParent();
1491   Instruction *Cond = dyn_cast<Instruction>(BI->getCondition());
1492   if (Cond == 0) return false;
1493
1494   
1495   // Only allow this if the condition is a simple instruction that can be
1496   // executed unconditionally.  It must be in the same block as the branch, and
1497   // must be at the front of the block.
1498   BasicBlock::iterator FrontIt = BB->front();
1499   // Ignore dbg intrinsics.
1500   while(isa<DbgInfoIntrinsic>(FrontIt))
1501     ++FrontIt;
1502   if ((!isa<CmpInst>(Cond) && !isa<BinaryOperator>(Cond)) ||
1503       Cond->getParent() != BB || &*FrontIt != Cond || !Cond->hasOneUse()) {
1504     return false;
1505   }
1506   
1507   // Make sure the instruction after the condition is the cond branch.
1508   BasicBlock::iterator CondIt = Cond; ++CondIt;
1509   // Ingore dbg intrinsics.
1510   while(isa<DbgInfoIntrinsic>(CondIt))
1511     ++CondIt;
1512   if (&*CondIt != BI) {
1513     assert (!isa<DbgInfoIntrinsic>(CondIt) && "Hey do not forget debug info!");
1514     return false;
1515   }
1516
1517   // Cond is known to be a compare or binary operator.  Check to make sure that
1518   // neither operand is a potentially-trapping constant expression.
1519   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Cond->getOperand(0)))
1520     if (CE->canTrap())
1521       return false;
1522   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Cond->getOperand(1)))
1523     if (CE->canTrap())
1524       return false;
1525   
1526   
1527   // Finally, don't infinitely unroll conditional loops.
1528   BasicBlock *TrueDest  = BI->getSuccessor(0);
1529   BasicBlock *FalseDest = BI->getSuccessor(1);
1530   if (TrueDest == BB || FalseDest == BB)
1531     return false;
1532   
1533   for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI) {
1534     BasicBlock *PredBlock = *PI;
1535     BranchInst *PBI = dyn_cast<BranchInst>(PredBlock->getTerminator());
1536     
1537     // Check that we have two conditional branches.  If there is a PHI node in
1538     // the common successor, verify that the same value flows in from both
1539     // blocks.
1540     if (PBI == 0 || PBI->isUnconditional() ||
1541         !SafeToMergeTerminators(BI, PBI))
1542       continue;
1543     
1544     Instruction::BinaryOps Opc;
1545     bool InvertPredCond = false;
1546
1547     if (PBI->getSuccessor(0) == TrueDest)
1548       Opc = Instruction::Or;
1549     else if (PBI->getSuccessor(1) == FalseDest)
1550       Opc = Instruction::And;
1551     else if (PBI->getSuccessor(0) == FalseDest)
1552       Opc = Instruction::And, InvertPredCond = true;
1553     else if (PBI->getSuccessor(1) == TrueDest)
1554       Opc = Instruction::Or, InvertPredCond = true;
1555     else
1556       continue;
1557
1558     DOUT << "FOLDING BRANCH TO COMMON DEST:\n" << *PBI << *BB;
1559     
1560     // If we need to invert the condition in the pred block to match, do so now.
1561     if (InvertPredCond) {
1562       Value *NewCond =
1563         BinaryOperator::CreateNot(PBI->getCondition(),
1564                                   PBI->getCondition()->getName()+".not", PBI);
1565       PBI->setCondition(NewCond);
1566       BasicBlock *OldTrue = PBI->getSuccessor(0);
1567       BasicBlock *OldFalse = PBI->getSuccessor(1);
1568       PBI->setSuccessor(0, OldFalse);
1569       PBI->setSuccessor(1, OldTrue);
1570     }
1571     
1572     // Clone Cond into the predecessor basic block, and or/and the
1573     // two conditions together.
1574     Instruction *New = Cond->clone(BB->getContext());
1575     PredBlock->getInstList().insert(PBI, New);
1576     New->takeName(Cond);
1577     Cond->setName(New->getName()+".old");
1578     
1579     Value *NewCond = BinaryOperator::Create(Opc, PBI->getCondition(),
1580                                             New, "or.cond", PBI);
1581     PBI->setCondition(NewCond);
1582     if (PBI->getSuccessor(0) == BB) {
1583       AddPredecessorToBlock(TrueDest, PredBlock, BB);
1584       PBI->setSuccessor(0, TrueDest);
1585     }
1586     if (PBI->getSuccessor(1) == BB) {
1587       AddPredecessorToBlock(FalseDest, PredBlock, BB);
1588       PBI->setSuccessor(1, FalseDest);
1589     }
1590     return true;
1591   }
1592   return false;
1593 }
1594
1595 /// SimplifyCondBranchToCondBranch - If we have a conditional branch as a
1596 /// predecessor of another block, this function tries to simplify it.  We know
1597 /// that PBI and BI are both conditional branches, and BI is in one of the
1598 /// successor blocks of PBI - PBI branches to BI.
1599 static bool SimplifyCondBranchToCondBranch(BranchInst *PBI, BranchInst *BI) {
1600   assert(PBI->isConditional() && BI->isConditional());
1601   BasicBlock *BB = BI->getParent();
1602
1603   // If this block ends with a branch instruction, and if there is a
1604   // predecessor that ends on a branch of the same condition, make 
1605   // this conditional branch redundant.
1606   if (PBI->getCondition() == BI->getCondition() &&
1607       PBI->getSuccessor(0) != PBI->getSuccessor(1)) {
1608     // Okay, the outcome of this conditional branch is statically
1609     // knowable.  If this block had a single pred, handle specially.
1610     if (BB->getSinglePredecessor()) {
1611       // Turn this into a branch on constant.
1612       bool CondIsTrue = PBI->getSuccessor(0) == BB;
1613       BI->setCondition(ConstantInt::get(Type::getInt1Ty(BB->getContext()), 
1614                                         CondIsTrue));
1615       return true;  // Nuke the branch on constant.
1616     }
1617     
1618     // Otherwise, if there are multiple predecessors, insert a PHI that merges
1619     // in the constant and simplify the block result.  Subsequent passes of
1620     // simplifycfg will thread the block.
1621     if (BlockIsSimpleEnoughToThreadThrough(BB)) {
1622       PHINode *NewPN = PHINode::Create(Type::getInt1Ty(BB->getContext()),
1623                                        BI->getCondition()->getName() + ".pr",
1624                                        BB->begin());
1625       // Okay, we're going to insert the PHI node.  Since PBI is not the only
1626       // predecessor, compute the PHI'd conditional value for all of the preds.
1627       // Any predecessor where the condition is not computable we keep symbolic.
1628       for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI)
1629         if ((PBI = dyn_cast<BranchInst>((*PI)->getTerminator())) &&
1630             PBI != BI && PBI->isConditional() &&
1631             PBI->getCondition() == BI->getCondition() &&
1632             PBI->getSuccessor(0) != PBI->getSuccessor(1)) {
1633           bool CondIsTrue = PBI->getSuccessor(0) == BB;
1634           NewPN->addIncoming(ConstantInt::get(Type::getInt1Ty(BB->getContext()), 
1635                                               CondIsTrue), *PI);
1636         } else {
1637           NewPN->addIncoming(BI->getCondition(), *PI);
1638         }
1639       
1640       BI->setCondition(NewPN);
1641       return true;
1642     }
1643   }
1644   
1645   // If this is a conditional branch in an empty block, and if any
1646   // predecessors is a conditional branch to one of our destinations,
1647   // fold the conditions into logical ops and one cond br.
1648   BasicBlock::iterator BBI = BB->begin();
1649   // Ignore dbg intrinsics.
1650   while (isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI))
1651     ++BBI;
1652   if (&*BBI != BI)
1653     return false;
1654
1655   
1656   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(BI->getCondition()))
1657     if (CE->canTrap())
1658       return false;
1659   
1660   int PBIOp, BIOp;
1661   if (PBI->getSuccessor(0) == BI->getSuccessor(0))
1662     PBIOp = BIOp = 0;
1663   else if (PBI->getSuccessor(0) == BI->getSuccessor(1))
1664     PBIOp = 0, BIOp = 1;
1665   else if (PBI->getSuccessor(1) == BI->getSuccessor(0))
1666     PBIOp = 1, BIOp = 0;
1667   else if (PBI->getSuccessor(1) == BI->getSuccessor(1))
1668     PBIOp = BIOp = 1;
1669   else
1670     return false;
1671     
1672   // Check to make sure that the other destination of this branch
1673   // isn't BB itself.  If so, this is an infinite loop that will
1674   // keep getting unwound.
1675   if (PBI->getSuccessor(PBIOp) == BB)
1676     return false;
1677     
1678   // Do not perform this transformation if it would require 
1679   // insertion of a large number of select instructions. For targets
1680   // without predication/cmovs, this is a big pessimization.
1681   BasicBlock *CommonDest = PBI->getSuccessor(PBIOp);
1682       
1683   unsigned NumPhis = 0;
1684   for (BasicBlock::iterator II = CommonDest->begin();
1685        isa<PHINode>(II); ++II, ++NumPhis)
1686     if (NumPhis > 2) // Disable this xform.
1687       return false;
1688     
1689   // Finally, if everything is ok, fold the branches to logical ops.
1690   BasicBlock *OtherDest  = BI->getSuccessor(BIOp ^ 1);
1691   
1692   DOUT << "FOLDING BRs:" << *PBI->getParent()
1693        << "AND: " << *BI->getParent();
1694   
1695   
1696   // If OtherDest *is* BB, then BB is a basic block with a single conditional
1697   // branch in it, where one edge (OtherDest) goes back to itself but the other
1698   // exits.  We don't *know* that the program avoids the infinite loop
1699   // (even though that seems likely).  If we do this xform naively, we'll end up
1700   // recursively unpeeling the loop.  Since we know that (after the xform is
1701   // done) that the block *is* infinite if reached, we just make it an obviously
1702   // infinite loop with no cond branch.
1703   if (OtherDest == BB) {
1704     // Insert it at the end of the function, because it's either code,
1705     // or it won't matter if it's hot. :)
1706     BasicBlock *InfLoopBlock = BasicBlock::Create(BB->getContext(),
1707                                                   "infloop", BB->getParent());
1708     BranchInst::Create(InfLoopBlock, InfLoopBlock);
1709     OtherDest = InfLoopBlock;
1710   }  
1711   
1712   DOUT << *PBI->getParent()->getParent();
1713   
1714   // BI may have other predecessors.  Because of this, we leave
1715   // it alone, but modify PBI.
1716   
1717   // Make sure we get to CommonDest on True&True directions.
1718   Value *PBICond = PBI->getCondition();
1719   if (PBIOp)
1720     PBICond = BinaryOperator::CreateNot(PBICond,
1721                                         PBICond->getName()+".not",
1722                                         PBI);
1723   Value *BICond = BI->getCondition();
1724   if (BIOp)
1725     BICond = BinaryOperator::CreateNot(BICond,
1726                                        BICond->getName()+".not",
1727                                        PBI);
1728   // Merge the conditions.
1729   Value *Cond = BinaryOperator::CreateOr(PBICond, BICond, "brmerge", PBI);
1730   
1731   // Modify PBI to branch on the new condition to the new dests.
1732   PBI->setCondition(Cond);
1733   PBI->setSuccessor(0, CommonDest);
1734   PBI->setSuccessor(1, OtherDest);
1735   
1736   // OtherDest may have phi nodes.  If so, add an entry from PBI's
1737   // block that are identical to the entries for BI's block.
1738   PHINode *PN;
1739   for (BasicBlock::iterator II = OtherDest->begin();
1740        (PN = dyn_cast<PHINode>(II)); ++II) {
1741     Value *V = PN->getIncomingValueForBlock(BB);
1742     PN->addIncoming(V, PBI->getParent());
1743   }
1744   
1745   // We know that the CommonDest already had an edge from PBI to
1746   // it.  If it has PHIs though, the PHIs may have different
1747   // entries for BB and PBI's BB.  If so, insert a select to make
1748   // them agree.
1749   for (BasicBlock::iterator II = CommonDest->begin();
1750        (PN = dyn_cast<PHINode>(II)); ++II) {
1751     Value *BIV = PN->getIncomingValueForBlock(BB);
1752     unsigned PBBIdx = PN->getBasicBlockIndex(PBI->getParent());
1753     Value *PBIV = PN->getIncomingValue(PBBIdx);
1754     if (BIV != PBIV) {
1755       // Insert a select in PBI to pick the right value.
1756       Value *NV = SelectInst::Create(PBICond, PBIV, BIV,
1757                                      PBIV->getName()+".mux", PBI);
1758       PN->setIncomingValue(PBBIdx, NV);
1759     }
1760   }
1761   
1762   DOUT << "INTO: " << *PBI->getParent();
1763   
1764   DOUT << *PBI->getParent()->getParent();
1765   
1766   // This basic block is probably dead.  We know it has at least
1767   // one fewer predecessor.
1768   return true;
1769 }
1770
1771
1772 /// SimplifyCFG - This function is used to do simplification of a CFG.  For
1773 /// example, it adjusts branches to branches to eliminate the extra hop, it
1774 /// eliminates unreachable basic blocks, and does other "peephole" optimization
1775 /// of the CFG.  It returns true if a modification was made.
1776 ///
1777 /// WARNING:  The entry node of a function may not be simplified.
1778 ///
1779 bool llvm::SimplifyCFG(BasicBlock *BB) {
1780   bool Changed = false;
1781   Function *M = BB->getParent();
1782
1783   assert(BB && BB->getParent() && "Block not embedded in function!");
1784   assert(BB->getTerminator() && "Degenerate basic block encountered!");
1785   assert(&BB->getParent()->getEntryBlock() != BB &&
1786          "Can't Simplify entry block!");
1787
1788   // Remove basic blocks that have no predecessors... or that just have themself
1789   // as a predecessor.  These are unreachable.
1790   if (pred_begin(BB) == pred_end(BB) || BB->getSinglePredecessor() == BB) {
1791     DOUT << "Removing BB: \n" << *BB;
1792     DeleteDeadBlock(BB);
1793     return true;
1794   }
1795
1796   // Check to see if we can constant propagate this terminator instruction
1797   // away...
1798   Changed |= ConstantFoldTerminator(BB);
1799
1800   // If there is a trivial two-entry PHI node in this basic block, and we can
1801   // eliminate it, do so now.
1802   if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BB->begin()))
1803     if (PN->getNumIncomingValues() == 2)
1804       Changed |= FoldTwoEntryPHINode(PN); 
1805
1806   // If this is a returning block with only PHI nodes in it, fold the return
1807   // instruction into any unconditional branch predecessors.
1808   //
1809   // If any predecessor is a conditional branch that just selects among
1810   // different return values, fold the replace the branch/return with a select
1811   // and return.
1812   if (ReturnInst *RI = dyn_cast<ReturnInst>(BB->getTerminator())) {
1813     if (isTerminatorFirstRelevantInsn(BB, BB->getTerminator())) {
1814       // Find predecessors that end with branches.
1815       SmallVector<BasicBlock*, 8> UncondBranchPreds;
1816       SmallVector<BranchInst*, 8> CondBranchPreds;
1817       for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI) {
1818         TerminatorInst *PTI = (*PI)->getTerminator();
1819         if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(PTI)) {
1820           if (BI->isUnconditional())
1821             UncondBranchPreds.push_back(*PI);
1822           else
1823             CondBranchPreds.push_back(BI);
1824         }
1825       }
1826
1827       // If we found some, do the transformation!
1828       if (!UncondBranchPreds.empty()) {
1829         while (!UncondBranchPreds.empty()) {
1830           BasicBlock *Pred = UncondBranchPreds.pop_back_val();
1831           DOUT << "FOLDING: " << *BB
1832                << "INTO UNCOND BRANCH PRED: " << *Pred;
1833           Instruction *UncondBranch = Pred->getTerminator();
1834           // Clone the return and add it to the end of the predecessor.
1835           Instruction *NewRet = RI->clone(BB->getContext());
1836           Pred->getInstList().push_back(NewRet);
1837
1838           BasicBlock::iterator BBI = RI;
1839           if (BBI != BB->begin()) {
1840             // Move region end info into the predecessor.
1841             if (DbgRegionEndInst *DREI = dyn_cast<DbgRegionEndInst>(--BBI))
1842               DREI->moveBefore(NewRet);
1843           }
1844
1845           // If the return instruction returns a value, and if the value was a
1846           // PHI node in "BB", propagate the right value into the return.
1847           for (User::op_iterator i = NewRet->op_begin(), e = NewRet->op_end();
1848                i != e; ++i)
1849             if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(*i))
1850               if (PN->getParent() == BB)
1851                 *i = PN->getIncomingValueForBlock(Pred);
1852           
1853           // Update any PHI nodes in the returning block to realize that we no
1854           // longer branch to them.
1855           BB->removePredecessor(Pred);
1856           Pred->getInstList().erase(UncondBranch);
1857         }
1858
1859         // If we eliminated all predecessors of the block, delete the block now.
1860         if (pred_begin(BB) == pred_end(BB))
1861           // We know there are no successors, so just nuke the block.
1862           M->getBasicBlockList().erase(BB);
1863
1864         return true;
1865       }
1866
1867       // Check out all of the conditional branches going to this return
1868       // instruction.  If any of them just select between returns, change the
1869       // branch itself into a select/return pair.
1870       while (!CondBranchPreds.empty()) {
1871         BranchInst *BI = CondBranchPreds.pop_back_val();
1872
1873         // Check to see if the non-BB successor is also a return block.
1874         if (isa<ReturnInst>(BI->getSuccessor(0)->getTerminator()) &&
1875             isa<ReturnInst>(BI->getSuccessor(1)->getTerminator()) &&
1876             SimplifyCondBranchToTwoReturns(BI))
1877           return true;
1878       }
1879     }
1880   } else if (isa<UnwindInst>(BB->begin())) {
1881     // Check to see if the first instruction in this block is just an unwind.
1882     // If so, replace any invoke instructions which use this as an exception
1883     // destination with call instructions, and any unconditional branch
1884     // predecessor with an unwind.
1885     //
1886     SmallVector<BasicBlock*, 8> Preds(pred_begin(BB), pred_end(BB));
1887     while (!Preds.empty()) {
1888       BasicBlock *Pred = Preds.back();
1889       if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(Pred->getTerminator())) {
1890         if (BI->isUnconditional()) {
1891           Pred->getInstList().pop_back();  // nuke uncond branch
1892           new UnwindInst(Pred->getContext(), Pred);            // Use unwind.
1893           Changed = true;
1894         }
1895       } else if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Pred->getTerminator()))
1896         if (II->getUnwindDest() == BB) {
1897           // Insert a new branch instruction before the invoke, because this
1898           // is now a fall through...
1899           BranchInst *BI = BranchInst::Create(II->getNormalDest(), II);
1900           Pred->getInstList().remove(II);   // Take out of symbol table
1901
1902           // Insert the call now...
1903           SmallVector<Value*,8> Args(II->op_begin()+3, II->op_end());
1904           CallInst *CI = CallInst::Create(II->getCalledValue(),
1905                                           Args.begin(), Args.end(),
1906                                           II->getName(), BI);
1907           CI->setCallingConv(II->getCallingConv());
1908           CI->setAttributes(II->getAttributes());
1909           // If the invoke produced a value, the Call now does instead
1910           II->replaceAllUsesWith(CI);
1911           delete II;
1912           Changed = true;
1913         }
1914
1915       Preds.pop_back();
1916     }
1917
1918     // If this block is now dead, remove it.
1919     if (pred_begin(BB) == pred_end(BB)) {
1920       // We know there are no successors, so just nuke the block.
1921       M->getBasicBlockList().erase(BB);
1922       return true;
1923     }
1924
1925   } else if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(BB->getTerminator())) {
1926     if (isValueEqualityComparison(SI)) {
1927       // If we only have one predecessor, and if it is a branch on this value,
1928       // see if that predecessor totally determines the outcome of this switch.
1929       if (BasicBlock *OnlyPred = BB->getSinglePredecessor())
1930         if (SimplifyEqualityComparisonWithOnlyPredecessor(SI, OnlyPred))
1931           return SimplifyCFG(BB) || 1;
1932
1933       // If the block only contains the switch, see if we can fold the block
1934       // away into any preds.
1935       BasicBlock::iterator BBI = BB->begin();
1936       // Ignore dbg intrinsics.
1937       while (isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI))
1938         ++BBI;
1939       if (SI == &*BBI)
1940         if (FoldValueComparisonIntoPredecessors(SI))
1941           return SimplifyCFG(BB) || 1;
1942     }
1943   } else if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(BB->getTerminator())) {
1944     if (BI->isUnconditional()) {
1945       BasicBlock::iterator BBI = BB->getFirstNonPHI();
1946
1947       BasicBlock *Succ = BI->getSuccessor(0);
1948       // Ignore dbg intrinsics.
1949       while (isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI))
1950         ++BBI;
1951       if (BBI->isTerminator() &&  // Terminator is the only non-phi instruction!
1952           Succ != BB)             // Don't hurt infinite loops!
1953         if (TryToSimplifyUncondBranchFromEmptyBlock(BB, Succ))
1954           return true;
1955       
1956     } else {  // Conditional branch
1957       if (isValueEqualityComparison(BI)) {
1958         // If we only have one predecessor, and if it is a branch on this value,
1959         // see if that predecessor totally determines the outcome of this
1960         // switch.
1961         if (BasicBlock *OnlyPred = BB->getSinglePredecessor())
1962           if (SimplifyEqualityComparisonWithOnlyPredecessor(BI, OnlyPred))
1963             return SimplifyCFG(BB) || 1;
1964
1965         // This block must be empty, except for the setcond inst, if it exists.
1966         // Ignore dbg intrinsics.
1967         BasicBlock::iterator I = BB->begin();
1968         // Ignore dbg intrinsics.
1969         while (isa<DbgInfoIntrinsic>(I))
1970           ++I;
1971         if (&*I == BI) {
1972           if (FoldValueComparisonIntoPredecessors(BI))
1973             return SimplifyCFG(BB) | true;
1974         } else if (&*I == cast<Instruction>(BI->getCondition())){
1975           ++I;
1976           // Ignore dbg intrinsics.
1977           while (isa<DbgInfoIntrinsic>(I))
1978             ++I;
1979           if(&*I == BI) {
1980             if (FoldValueComparisonIntoPredecessors(BI))
1981               return SimplifyCFG(BB) | true;
1982           }
1983         }
1984       }
1985
1986       // If this is a branch on a phi node in the current block, thread control
1987       // through this block if any PHI node entries are constants.
1988       if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BI->getCondition()))
1989         if (PN->getParent() == BI->getParent())
1990           if (FoldCondBranchOnPHI(BI))
1991             return SimplifyCFG(BB) | true;
1992
1993       // If this basic block is ONLY a setcc and a branch, and if a predecessor
1994       // branches to us and one of our successors, fold the setcc into the
1995       // predecessor and use logical operations to pick the right destination.
1996       if (FoldBranchToCommonDest(BI))
1997         return SimplifyCFG(BB) | 1;
1998
1999
2000       // Scan predecessor blocks for conditional branches.
2001       for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI)
2002         if (BranchInst *PBI = dyn_cast<BranchInst>((*PI)->getTerminator()))
2003           if (PBI != BI && PBI->isConditional())
2004             if (SimplifyCondBranchToCondBranch(PBI, BI))
2005               return SimplifyCFG(BB) | true;
2006     }
2007   } else if (isa<UnreachableInst>(BB->getTerminator())) {
2008     // If there are any instructions immediately before the unreachable that can
2009     // be removed, do so.
2010     Instruction *Unreachable = BB->getTerminator();
2011     while (Unreachable != BB->begin()) {
2012       BasicBlock::iterator BBI = Unreachable;
2013       --BBI;
2014       // Do not delete instructions that can have side effects, like calls
2015       // (which may never return) and volatile loads and stores.
2016       if (isa<CallInst>(BBI) && !isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI)) break;
2017
2018       if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(BBI))
2019         if (SI->isVolatile())
2020           break;
2021
2022       if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(BBI))
2023         if (LI->isVolatile())
2024           break;
2025
2026       // Delete this instruction
2027       BB->getInstList().erase(BBI);
2028       Changed = true;
2029     }
2030
2031     // If the unreachable instruction is the first in the block, take a gander
2032     // at all of the predecessors of this instruction, and simplify them.
2033     if (&BB->front() == Unreachable) {
2034       SmallVector<BasicBlock*, 8> Preds(pred_begin(BB), pred_end(BB));
2035       for (unsigned i = 0, e = Preds.size(); i != e; ++i) {
2036         TerminatorInst *TI = Preds[i]->getTerminator();
2037
2038         if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(TI)) {
2039           if (BI->isUnconditional()) {
2040             if (BI->getSuccessor(0) == BB) {
2041               new UnreachableInst(TI->getContext(), TI);
2042               TI->eraseFromParent();
2043               Changed = true;
2044             }
2045           } else {
2046             if (BI->getSuccessor(0) == BB) {
2047               BranchInst::Create(BI->getSuccessor(1), BI);
2048               EraseTerminatorInstAndDCECond(BI);
2049             } else if (BI->getSuccessor(1) == BB) {
2050               BranchInst::Create(BI->getSuccessor(0), BI);
2051               EraseTerminatorInstAndDCECond(BI);
2052               Changed = true;
2053             }
2054           }
2055         } else if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(TI)) {
2056           for (unsigned i = 1, e = SI->getNumCases(); i != e; ++i)
2057             if (SI->getSuccessor(i) == BB) {
2058               BB->removePredecessor(SI->getParent());
2059               SI->removeCase(i);
2060               --i; --e;
2061               Changed = true;
2062             }
2063           // If the default value is unreachable, figure out the most popular
2064           // destination and make it the default.
2065           if (SI->getSuccessor(0) == BB) {
2066             std::map<BasicBlock*, unsigned> Popularity;
2067             for (unsigned i = 1, e = SI->getNumCases(); i != e; ++i)
2068               Popularity[SI->getSuccessor(i)]++;
2069
2070             // Find the most popular block.
2071             unsigned MaxPop = 0;
2072             BasicBlock *MaxBlock = 0;
2073             for (std::map<BasicBlock*, unsigned>::iterator
2074                    I = Popularity.begin(), E = Popularity.end(); I != E; ++I) {
2075               if (I->second > MaxPop) {
2076                 MaxPop = I->second;
2077                 MaxBlock = I->first;
2078               }
2079             }
2080             if (MaxBlock) {
2081               // Make this the new default, allowing us to delete any explicit
2082               // edges to it.
2083               SI->setSuccessor(0, MaxBlock);
2084               Changed = true;
2085
2086               // If MaxBlock has phinodes in it, remove MaxPop-1 entries from
2087               // it.
2088               if (isa<PHINode>(MaxBlock->begin()))
2089                 for (unsigned i = 0; i != MaxPop-1; ++i)
2090                   MaxBlock->removePredecessor(SI->getParent());
2091
2092               for (unsigned i = 1, e = SI->getNumCases(); i != e; ++i)
2093                 if (SI->getSuccessor(i) == MaxBlock) {
2094                   SI->removeCase(i);
2095                   --i; --e;
2096                 }
2097             }
2098           }
2099         } else if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(TI)) {
2100           if (II->getUnwindDest() == BB) {
2101             // Convert the invoke to a call instruction.  This would be a good
2102             // place to note that the call does not throw though.
2103             BranchInst *BI = BranchInst::Create(II->getNormalDest(), II);
2104             II->removeFromParent();   // Take out of symbol table
2105
2106             // Insert the call now...
2107             SmallVector<Value*, 8> Args(II->op_begin()+3, II->op_end());
2108             CallInst *CI = CallInst::Create(II->getCalledValue(),
2109                                             Args.begin(), Args.end(),
2110                                             II->getName(), BI);
2111             CI->setCallingConv(II->getCallingConv());
2112             CI->setAttributes(II->getAttributes());
2113             // If the invoke produced a value, the Call does now instead.
2114             II->replaceAllUsesWith(CI);
2115             delete II;
2116             Changed = true;
2117           }
2118         }
2119       }
2120
2121       // If this block is now dead, remove it.
2122       if (pred_begin(BB) == pred_end(BB)) {
2123         // We know there are no successors, so just nuke the block.
2124         M->getBasicBlockList().erase(BB);
2125         return true;
2126       }
2127     }
2128   }
2129
2130   // Merge basic blocks into their predecessor if there is only one distinct
2131   // pred, and if there is only one distinct successor of the predecessor, and
2132   // if there are no PHI nodes.
2133   //
2134   if (MergeBlockIntoPredecessor(BB))
2135     return true;
2136
2137   // Otherwise, if this block only has a single predecessor, and if that block
2138   // is a conditional branch, see if we can hoist any code from this block up
2139   // into our predecessor.
2140   pred_iterator PI(pred_begin(BB)), PE(pred_end(BB));
2141   BasicBlock *OnlyPred = *PI++;
2142   for (; PI != PE; ++PI)  // Search all predecessors, see if they are all same
2143     if (*PI != OnlyPred) {
2144       OnlyPred = 0;       // There are multiple different predecessors...
2145       break;
2146     }
2147   
2148   if (OnlyPred)
2149     if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(OnlyPred->getTerminator()))
2150       if (BI->isConditional()) {
2151         // Get the other block.
2152         BasicBlock *OtherBB = BI->getSuccessor(BI->getSuccessor(0) == BB);
2153         PI = pred_begin(OtherBB);
2154         ++PI;
2155         
2156         if (PI == pred_end(OtherBB)) {
2157           // We have a conditional branch to two blocks that are only reachable
2158           // from the condbr.  We know that the condbr dominates the two blocks,
2159           // so see if there is any identical code in the "then" and "else"
2160           // blocks.  If so, we can hoist it up to the branching block.
2161           Changed |= HoistThenElseCodeToIf(BI);
2162         } else {
2163           BasicBlock* OnlySucc = NULL;
2164           for (succ_iterator SI = succ_begin(BB), SE = succ_end(BB);
2165                SI != SE; ++SI) {
2166             if (!OnlySucc)
2167               OnlySucc = *SI;
2168             else if (*SI != OnlySucc) {
2169               OnlySucc = 0;     // There are multiple distinct successors!
2170               break;
2171             }
2172           }
2173
2174           if (OnlySucc == OtherBB) {
2175             // If BB's only successor is the other successor of the predecessor,
2176             // i.e. a triangle, see if we can hoist any code from this block up
2177             // to the "if" block.
2178             Changed |= SpeculativelyExecuteBB(BI, BB);
2179           }
2180         }
2181       }
2182
2183   for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI)
2184     if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>((*PI)->getTerminator()))
2185       // Change br (X == 0 | X == 1), T, F into a switch instruction.
2186       if (BI->isConditional() && isa<Instruction>(BI->getCondition())) {
2187         Instruction *Cond = cast<Instruction>(BI->getCondition());
2188         // If this is a bunch of seteq's or'd together, or if it's a bunch of
2189         // 'setne's and'ed together, collect them.
2190         Value *CompVal = 0;
2191         std::vector<ConstantInt*> Values;
2192         bool TrueWhenEqual = GatherValueComparisons(Cond, CompVal, Values);
2193         if (CompVal && CompVal->getType()->isInteger()) {
2194           // There might be duplicate constants in the list, which the switch
2195           // instruction can't handle, remove them now.
2196           std::sort(Values.begin(), Values.end(), ConstantIntOrdering());
2197           Values.erase(std::unique(Values.begin(), Values.end()), Values.end());
2198
2199           // Figure out which block is which destination.
2200           BasicBlock *DefaultBB = BI->getSuccessor(1);
2201           BasicBlock *EdgeBB    = BI->getSuccessor(0);
2202           if (!TrueWhenEqual) std::swap(DefaultBB, EdgeBB);
2203
2204           // Create the new switch instruction now.
2205           SwitchInst *New = SwitchInst::Create(CompVal, DefaultBB,
2206                                                Values.size(), BI);
2207
2208           // Add all of the 'cases' to the switch instruction.
2209           for (unsigned i = 0, e = Values.size(); i != e; ++i)
2210             New->addCase(Values[i], EdgeBB);
2211
2212           // We added edges from PI to the EdgeBB.  As such, if there were any
2213           // PHI nodes in EdgeBB, they need entries to be added corresponding to
2214           // the number of edges added.
2215           for (BasicBlock::iterator BBI = EdgeBB->begin();
2216                isa<PHINode>(BBI); ++BBI) {
2217             PHINode *PN = cast<PHINode>(BBI);
2218             Value *InVal = PN->getIncomingValueForBlock(*PI);
2219             for (unsigned i = 0, e = Values.size()-1; i != e; ++i)
2220               PN->addIncoming(InVal, *PI);
2221           }
2222
2223           // Erase the old branch instruction.
2224           EraseTerminatorInstAndDCECond(BI);
2225           return true;
2226         }
2227       }
2228
2229   return Changed;
2230 }