rename TargetInstrDescriptor -> TargetInstrDesc.
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / BranchFolding.cpp
index 6c0434180e26be7c511837155e901b93021f0df9..0ca10b3ceca681ee3a84a0312be45369f9d69c7e 100644 (file)
@@ -2,8 +2,8 @@
 //
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
-// This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
-// the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
+// This file is distributed under the University of Illinois Open Source
+// License. See LICENSE.TXT for details.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineJumpTableInfo.h"
+#include "llvm/CodeGen/RegisterScavenging.h"
 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
+#include "llvm/Target/MRegisterInfo.h"
 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
 #include "llvm/Support/Debug.h"
 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
@@ -33,10 +35,26 @@ using namespace llvm;
 STATISTIC(NumDeadBlocks, "Number of dead blocks removed");
 STATISTIC(NumBranchOpts, "Number of branches optimized");
 STATISTIC(NumTailMerge , "Number of block tails merged");
-static cl::opt<bool> EnableTailMerge("enable-tail-merge", cl::Hidden);
-
+static cl::opt<cl::boolOrDefault> FlagEnableTailMerge("enable-tail-merge", 
+                              cl::init(cl::BOU_UNSET), cl::Hidden);
 namespace {
+  // Throttle for huge numbers of predecessors (compile speed problems)
+  cl::opt<unsigned>
+  TailMergeThreshold("tail-merge-threshold", 
+            cl::desc("Max number of predecessors to consider tail merging"),
+            cl::init(100), cl::Hidden);
+
   struct BranchFolder : public MachineFunctionPass {
+    static char ID;
+    explicit BranchFolder(bool defaultEnableTailMerge) : 
+        MachineFunctionPass((intptr_t)&ID) {
+          switch (FlagEnableTailMerge) {
+          case cl::BOU_UNSET: EnableTailMerge = defaultEnableTailMerge; break;
+          case cl::BOU_TRUE: EnableTailMerge = true; break;
+          case cl::BOU_FALSE: EnableTailMerge = false; break;
+          }
+    }
+
     virtual bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF);
     virtual const char *getPassName() const { return "Control Flow Optimizer"; }
     const TargetInstrInfo *TII;
@@ -44,12 +62,18 @@ namespace {
     bool MadeChange;
   private:
     // Tail Merging.
+    bool EnableTailMerge;
     bool TailMergeBlocks(MachineFunction &MF);
+    bool TryMergeBlocks(MachineBasicBlock* SuccBB,
+                        MachineBasicBlock* PredBB);
     void ReplaceTailWithBranchTo(MachineBasicBlock::iterator OldInst,
                                  MachineBasicBlock *NewDest);
     MachineBasicBlock *SplitMBBAt(MachineBasicBlock &CurMBB,
                                   MachineBasicBlock::iterator BBI1);
-        
+
+    std::vector<std::pair<unsigned,MachineBasicBlock*> > MergePotentials;
+    const MRegisterInfo *RegInfo;
+    RegScavenger *RS;
     // Branch optzn.
     bool OptimizeBranches(MachineFunction &MF);
     void OptimizeBlock(MachineBasicBlock *MBB);
@@ -60,14 +84,16 @@ namespace {
                         MachineBasicBlock *TBB, MachineBasicBlock *FBB,
                         const std::vector<MachineOperand> &Cond);
   };
+  char BranchFolder::ID = 0;
 }
 
-FunctionPass *llvm::createBranchFoldingPass() { return new BranchFolder(); }
+FunctionPass *llvm::createBranchFoldingPass(bool DefaultEnableTailMerge) { 
+      return new BranchFolder(DefaultEnableTailMerge); }
 
 /// RemoveDeadBlock - Remove the specified dead machine basic block from the
 /// function, updating the CFG.
 void BranchFolder::RemoveDeadBlock(MachineBasicBlock *MBB) {
-  assert(!MBB->isAccessable() && "MBB must be dead!");
+  assert(MBB->pred_empty() && "MBB must be dead!");
   DOUT << "\nRemoving MBB: " << *MBB;
   
   MachineFunction *MF = MBB->getParent();
@@ -95,9 +121,20 @@ bool BranchFolder::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
   TII = MF.getTarget().getInstrInfo();
   if (!TII) return false;
 
-  MMI = getAnalysisToUpdate<MachineModuleInfo>();
-  
+  // Fix CFG.  The later algorithms expect it to be right.
   bool EverMadeChange = false;
+  for (MachineFunction::iterator I = MF.begin(), E = MF.end(); I != E; I++) {
+    MachineBasicBlock *MBB = I, *TBB = 0, *FBB = 0;
+    std::vector<MachineOperand> Cond;
+    if (!TII->AnalyzeBranch(*MBB, TBB, FBB, Cond))
+      EverMadeChange |= MBB->CorrectExtraCFGEdges(TBB, FBB, !Cond.empty());
+  }
+
+  RegInfo = MF.getTarget().getRegisterInfo();
+  RS = RegInfo->requiresRegisterScavenging(MF) ? new RegScavenger() : NULL;
+
+  MMI = getAnalysisToUpdate<MachineModuleInfo>();
+
   bool MadeChangeThisIteration = true;
   while (MadeChangeThisIteration) {
     MadeChangeThisIteration = false;
@@ -135,8 +172,8 @@ bool BranchFolder::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
         for (unsigned op = 0, e = I->getNumOperands(); op != e; ++op) {
           MachineOperand &Op = I->getOperand(op);
           if (!Op.isJumpTableIndex()) continue;
-          unsigned NewIdx = JTMapping[Op.getJumpTableIndex()];
-          Op.setJumpTableIndex(NewIdx);
+          unsigned NewIdx = JTMapping[Op.getIndex()];
+          Op.setIndex(NewIdx);
 
           // Remember that this JT is live.
           JTIsLive[NewIdx] = true;
@@ -153,6 +190,7 @@ bool BranchFolder::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
       }
   }
   
+  delete RS;
   return EverMadeChange;
 }
 
@@ -172,14 +210,12 @@ static unsigned HashMachineInstr(const MachineInstr *MI) {
     case MachineOperand::MO_Register:          OperandHash = Op.getReg(); break;
     case MachineOperand::MO_Immediate:         OperandHash = Op.getImm(); break;
     case MachineOperand::MO_MachineBasicBlock:
-      OperandHash = Op.getMachineBasicBlock()->getNumber();
+      OperandHash = Op.getMBB()->getNumber();
       break;
-    case MachineOperand::MO_FrameIndex: OperandHash = Op.getFrameIndex(); break;
+    case MachineOperand::MO_FrameIndex:
     case MachineOperand::MO_ConstantPoolIndex:
-      OperandHash = Op.getConstantPoolIndex();
-      break;
     case MachineOperand::MO_JumpTableIndex:
-      OperandHash = Op.getJumpTableIndex();
+      OperandHash = Op.getIndex();
       break;
     case MachineOperand::MO_GlobalAddress:
     case MachineOperand::MO_ExternalSymbol:
@@ -195,10 +231,15 @@ static unsigned HashMachineInstr(const MachineInstr *MI) {
   return Hash;
 }
 
-/// HashEndOfMBB - Hash the last two instructions in the MBB.  We hash two
-/// instructions, because cross-jumping only saves code when at least two
-/// instructions are removed (since a branch must be inserted).
-static unsigned HashEndOfMBB(const MachineBasicBlock *MBB) {
+/// HashEndOfMBB - Hash the last few instructions in the MBB.  For blocks
+/// with no successors, we hash two instructions, because cross-jumping 
+/// only saves code when at least two instructions are removed (since a 
+/// branch must be inserted).  For blocks with a successor, one of the
+/// two blocks to be tail-merged will end with a branch already, so
+/// it gains to cross-jump even for one instruction.
+
+static unsigned HashEndOfMBB(const MachineBasicBlock *MBB,
+                             unsigned minCommonTailLength) {
   MachineBasicBlock::const_iterator I = MBB->end();
   if (I == MBB->begin())
     return 0;   // Empty MBB.
@@ -206,7 +247,7 @@ static unsigned HashEndOfMBB(const MachineBasicBlock *MBB) {
   --I;
   unsigned Hash = HashMachineInstr(I);
     
-  if (I == MBB->begin())
+  if (I == MBB->begin() || minCommonTailLength == 1)
     return Hash;   // Single instr MBB.
   
   --I;
@@ -228,7 +269,13 @@ static unsigned ComputeCommonTailLength(MachineBasicBlock *MBB1,
   unsigned TailLen = 0;
   while (I1 != MBB1->begin() && I2 != MBB2->begin()) {
     --I1; --I2;
-    if (!I1->isIdenticalTo(I2)) {
+    if (!I1->isIdenticalTo(I2) || 
+        // FIXME: This check is dubious. It's used to get around a problem where
+        // people incorrectly expect inline asm directives to remain in the same
+        // relative order. This is untenable because normal compiler
+        // optimizations (like this one) may reorder and/or merge these
+        // directives.
+        I1->getOpcode() == TargetInstrInfo::INLINEASM) {
       ++I1; ++I2;
       break;
     }
@@ -280,20 +327,32 @@ MachineBasicBlock *BranchFolder::SplitMBBAt(MachineBasicBlock &CurMBB,
   
   // Splice the code over.
   NewMBB->splice(NewMBB->end(), &CurMBB, BBI1, CurMBB.end());
+
+  // For targets that use the register scavenger, we must maintain LiveIns.
+  if (RS) {
+    RS->enterBasicBlock(&CurMBB);
+    if (!CurMBB.empty())
+      RS->forward(prior(CurMBB.end()));
+    BitVector RegsLiveAtExit(RegInfo->getNumRegs());
+    RS->getRegsUsed(RegsLiveAtExit, false);
+    for (unsigned int i=0, e=RegInfo->getNumRegs(); i!=e; i++)
+      if (RegsLiveAtExit[i])
+        NewMBB->addLiveIn(i);
+  }
+
   return NewMBB;
 }
 
 /// EstimateRuntime - Make a rough estimate for how long it will take to run
 /// the specified code.
 static unsigned EstimateRuntime(MachineBasicBlock::iterator I,
-                                MachineBasicBlock::iterator E,
-                                const TargetInstrInfo *TII) {
+                                MachineBasicBlock::iterator E) {
   unsigned Time = 0;
   for (; I != E; ++I) {
-    const TargetInstrDescriptor &TID = TII->get(I->getOpcode());
-    if (TID.Flags & M_CALL_FLAG)
+    const TargetInstrDesc &TID = I->getDesc();
+    if (TID.isCall())
       Time += 10;
-    else if (TID.Flags & (M_LOAD_FLAG|M_STORE_FLAG))
+    else if (TID.isSimpleLoad() || TID.mayStore())
       Time += 2;
     else
       ++Time;
@@ -308,12 +367,28 @@ static bool ShouldSplitFirstBlock(MachineBasicBlock *MBB1,
                                   MachineBasicBlock::iterator MBB1I,
                                   MachineBasicBlock *MBB2,
                                   MachineBasicBlock::iterator MBB2I,
-                                  const TargetInstrInfo *TII) {
+                                  MachineBasicBlock *PredBB) {
+  // If one block is the entry block, split the other one; we can't generate
+  // a branch to the entry block, as its label is not emitted.
+  MachineBasicBlock *Entry = MBB1->getParent()->begin();
+  if (MBB1 == Entry)
+    return false;
+  if (MBB2 == Entry)
+    return true;
+
+  // If one block falls through into the common successor, choose that
+  // one to split; it is one instruction less to do that.
+  if (PredBB) {
+    if (MBB1 == PredBB)
+      return true;
+    else if (MBB2 == PredBB)
+      return false;
+  }
   // TODO: if we had some notion of which block was hotter, we could split
   // the hot block, so it is the fall-through.  Since we don't have profile info
   // make a decision based on which will hurt most to split.
-  unsigned MBB1Time = EstimateRuntime(MBB1->begin(), MBB1I, TII);
-  unsigned MBB2Time = EstimateRuntime(MBB2->begin(), MBB2I, TII);
+  unsigned MBB1Time = EstimateRuntime(MBB1->begin(), MBB1I);
+  unsigned MBB2Time = EstimateRuntime(MBB2->begin(), MBB2I);
   
   // If the MBB1 prefix takes "less time" to run than the MBB2 prefix, split the
   // MBB1 block so it falls through.  This will penalize the MBB2 path, but will
@@ -321,21 +396,67 @@ static bool ShouldSplitFirstBlock(MachineBasicBlock *MBB1,
   return MBB1Time < MBB2Time;
 }
 
-bool BranchFolder::TailMergeBlocks(MachineFunction &MF) {
-  MadeChange = false;
-  
-  if (!EnableTailMerge) return false;
-  
-  // Find blocks with no successors.
-  std::vector<std::pair<unsigned,MachineBasicBlock*> > MergePotentials;
-  for (MachineFunction::iterator I = MF.begin(), E = MF.end(); I != E; ++I) {
-    if (I->succ_empty())
-      MergePotentials.push_back(std::make_pair(HashEndOfMBB(I), I));
+// CurMBB needs to add an unconditional branch to SuccMBB (we removed these
+// branches temporarily for tail merging).  In the case where CurMBB ends
+// with a conditional branch to the next block, optimize by reversing the
+// test and conditionally branching to SuccMBB instead.
+
+static void FixTail(MachineBasicBlock* CurMBB, MachineBasicBlock *SuccBB,
+                    const TargetInstrInfo *TII) {
+  MachineFunction *MF = CurMBB->getParent();
+  MachineFunction::iterator I = next(MachineFunction::iterator(CurMBB));
+  MachineBasicBlock *TBB = 0, *FBB = 0;
+  std::vector<MachineOperand> Cond;
+  if (I != MF->end() &&
+      !TII->AnalyzeBranch(*CurMBB, TBB, FBB, Cond)) {
+    MachineBasicBlock *NextBB = I;
+    if (TBB == NextBB && Cond.size() && !FBB) {
+      if (!TII->ReverseBranchCondition(Cond)) {
+        TII->RemoveBranch(*CurMBB);
+        TII->InsertBranch(*CurMBB, SuccBB, NULL, Cond);
+        return;
+      }
+    }
   }
+  TII->InsertBranch(*CurMBB, SuccBB, NULL, std::vector<MachineOperand>());
+}
+
+static bool MergeCompare(const std::pair<unsigned,MachineBasicBlock*> &p,
+                         const std::pair<unsigned,MachineBasicBlock*> &q) {
+    if (p.first < q.first)
+      return true;
+     else if (p.first > q.first)
+      return false;
+    else if (p.second->getNumber() < q.second->getNumber())
+      return true;
+    else if (p.second->getNumber() > q.second->getNumber())
+      return false;
+    else {
+      // _GLIBCXX_DEBUG checks strict weak ordering, which involves comparing
+      // an object with itself.
+#ifndef _GLIBCXX_DEBUG
+      assert(0 && "Predecessor appears twice");
+#endif
+      return(false);
+    }
+}
+
+// See if any of the blocks in MergePotentials (which all have a common single
+// successor, or all have no successor) can be tail-merged.  If there is a
+// successor, any blocks in MergePotentials that are not tail-merged and
+// are not immediately before Succ must have an unconditional branch to
+// Succ added (but the predecessor/successor lists need no adjustment).  
+// The lone predecessor of Succ that falls through into Succ,
+// if any, is given in PredBB.
+
+bool BranchFolder::TryMergeBlocks(MachineBasicBlock *SuccBB,
+                                  MachineBasicBlock* PredBB) {
+  unsigned minCommonTailLength = (SuccBB ? 1 : 2);
+  MadeChange = false;
   
   // Sort by hash value so that blocks with identical end sequences sort
   // together.
-  std::stable_sort(MergePotentials.begin(), MergePotentials.end());
+  std::stable_sort(MergePotentials.begin(), MergePotentials.end(), MergeCompare);
 
   // Walk through equivalence sets looking for actual exact matches.
   while (MergePotentials.size() > 1) {
@@ -346,56 +467,82 @@ bool BranchFolder::TailMergeBlocks(MachineFunction &MF) {
     // If there is nothing that matches the hash of the current basic block,
     // give up.
     if (CurHash != PrevHash) {
+      if (SuccBB && CurMBB != PredBB)
+        FixTail(CurMBB, SuccBB, TII);
       MergePotentials.pop_back();
       continue;
     }
     
-    // Determine the actual length of the shared tail between these two basic
-    // blocks.  Because the hash can have collisions, it's possible that this is
-    // less than 2.
-    MachineBasicBlock::iterator BBI1, BBI2;
-    unsigned CommonTailLen = 
-      ComputeCommonTailLength(CurMBB, (MergePotentials.end()-2)->second, 
-                              BBI1, BBI2);
+    // Look through all the pairs of blocks that have the same hash as this
+    // one, and find the pair that has the largest number of instructions in
+    // common.
+     // Since instructions may get combined later (e.g. single stores into
+    // store multiple) this measure is not particularly accurate.
+   MachineBasicBlock::iterator BBI1, BBI2;
     
-    // If the tails don't have at least two instructions in common, see if there
-    // is anything else in the equivalence class that does match.
-    if (CommonTailLen < 2) {
-      unsigned FoundMatch = ~0U;
-      for (int i = MergePotentials.size()-2;
-           i != -1 && MergePotentials[i].first == CurHash; --i) {
-        CommonTailLen = ComputeCommonTailLength(CurMBB, 
+    unsigned FoundI = ~0U, FoundJ = ~0U;
+    unsigned maxCommonTailLength = 0U;
+    for (int i = MergePotentials.size()-1;
+         i != -1 && MergePotentials[i].first == CurHash; --i) {
+      for (int j = i-1; 
+           j != -1 && MergePotentials[j].first == CurHash; --j) {
+        MachineBasicBlock::iterator TrialBBI1, TrialBBI2;
+        unsigned CommonTailLen = ComputeCommonTailLength(
                                                 MergePotentials[i].second,
-                                                BBI1, BBI2);
-        if (CommonTailLen >= 2) {
-          FoundMatch = i;
-          break;
+                                                MergePotentials[j].second,
+                                                TrialBBI1, TrialBBI2);
+        if (CommonTailLen >= minCommonTailLength &&
+            CommonTailLen > maxCommonTailLength) {
+          FoundI = i;
+          FoundJ = j;
+          maxCommonTailLength = CommonTailLen;
+          BBI1 = TrialBBI1;
+          BBI2 = TrialBBI2;
         }
       }
-      
-      // If we didn't find anything that has at least two instructions matching
-      // this one, bail out.
-      if (FoundMatch == ~0U) {
+    }
+
+    // If we didn't find any pair that has at least minCommonTailLength 
+    // instructions in common, bail out.  All entries with this
+    // hash code can go away now.
+    if (FoundI == ~0U) {
+      for (int i = MergePotentials.size()-1;
+           i != -1 && MergePotentials[i].first == CurHash; --i) {
+        // Put the unconditional branch back, if we need one.
+        CurMBB = MergePotentials[i].second;
+        if (SuccBB && CurMBB != PredBB)
+          FixTail(CurMBB, SuccBB, TII);
         MergePotentials.pop_back();
-        continue;
       }
-      
-      // Otherwise, move the matching block to the right position.
-      std::swap(MergePotentials[FoundMatch], *(MergePotentials.end()-2));
+      continue;
     }
 
+    // Otherwise, move the block(s) to the right position(s).  So that
+    // BBI1/2 will be valid, the last must be I and the next-to-last J.
+    if (FoundI != MergePotentials.size()-1)
+      std::swap(MergePotentials[FoundI], *(MergePotentials.end()-1));
+    if (FoundJ != MergePotentials.size()-2)
+      std::swap(MergePotentials[FoundJ], *(MergePotentials.end()-2));
+
+    CurMBB = (MergePotentials.end()-1)->second;
     MachineBasicBlock *MBB2 = (MergePotentials.end()-2)->second;
 
     // If neither block is the entire common tail, split the tail of one block
-    // to make it redundant with the other tail.
-    if (CurMBB->begin() != BBI1 && MBB2->begin() != BBI2) {
+    // to make it redundant with the other tail.  Also, we cannot jump to the
+    // entry block, so if one block is the entry block, split the other one.
+    MachineBasicBlock *Entry = CurMBB->getParent()->begin();
+    if (CurMBB->begin() == BBI1 && CurMBB != Entry)
+      ;   // CurMBB is common tail
+    else if (MBB2->begin() == BBI2 && MBB2 != Entry)
+      ;   // MBB2 is common tail
+    else {
       if (0) { // Enable this to disable partial tail merges.
         MergePotentials.pop_back();
         continue;
       }
       
       // Decide whether we want to split CurMBB or MBB2.
-      if (ShouldSplitFirstBlock(CurMBB, BBI1, MBB2, BBI2, TII)) {
+      if (ShouldSplitFirstBlock(CurMBB, BBI1, MBB2, BBI2, PredBB)) {
         CurMBB = SplitMBBAt(*CurMBB, BBI1);
         BBI1 = CurMBB->begin();
         MergePotentials.back().second = CurMBB;
@@ -406,13 +553,14 @@ bool BranchFolder::TailMergeBlocks(MachineFunction &MF) {
       }
     }
     
-    if (MBB2->begin() == BBI2) {
+    if (MBB2->begin() == BBI2 && MBB2 != Entry) {
       // Hack the end off CurMBB, making it jump to MBBI@ instead.
       ReplaceTailWithBranchTo(BBI1, MBB2);
       // This modifies CurMBB, so remove it from the worklist.
       MergePotentials.pop_back();
     } else {
-      assert(CurMBB->begin() == BBI1 && "Didn't split block correctly?");
+      assert(CurMBB->begin() == BBI1 && CurMBB != Entry && 
+             "Didn't split block correctly?");
       // Hack the end off MBB2, making it jump to CurMBB instead.
       ReplaceTailWithBranchTo(BBI2, CurMBB);
       // This modifies MBB2, so remove it from the worklist.
@@ -420,10 +568,115 @@ bool BranchFolder::TailMergeBlocks(MachineFunction &MF) {
     }
     MadeChange = true;
   }
-  
   return MadeChange;
 }
 
+bool BranchFolder::TailMergeBlocks(MachineFunction &MF) {
+
+  if (!EnableTailMerge) return false;
+  MadeChange = false;
+
+  // First find blocks with no successors.
+  MergePotentials.clear();
+  for (MachineFunction::iterator I = MF.begin(), E = MF.end(); I != E; ++I) {
+    if (I->succ_empty())
+      MergePotentials.push_back(std::make_pair(HashEndOfMBB(I, 2U), I));
+  }
+  // See if we can do any tail merging on those.
+  if (MergePotentials.size() < TailMergeThreshold)
+    MadeChange |= TryMergeBlocks(NULL, NULL);
+
+  // Look at blocks (IBB) with multiple predecessors (PBB).
+  // We change each predecessor to a canonical form, by
+  // (1) temporarily removing any unconditional branch from the predecessor
+  // to IBB, and
+  // (2) alter conditional branches so they branch to the other block
+  // not IBB; this may require adding back an unconditional branch to IBB 
+  // later, where there wasn't one coming in.  E.g.
+  //   Bcc IBB
+  //   fallthrough to QBB
+  // here becomes
+  //   Bncc QBB
+  // with a conceptual B to IBB after that, which never actually exists.
+  // With those changes, we see whether the predecessors' tails match,
+  // and merge them if so.  We change things out of canonical form and
+  // back to the way they were later in the process.  (OptimizeBranches
+  // would undo some of this, but we can't use it, because we'd get into
+  // a compile-time infinite loop repeatedly doing and undoing the same
+  // transformations.)
+
+  for (MachineFunction::iterator I = MF.begin(), E = MF.end(); I != E; ++I) {
+    if (!I->succ_empty() && I->pred_size() >= 2 && 
+         I->pred_size() < TailMergeThreshold) {
+      MachineBasicBlock *IBB = I;
+      MachineBasicBlock *PredBB = prior(I);
+      MergePotentials.clear();
+      for (MachineBasicBlock::pred_iterator P = I->pred_begin(), 
+                                            E2 = I->pred_end();
+           P != E2; ++P) {
+        MachineBasicBlock* PBB = *P;
+        // Skip blocks that loop to themselves, can't tail merge these.
+        if (PBB==IBB)
+          continue;
+        MachineBasicBlock *TBB = 0, *FBB = 0;
+        std::vector<MachineOperand> Cond;
+        if (!TII->AnalyzeBranch(*PBB, TBB, FBB, Cond)) {
+          // Failing case:  IBB is the target of a cbr, and
+          // we cannot reverse the branch.
+          std::vector<MachineOperand> NewCond(Cond);
+          if (Cond.size() && TBB==IBB) {
+            if (TII->ReverseBranchCondition(NewCond))
+              continue;
+            // This is the QBB case described above
+            if (!FBB)
+              FBB = next(MachineFunction::iterator(PBB));
+          }
+          // Failing case:  the only way IBB can be reached from PBB is via
+          // exception handling.  Happens for landing pads.  Would be nice
+          // to have a bit in the edge so we didn't have to do all this.
+          if (IBB->isLandingPad()) {
+            MachineFunction::iterator IP = PBB;  IP++;
+            MachineBasicBlock* PredNextBB = NULL;
+            if (IP!=MF.end())
+              PredNextBB = IP;
+            if (TBB==NULL) {
+              if (IBB!=PredNextBB)      // fallthrough
+                continue;
+            } else if (FBB) {
+              if (TBB!=IBB && FBB!=IBB)   // cbr then ubr
+                continue;
+            } else if (Cond.size() == 0) {
+              if (TBB!=IBB)               // ubr
+                continue;
+            } else {
+              if (TBB!=IBB && IBB!=PredNextBB)  // cbr
+                continue;
+            }
+          }
+          // Remove the unconditional branch at the end, if any.
+          if (TBB && (Cond.size()==0 || FBB)) {
+            TII->RemoveBranch(*PBB);
+            if (Cond.size())
+              // reinsert conditional branch only, for now
+              TII->InsertBranch(*PBB, (TBB==IBB) ? FBB : TBB, 0, NewCond);
+          }
+          MergePotentials.push_back(std::make_pair(HashEndOfMBB(PBB, 1U), *P));
+        }
+      }
+    if (MergePotentials.size() >= 2)
+      MadeChange |= TryMergeBlocks(I, PredBB);
+    // Reinsert an unconditional branch if needed.
+    // The 1 below can be either an original single predecessor, or a result
+    // of removing blocks in TryMergeBlocks.
+    PredBB = prior(I);      // this may have been changed in TryMergeBlocks
+    if (MergePotentials.size()==1 && 
+        (MergePotentials.begin())->second != PredBB)
+      FixTail((MergePotentials.begin())->second, I, TII);
+    }
+  }
+  return MadeChange;
+}
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //  Branch Optimization
@@ -440,7 +693,7 @@ bool BranchFolder::OptimizeBranches(MachineFunction &MF) {
     OptimizeBlock(MBB);
     
     // If it is dead, remove it.
-    if (!MBB->isAccessable()) {
+    if (MBB->pred_empty()) {
       RemoveDeadBlock(MBB);
       MadeChange = true;
       ++NumDeadBlocks;
@@ -450,90 +703,6 @@ bool BranchFolder::OptimizeBranches(MachineFunction &MF) {
 }
 
 
-/// CorrectExtraCFGEdges - Various pieces of code can cause excess edges in the
-/// CFG to be inserted.  If we have proven that MBB can only branch to DestA and
-/// DestB, remove any other MBB successors from the CFG.  DestA and DestB can
-/// be null.
-static bool CorrectExtraCFGEdges(MachineBasicBlock &MBB, 
-                                 MachineBasicBlock *DestA,
-                                 MachineBasicBlock *DestB,
-                                 bool isCond, 
-                                 MachineFunction::iterator FallThru) {
-  bool MadeChange = false;
-  bool AddedFallThrough = false;
-  
-  // If this block ends with a conditional branch that falls through to its
-  // successor, set DestB as the successor.
-  if (isCond) {
-    if (DestB == 0 && FallThru != MBB.getParent()->end()) {
-      DestB = FallThru;
-      AddedFallThrough = true;
-    }
-  } else {
-    // If this is an unconditional branch with no explicit dest, it must just be
-    // a fallthrough into DestB.
-    if (DestA == 0 && FallThru != MBB.getParent()->end()) {
-      DestA = FallThru;
-      AddedFallThrough = true;
-    }
-  }
-  
-  MachineBasicBlock::pred_iterator SI = MBB.succ_begin();
-  while (SI != MBB.succ_end()) {
-    if (*SI == DestA) {
-      DestA = 0;
-      ++SI;
-    } else if (*SI == DestB) {
-      DestB = 0;
-      ++SI;
-    } else if ((*SI)->isLandingPad()) {
-      ++SI;
-    } else {
-      // Otherwise, this is a superfluous edge, remove it.
-      MBB.removeSuccessor(SI);
-      MadeChange = true;
-    }
-  }
-  if (!AddedFallThrough) {
-    assert(DestA == 0 && DestB == 0 &&
-           "MachineCFG is missing edges!");
-  } else if (isCond) {
-    assert(DestA == 0 && "MachineCFG is missing edges!");
-  }
-  return MadeChange;
-}
-
-
-/// ReplaceUsesOfBlockWith - Given a machine basic block 'BB' that branched to
-/// 'Old', change the code and CFG so that it branches to 'New' instead.
-static void ReplaceUsesOfBlockWith(MachineBasicBlock *BB,
-                                   MachineBasicBlock *Old,
-                                   MachineBasicBlock *New,
-                                   const TargetInstrInfo *TII) {
-  assert(Old != New && "Cannot replace self with self!");
-
-  MachineBasicBlock::iterator I = BB->end();
-  while (I != BB->begin()) {
-    --I;
-    if (!TII->isTerminatorInstr(I->getOpcode())) break;
-
-    // Scan the operands of this machine instruction, replacing any uses of Old
-    // with New.
-    for (unsigned i = 0, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i)
-      if (I->getOperand(i).isMachineBasicBlock() &&
-          I->getOperand(i).getMachineBasicBlock() == Old)
-        I->getOperand(i).setMachineBasicBlock(New);
-  }
-
-  // Update the successor information.
-  std::vector<MachineBasicBlock*> Succs(BB->succ_begin(), BB->succ_end());
-  for (int i = Succs.size()-1; i >= 0; --i)
-    if (Succs[i] == Old) {
-      BB->removeSuccessor(Old);
-      BB->addSuccessor(New);
-    }
-}
-
 /// CanFallThrough - Return true if the specified block (with the specified
 /// branch condition) can implicitly transfer control to the block after it by
 /// falling off the end of it.  This should return false if it can reach the
@@ -595,17 +764,21 @@ bool BranchFolder::CanFallThrough(MachineBasicBlock *CurBB) {
 /// a strict ordering, returning true for both (MBB1,MBB2) and (MBB2,MBB1) will
 /// result in infinite loops.
 static bool IsBetterFallthrough(MachineBasicBlock *MBB1, 
-                                MachineBasicBlock *MBB2,
-                                const TargetInstrInfo &TII) {
+                                MachineBasicBlock *MBB2) {
   // Right now, we use a simple heuristic.  If MBB2 ends with a call, and
   // MBB1 doesn't, we prefer to fall through into MBB1.  This allows us to
   // optimize branches that branch to either a return block or an assert block
   // into a fallthrough to the return.
   if (MBB1->empty() || MBB2->empty()) return false;
+  // If there is a clear successor ordering we make sure that one block
+  // will fall through to the next
+  if (MBB1->isSuccessor(MBB2)) return true;
+  if (MBB2->isSuccessor(MBB1)) return false;
 
   MachineInstr *MBB1I = --MBB1->end();
   MachineInstr *MBB2I = --MBB2->end();
-  return TII.isCall(MBB2I->getOpcode()) && !TII.isCall(MBB1I->getOpcode());
+  return MBB2I->getDesc().isCall() && !MBB1I->getDesc().isCall();
 }
 
 /// OptimizeBlock - Analyze and optimize control flow related to the specified
@@ -615,19 +788,20 @@ void BranchFolder::OptimizeBlock(MachineBasicBlock *MBB) {
   ++FallThrough;
   
   // If this block is empty, make everyone use its fall-through, not the block
-  // explicitly.
-  if (MBB->empty()) {
+  // explicitly.  Landing pads should not do this since the landing-pad table
+  // points to this block.
+  if (MBB->empty() && !MBB->isLandingPad()) {
     // Dead block?  Leave for cleanup later.
-    if (!MBB->isAccessable()) return;
+    if (MBB->pred_empty()) return;
     
     if (FallThrough == MBB->getParent()->end()) {
       // TODO: Simplify preds to not branch here if possible!
     } else {
       // Rewrite all predecessors of the old block to go to the fallthrough
       // instead.
-      while (MBB->isAccessable()) {
+      while (!MBB->pred_empty()) {
         MachineBasicBlock *Pred = *(MBB->pred_end()-1);
-        ReplaceUsesOfBlockWith(Pred, MBB, FallThrough, TII);
+        Pred->ReplaceUsesOfBlockWith(MBB, FallThrough);
       }
       
       // If MBB was the target of a jump table, update jump tables to go to the
@@ -649,8 +823,8 @@ void BranchFolder::OptimizeBlock(MachineBasicBlock *MBB) {
     TII->AnalyzeBranch(PrevBB, PriorTBB, PriorFBB, PriorCond);
   if (!PriorUnAnalyzable) {
     // If the CFG for the prior block has extra edges, remove them.
-    MadeChange |= CorrectExtraCFGEdges(PrevBB, PriorTBB, PriorFBB,
-                                       !PriorCond.empty(), MBB);
+    MadeChange |= PrevBB.CorrectExtraCFGEdges(PriorTBB, PriorFBB,
+                                              !PriorCond.empty());
     
     // If the previous branch is conditional and both conditions go to the same
     // destination, remove the branch, replacing it with an unconditional one or
@@ -717,7 +891,7 @@ void BranchFolder::OptimizeBlock(MachineBasicBlock *MBB) {
       // last.  Only do the swap if one is clearly better to fall through than
       // the other.
       if (FallThrough == --MBB->getParent()->end() &&
-          !IsBetterFallthrough(PriorTBB, MBB, *TII))
+          !IsBetterFallthrough(PriorTBB, MBB))
         DoTransform = false;
 
       // We don't want to do this transformation if we have control flow like:
@@ -762,9 +936,7 @@ void BranchFolder::OptimizeBlock(MachineBasicBlock *MBB) {
   bool CurUnAnalyzable = TII->AnalyzeBranch(*MBB, CurTBB, CurFBB, CurCond);
   if (!CurUnAnalyzable) {
     // If the CFG for the prior block has extra edges, remove them.
-    MadeChange |= CorrectExtraCFGEdges(*MBB, CurTBB, CurFBB,
-                                       !CurCond.empty(),
-                                       ++MachineFunction::iterator(MBB));
+    MadeChange |= MBB->CorrectExtraCFGEdges(CurTBB, CurFBB, !CurCond.empty());
 
     // If this is a two-way branch, and the FBB branches to this block, reverse 
     // the condition so the single-basic-block loop is faster.  Instead of:
@@ -786,7 +958,7 @@ void BranchFolder::OptimizeBlock(MachineBasicBlock *MBB) {
     // If this branch is the only thing in its block, see if we can forward
     // other blocks across it.
     if (CurTBB && CurCond.empty() && CurFBB == 0 && 
-        TII->isBranch(MBB->begin()->getOpcode()) && CurTBB != MBB) {
+        MBB->begin()->getDesc().isBranch() && CurTBB != MBB) {
       // This block may contain just an unconditional branch.  Because there can
       // be 'non-branch terminators' in the block, try removing the branch and
       // then seeing if the block is empty.
@@ -818,17 +990,18 @@ void BranchFolder::OptimizeBlock(MachineBasicBlock *MBB) {
           }
 
           // Iterate through all the predecessors, revectoring each in-turn.
-          MachineBasicBlock::pred_iterator PI = MBB->pred_begin();
+          size_t PI = 0;
           bool DidChange = false;
           bool HasBranchToSelf = false;
-          while (PI != MBB->pred_end()) {
-            if (*PI == MBB) {
+          while(PI != MBB->pred_size()) {
+            MachineBasicBlock *PMBB = *(MBB->pred_begin() + PI);
+            if (PMBB == MBB) {
               // If this block has an uncond branch to itself, leave it.
               ++PI;
               HasBranchToSelf = true;
             } else {
               DidChange = true;
-              ReplaceUsesOfBlockWith(*PI, MBB, CurTBB, TII);
+              PMBB->ReplaceUsesOfBlockWith(MBB, CurTBB);
             }
           }
 
@@ -856,7 +1029,7 @@ void BranchFolder::OptimizeBlock(MachineBasicBlock *MBB) {
     // Now we know that there was no fall-through into this block, check to
     // see if it has a fall-through into its successor.
     bool CurFallsThru = CanFallThrough(MBB, CurUnAnalyzable, CurTBB, CurFBB, 
-                                            CurCond);
+                                       CurCond);
 
     if (!MBB->isLandingPad()) {
       // Check all the predecessors of this block.  If one of them has no fall
@@ -867,12 +1040,18 @@ void BranchFolder::OptimizeBlock(MachineBasicBlock *MBB) {
         MachineBasicBlock *PredBB = *PI;
         MachineFunction::iterator PredFallthrough = PredBB; ++PredFallthrough;
         if (PredBB != MBB && !CanFallThrough(PredBB)
+            && (!CurFallsThru || !CurTBB || !CurFBB)
             && (!CurFallsThru || MBB->getNumber() >= PredBB->getNumber())) {
           // If the current block doesn't fall through, just move it.
           // If the current block can fall through and does not end with a
           // conditional branch, we need to append an unconditional jump to 
           // the (current) next block.  To avoid a possible compile-time
           // infinite loop, move blocks only backward in this case.
+          // Also, if there are already 2 branches here, we cannot add a third;
+          // this means we have the case
+          // Bcc next
+          // B elsewhere
+          // next:
           if (CurFallsThru) {
             MachineBasicBlock *NextBB = next(MachineFunction::iterator(MBB));
             CurCond.clear();
@@ -893,7 +1072,13 @@ void BranchFolder::OptimizeBlock(MachineBasicBlock *MBB) {
         MachineBasicBlock *SuccBB = *SI;
         MachineFunction::iterator SuccPrev = SuccBB; --SuccPrev;
         std::vector<MachineOperand> SuccPrevCond;
-        if (SuccBB != MBB && !CanFallThrough(SuccPrev)) {
+        
+        // If this block doesn't already fall-through to that successor, and if
+        // the succ doesn't already have a block that can fall through into it,
+        // and if the successor isn't an EH destination, we can arrange for the
+        // fallthrough to happen.
+        if (SuccBB != MBB && !CanFallThrough(SuccPrev) &&
+            !SuccBB->isLandingPad()) {
           MBB->moveBefore(SuccBB);
           MadeChange = true;
           return OptimizeBlock(MBB);