7bc25ab9e9551e21c48acf2c02c04492439e8097
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / BranchFolding.cpp
1 //===-- BranchFolding.cpp - Fold machine code branch instructions ---------===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This pass forwards branches to unconditional branches to make them branch
11 // directly to the target block.  This pass often results in dead MBB's, which
12 // it then removes.
13 //
14 // Note that this pass must be run after register allocation, it cannot handle
15 // SSA form.
16 //
17 //===----------------------------------------------------------------------===//
18
19 #define DEBUG_TYPE "branchfolding"
20 #include "BranchFolding.h"
21 #include "llvm/Function.h"
22 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
23 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
24 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
25 #include "llvm/CodeGen/MachineJumpTableInfo.h"
26 #include "llvm/CodeGen/RegisterScavenging.h"
27 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
28 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
29 #include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
30 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
31 #include "llvm/Support/Debug.h"
32 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
33 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
34 #include "llvm/ADT/SmallSet.h"
35 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
36 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
37 #include <algorithm>
38 using namespace llvm;
39
40 STATISTIC(NumDeadBlocks, "Number of dead blocks removed");
41 STATISTIC(NumBranchOpts, "Number of branches optimized");
42 STATISTIC(NumTailMerge , "Number of block tails merged");
43 static cl::opt<cl::boolOrDefault> FlagEnableTailMerge("enable-tail-merge", 
44                               cl::init(cl::BOU_UNSET), cl::Hidden);
45 // Throttle for huge numbers of predecessors (compile speed problems)
46 static cl::opt<unsigned>
47 TailMergeThreshold("tail-merge-threshold", 
48           cl::desc("Max number of predecessors to consider tail merging"),
49           cl::init(150), cl::Hidden);
50
51
52 char BranchFolderPass::ID = 0;
53
54 FunctionPass *llvm::createBranchFoldingPass(bool DefaultEnableTailMerge) { 
55   return new BranchFolderPass(DefaultEnableTailMerge);
56 }
57
58 bool BranchFolderPass::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
59   return OptimizeFunction(MF,
60                           MF.getTarget().getInstrInfo(),
61                           MF.getTarget().getRegisterInfo(),
62                           getAnalysisIfAvailable<MachineModuleInfo>());
63 }
64
65
66
67 BranchFolder::BranchFolder(bool defaultEnableTailMerge) {
68   switch (FlagEnableTailMerge) {
69   case cl::BOU_UNSET: EnableTailMerge = defaultEnableTailMerge; break;
70   case cl::BOU_TRUE: EnableTailMerge = true; break;
71   case cl::BOU_FALSE: EnableTailMerge = false; break;
72   }
73 }
74
75 /// RemoveDeadBlock - Remove the specified dead machine basic block from the
76 /// function, updating the CFG.
77 void BranchFolder::RemoveDeadBlock(MachineBasicBlock *MBB) {
78   assert(MBB->pred_empty() && "MBB must be dead!");
79   DEBUG(errs() << "\nRemoving MBB: " << *MBB);
80   
81   MachineFunction *MF = MBB->getParent();
82   // drop all successors.
83   while (!MBB->succ_empty())
84     MBB->removeSuccessor(MBB->succ_end()-1);
85   
86   // If there are any labels in the basic block, unregister them from
87   // MachineModuleInfo.
88   if (MMI && !MBB->empty()) {
89     for (MachineBasicBlock::iterator I = MBB->begin(), E = MBB->end();
90          I != E; ++I) {
91       if (I->isLabel())
92         // The label ID # is always operand #0, an immediate.
93         MMI->InvalidateLabel(I->getOperand(0).getImm());
94     }
95   }
96   
97   // Remove the block.
98   MF->erase(MBB);
99 }
100
101 /// OptimizeImpDefsBlock - If a basic block is just a bunch of implicit_def
102 /// followed by terminators, and if the implicitly defined registers are not
103 /// used by the terminators, remove those implicit_def's. e.g.
104 /// BB1:
105 ///   r0 = implicit_def
106 ///   r1 = implicit_def
107 ///   br
108 /// This block can be optimized away later if the implicit instructions are
109 /// removed.
110 bool BranchFolder::OptimizeImpDefsBlock(MachineBasicBlock *MBB) {
111   SmallSet<unsigned, 4> ImpDefRegs;
112   MachineBasicBlock::iterator I = MBB->begin();
113   while (I != MBB->end()) {
114     if (I->getOpcode() != TargetInstrInfo::IMPLICIT_DEF)
115       break;
116     unsigned Reg = I->getOperand(0).getReg();
117     ImpDefRegs.insert(Reg);
118     for (const unsigned *SubRegs = TRI->getSubRegisters(Reg);
119          unsigned SubReg = *SubRegs; ++SubRegs)
120       ImpDefRegs.insert(SubReg);
121     ++I;
122   }
123   if (ImpDefRegs.empty())
124     return false;
125
126   MachineBasicBlock::iterator FirstTerm = I;
127   while (I != MBB->end()) {
128     if (!TII->isUnpredicatedTerminator(I))
129       return false;
130     // See if it uses any of the implicitly defined registers.
131     for (unsigned i = 0, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i) {
132       MachineOperand &MO = I->getOperand(i);
133       if (!MO.isReg() || !MO.isUse())
134         continue;
135       unsigned Reg = MO.getReg();
136       if (ImpDefRegs.count(Reg))
137         return false;
138     }
139     ++I;
140   }
141
142   I = MBB->begin();
143   while (I != FirstTerm) {
144     MachineInstr *ImpDefMI = &*I;
145     ++I;
146     MBB->erase(ImpDefMI);
147   }
148
149   return true;
150 }
151
152 /// OptimizeFunction - Perhaps branch folding, tail merging and other
153 /// CFG optimizations on the given function.
154 bool BranchFolder::OptimizeFunction(MachineFunction &MF,
155                                     const TargetInstrInfo *tii,
156                                     const TargetRegisterInfo *tri,
157                                     MachineModuleInfo *mmi) {
158   if (!tii) return false;
159
160   TII = tii;
161   TRI = tri;
162   MMI = mmi;
163
164   RS = TRI->requiresRegisterScavenging(MF) ? new RegScavenger() : NULL;
165
166   // Fix CFG.  The later algorithms expect it to be right.
167   bool MadeChange = false;
168   for (MachineFunction::iterator I = MF.begin(), E = MF.end(); I != E; I++) {
169     MachineBasicBlock *MBB = I, *TBB = 0, *FBB = 0;
170     SmallVector<MachineOperand, 4> Cond;
171     if (!TII->AnalyzeBranch(*MBB, TBB, FBB, Cond, true))
172       MadeChange |= MBB->CorrectExtraCFGEdges(TBB, FBB, !Cond.empty());
173     MadeChange |= OptimizeImpDefsBlock(MBB);
174   }
175
176
177   bool MadeChangeThisIteration = true;
178   while (MadeChangeThisIteration) {
179     MadeChangeThisIteration = false;
180     MadeChangeThisIteration |= TailMergeBlocks(MF);
181     MadeChangeThisIteration |= OptimizeBranches(MF);
182     MadeChange |= MadeChangeThisIteration;
183   }
184
185   // See if any jump tables have become mergable or dead as the code generator
186   // did its thing.
187   MachineJumpTableInfo *JTI = MF.getJumpTableInfo();
188   const std::vector<MachineJumpTableEntry> &JTs = JTI->getJumpTables();
189   if (!JTs.empty()) {
190     // Figure out how these jump tables should be merged.
191     std::vector<unsigned> JTMapping;
192     JTMapping.reserve(JTs.size());
193     
194     // We always keep the 0th jump table.
195     JTMapping.push_back(0);
196
197     // Scan the jump tables, seeing if there are any duplicates.  Note that this
198     // is N^2, which should be fixed someday.
199     for (unsigned i = 1, e = JTs.size(); i != e; ++i) {
200       if (JTs[i].MBBs.empty())
201         JTMapping.push_back(i);
202       else
203         JTMapping.push_back(JTI->getJumpTableIndex(JTs[i].MBBs));
204     }
205     
206     // If a jump table was merge with another one, walk the function rewriting
207     // references to jump tables to reference the new JT ID's.  Keep track of
208     // whether we see a jump table idx, if not, we can delete the JT.
209     BitVector JTIsLive(JTs.size());
210     for (MachineFunction::iterator BB = MF.begin(), E = MF.end();
211          BB != E; ++BB) {
212       for (MachineBasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end();
213            I != E; ++I)
214         for (unsigned op = 0, e = I->getNumOperands(); op != e; ++op) {
215           MachineOperand &Op = I->getOperand(op);
216           if (!Op.isJTI()) continue;
217           unsigned NewIdx = JTMapping[Op.getIndex()];
218           Op.setIndex(NewIdx);
219
220           // Remember that this JT is live.
221           JTIsLive.set(NewIdx);
222         }
223     }
224    
225     // Finally, remove dead jump tables.  This happens either because the
226     // indirect jump was unreachable (and thus deleted) or because the jump
227     // table was merged with some other one.
228     for (unsigned i = 0, e = JTIsLive.size(); i != e; ++i)
229       if (!JTIsLive.test(i)) {
230         JTI->RemoveJumpTable(i);
231         MadeChange = true;
232       }
233   }
234
235   delete RS;
236   return MadeChange;
237 }
238
239 //===----------------------------------------------------------------------===//
240 //  Tail Merging of Blocks
241 //===----------------------------------------------------------------------===//
242
243 /// HashMachineInstr - Compute a hash value for MI and its operands.
244 static unsigned HashMachineInstr(const MachineInstr *MI) {
245   unsigned Hash = MI->getOpcode();
246   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
247     const MachineOperand &Op = MI->getOperand(i);
248     
249     // Merge in bits from the operand if easy.
250     unsigned OperandHash = 0;
251     switch (Op.getType()) {
252     case MachineOperand::MO_Register:          OperandHash = Op.getReg(); break;
253     case MachineOperand::MO_Immediate:         OperandHash = Op.getImm(); break;
254     case MachineOperand::MO_MachineBasicBlock:
255       OperandHash = Op.getMBB()->getNumber();
256       break;
257     case MachineOperand::MO_FrameIndex:
258     case MachineOperand::MO_ConstantPoolIndex:
259     case MachineOperand::MO_JumpTableIndex:
260       OperandHash = Op.getIndex();
261       break;
262     case MachineOperand::MO_GlobalAddress:
263     case MachineOperand::MO_ExternalSymbol:
264       // Global address / external symbol are too hard, don't bother, but do
265       // pull in the offset.
266       OperandHash = Op.getOffset();
267       break;
268     default: break;
269     }
270     
271     Hash += ((OperandHash << 3) | Op.getType()) << (i&31);
272   }
273   return Hash;
274 }
275
276 /// HashEndOfMBB - Hash the last few instructions in the MBB.  For blocks
277 /// with no successors, we hash two instructions, because cross-jumping 
278 /// only saves code when at least two instructions are removed (since a 
279 /// branch must be inserted).  For blocks with a successor, one of the
280 /// two blocks to be tail-merged will end with a branch already, so
281 /// it gains to cross-jump even for one instruction.
282
283 static unsigned HashEndOfMBB(const MachineBasicBlock *MBB,
284                              unsigned minCommonTailLength) {
285   MachineBasicBlock::const_iterator I = MBB->end();
286   if (I == MBB->begin())
287     return 0;   // Empty MBB.
288   
289   --I;
290   unsigned Hash = HashMachineInstr(I);
291     
292   if (I == MBB->begin() || minCommonTailLength == 1)
293     return Hash;   // Single instr MBB.
294   
295   --I;
296   // Hash in the second-to-last instruction.
297   Hash ^= HashMachineInstr(I) << 2;
298   return Hash;
299 }
300
301 /// ComputeCommonTailLength - Given two machine basic blocks, compute the number
302 /// of instructions they actually have in common together at their end.  Return
303 /// iterators for the first shared instruction in each block.
304 static unsigned ComputeCommonTailLength(MachineBasicBlock *MBB1,
305                                         MachineBasicBlock *MBB2,
306                                         MachineBasicBlock::iterator &I1,
307                                         MachineBasicBlock::iterator &I2) {
308   I1 = MBB1->end();
309   I2 = MBB2->end();
310   
311   unsigned TailLen = 0;
312   while (I1 != MBB1->begin() && I2 != MBB2->begin()) {
313     --I1; --I2;
314     if (!I1->isIdenticalTo(I2) || 
315         // FIXME: This check is dubious. It's used to get around a problem where
316         // people incorrectly expect inline asm directives to remain in the same
317         // relative order. This is untenable because normal compiler
318         // optimizations (like this one) may reorder and/or merge these
319         // directives.
320         I1->getOpcode() == TargetInstrInfo::INLINEASM) {
321       ++I1; ++I2;
322       break;
323     }
324     ++TailLen;
325   }
326   return TailLen;
327 }
328
329 /// ReplaceTailWithBranchTo - Delete the instruction OldInst and everything
330 /// after it, replacing it with an unconditional branch to NewDest.  This
331 /// returns true if OldInst's block is modified, false if NewDest is modified.
332 void BranchFolder::ReplaceTailWithBranchTo(MachineBasicBlock::iterator OldInst,
333                                            MachineBasicBlock *NewDest) {
334   MachineBasicBlock *OldBB = OldInst->getParent();
335   
336   // Remove all the old successors of OldBB from the CFG.
337   while (!OldBB->succ_empty())
338     OldBB->removeSuccessor(OldBB->succ_begin());
339   
340   // Remove all the dead instructions from the end of OldBB.
341   OldBB->erase(OldInst, OldBB->end());
342
343   // If OldBB isn't immediately before OldBB, insert a branch to it.
344   if (++MachineFunction::iterator(OldBB) != MachineFunction::iterator(NewDest))
345     TII->InsertBranch(*OldBB, NewDest, 0, SmallVector<MachineOperand, 0>());
346   OldBB->addSuccessor(NewDest);
347   ++NumTailMerge;
348 }
349
350 /// SplitMBBAt - Given a machine basic block and an iterator into it, split the
351 /// MBB so that the part before the iterator falls into the part starting at the
352 /// iterator.  This returns the new MBB.
353 MachineBasicBlock *BranchFolder::SplitMBBAt(MachineBasicBlock &CurMBB,
354                                             MachineBasicBlock::iterator BBI1) {
355   MachineFunction &MF = *CurMBB.getParent();
356
357   // Create the fall-through block.
358   MachineFunction::iterator MBBI = &CurMBB;
359   MachineBasicBlock *NewMBB =MF.CreateMachineBasicBlock(CurMBB.getBasicBlock());
360   CurMBB.getParent()->insert(++MBBI, NewMBB);
361
362   // Move all the successors of this block to the specified block.
363   NewMBB->transferSuccessors(&CurMBB);
364  
365   // Add an edge from CurMBB to NewMBB for the fall-through.
366   CurMBB.addSuccessor(NewMBB);
367   
368   // Splice the code over.
369   NewMBB->splice(NewMBB->end(), &CurMBB, BBI1, CurMBB.end());
370
371   // For targets that use the register scavenger, we must maintain LiveIns.
372   if (RS) {
373     RS->enterBasicBlock(&CurMBB);
374     if (!CurMBB.empty())
375       RS->forward(prior(CurMBB.end()));
376     BitVector RegsLiveAtExit(TRI->getNumRegs());
377     RS->getRegsUsed(RegsLiveAtExit, false);
378     for (unsigned int i=0, e=TRI->getNumRegs(); i!=e; i++)
379       if (RegsLiveAtExit[i])
380         NewMBB->addLiveIn(i);
381   }
382
383   return NewMBB;
384 }
385
386 /// EstimateRuntime - Make a rough estimate for how long it will take to run
387 /// the specified code.
388 static unsigned EstimateRuntime(MachineBasicBlock::iterator I,
389                                 MachineBasicBlock::iterator E) {
390   unsigned Time = 0;
391   for (; I != E; ++I) {
392     const TargetInstrDesc &TID = I->getDesc();
393     if (TID.isCall())
394       Time += 10;
395     else if (TID.mayLoad() || TID.mayStore())
396       Time += 2;
397     else
398       ++Time;
399   }
400   return Time;
401 }
402
403 // CurMBB needs to add an unconditional branch to SuccMBB (we removed these
404 // branches temporarily for tail merging).  In the case where CurMBB ends
405 // with a conditional branch to the next block, optimize by reversing the
406 // test and conditionally branching to SuccMBB instead.
407
408 static void FixTail(MachineBasicBlock* CurMBB, MachineBasicBlock *SuccBB,
409                     const TargetInstrInfo *TII) {
410   MachineFunction *MF = CurMBB->getParent();
411   MachineFunction::iterator I = next(MachineFunction::iterator(CurMBB));
412   MachineBasicBlock *TBB = 0, *FBB = 0;
413   SmallVector<MachineOperand, 4> Cond;
414   if (I != MF->end() &&
415       !TII->AnalyzeBranch(*CurMBB, TBB, FBB, Cond, true)) {
416     MachineBasicBlock *NextBB = I;
417     if (TBB == NextBB && !Cond.empty() && !FBB) {
418       if (!TII->ReverseBranchCondition(Cond)) {
419         TII->RemoveBranch(*CurMBB);
420         TII->InsertBranch(*CurMBB, SuccBB, NULL, Cond);
421         return;
422       }
423     }
424   }
425   TII->InsertBranch(*CurMBB, SuccBB, NULL, SmallVector<MachineOperand, 0>());
426 }
427
428 static bool MergeCompare(const std::pair<unsigned,MachineBasicBlock*> &p,
429                          const std::pair<unsigned,MachineBasicBlock*> &q) {
430     if (p.first < q.first)
431       return true;
432      else if (p.first > q.first)
433       return false;
434     else if (p.second->getNumber() < q.second->getNumber())
435       return true;
436     else if (p.second->getNumber() > q.second->getNumber())
437       return false;
438     else {
439       // _GLIBCXX_DEBUG checks strict weak ordering, which involves comparing
440       // an object with itself.
441 #ifndef _GLIBCXX_DEBUG
442       llvm_unreachable("Predecessor appears twice");
443 #endif
444       return false;
445     }
446 }
447
448 /// ComputeSameTails - Look through all the blocks in MergePotentials that have
449 /// hash CurHash (guaranteed to match the last element).   Build the vector 
450 /// SameTails of all those that have the (same) largest number of instructions
451 /// in common of any pair of these blocks.  SameTails entries contain an
452 /// iterator into MergePotentials (from which the MachineBasicBlock can be 
453 /// found) and a MachineBasicBlock::iterator into that MBB indicating the 
454 /// instruction where the matching code sequence begins.
455 /// Order of elements in SameTails is the reverse of the order in which
456 /// those blocks appear in MergePotentials (where they are not necessarily
457 /// consecutive).
458 unsigned BranchFolder::ComputeSameTails(unsigned CurHash, 
459                                         unsigned minCommonTailLength) {
460   unsigned maxCommonTailLength = 0U;
461   SameTails.clear();
462   MachineBasicBlock::iterator TrialBBI1, TrialBBI2;
463   MPIterator HighestMPIter = prior(MergePotentials.end());
464   for (MPIterator CurMPIter = prior(MergePotentials.end()),
465                   B = MergePotentials.begin(); 
466        CurMPIter!=B && CurMPIter->first==CurHash;
467        --CurMPIter) {
468     for (MPIterator I = prior(CurMPIter); I->first==CurHash ; --I) {
469       unsigned CommonTailLen = ComputeCommonTailLength(CurMPIter->second,
470                                                        I->second,
471                                                        TrialBBI1, TrialBBI2);
472       // If we will have to split a block, there should be at least
473       // minCommonTailLength instructions in common.  Otherwise, if we are
474       // optimizing for code size, 1 instruction in common is enough.  At
475       // worst we will be replacing a fallthrough into the common tail with a
476       // branch, which at worst breaks even with falling through into the
477       // duplicated common tail.  We will always pick a block we do not have
478       // to split as the common tail if there is one.  (Empty blocks will get
479       // forwarded and need not be considered.)
480       MachineFunction *MF = CurMPIter->second->getParent();
481       if (CommonTailLen >= minCommonTailLength ||
482           (CommonTailLen > 0 &&
483            MF->getFunction()->hasFnAttr(Attribute::OptimizeForSize) &&
484            (TrialBBI1 == CurMPIter->second->begin() ||
485             TrialBBI2 == I->second->begin()))) {
486         if (CommonTailLen > maxCommonTailLength) {
487           SameTails.clear();
488           maxCommonTailLength = CommonTailLen;
489           HighestMPIter = CurMPIter;
490           SameTails.push_back(std::make_pair(CurMPIter, TrialBBI1));
491         }
492         if (HighestMPIter == CurMPIter &&
493             CommonTailLen == maxCommonTailLength)
494           SameTails.push_back(std::make_pair(I, TrialBBI2));
495       }
496       if (I==B)
497         break;
498     }
499   }
500   return maxCommonTailLength;
501 }
502
503 /// RemoveBlocksWithHash - Remove all blocks with hash CurHash from
504 /// MergePotentials, restoring branches at ends of blocks as appropriate.
505 void BranchFolder::RemoveBlocksWithHash(unsigned CurHash, 
506                                         MachineBasicBlock* SuccBB,
507                                         MachineBasicBlock* PredBB) {
508   MPIterator CurMPIter, B;
509   for (CurMPIter = prior(MergePotentials.end()), B = MergePotentials.begin(); 
510        CurMPIter->first==CurHash;
511        --CurMPIter) {
512     // Put the unconditional branch back, if we need one.
513     MachineBasicBlock *CurMBB = CurMPIter->second;
514     if (SuccBB && CurMBB != PredBB)
515       FixTail(CurMBB, SuccBB, TII);
516     if (CurMPIter==B)
517       break;
518   }
519   if (CurMPIter->first!=CurHash)
520     CurMPIter++;
521   MergePotentials.erase(CurMPIter, MergePotentials.end());
522 }
523
524 /// CreateCommonTailOnlyBlock - None of the blocks to be tail-merged consist
525 /// only of the common tail.  Create a block that does by splitting one.
526 unsigned BranchFolder::CreateCommonTailOnlyBlock(MachineBasicBlock *&PredBB,
527                                              unsigned maxCommonTailLength) {
528   unsigned i, commonTailIndex;
529   unsigned TimeEstimate = ~0U;
530   for (i=0, commonTailIndex=0; i<SameTails.size(); i++) {
531     // Use PredBB if possible; that doesn't require a new branch.
532     if (SameTails[i].first->second==PredBB) {
533       commonTailIndex = i;
534       break;
535     }
536     // Otherwise, make a (fairly bogus) choice based on estimate of
537     // how long it will take the various blocks to execute.
538     unsigned t = EstimateRuntime(SameTails[i].first->second->begin(), 
539                                  SameTails[i].second);
540     if (t<=TimeEstimate) {
541       TimeEstimate = t;
542       commonTailIndex = i;
543     }
544   }
545
546   MachineBasicBlock::iterator BBI = SameTails[commonTailIndex].second;
547   MachineBasicBlock *MBB = SameTails[commonTailIndex].first->second;
548
549   DEBUG(errs() << "\nSplitting " << MBB->getNumber() << ", size "
550                << maxCommonTailLength);
551
552   MachineBasicBlock *newMBB = SplitMBBAt(*MBB, BBI);
553   SameTails[commonTailIndex].first->second = newMBB;
554   SameTails[commonTailIndex].second = newMBB->begin();
555   // If we split PredBB, newMBB is the new predecessor.
556   if (PredBB==MBB)
557     PredBB = newMBB;
558
559   return commonTailIndex;
560 }
561
562 // See if any of the blocks in MergePotentials (which all have a common single
563 // successor, or all have no successor) can be tail-merged.  If there is a
564 // successor, any blocks in MergePotentials that are not tail-merged and
565 // are not immediately before Succ must have an unconditional branch to
566 // Succ added (but the predecessor/successor lists need no adjustment).  
567 // The lone predecessor of Succ that falls through into Succ,
568 // if any, is given in PredBB.
569
570 bool BranchFolder::TryMergeBlocks(MachineBasicBlock *SuccBB,
571                                   MachineBasicBlock* PredBB) {
572   bool MadeChange = false;
573
574   // It doesn't make sense to save a single instruction since tail merging
575   // will add a jump.
576   // FIXME: Ask the target to provide the threshold?
577   unsigned minCommonTailLength = (SuccBB ? 1 : 2) + 1;
578   
579   DEBUG(errs() << "\nTryMergeBlocks " << MergePotentials.size() << '\n');
580
581   // Sort by hash value so that blocks with identical end sequences sort
582   // together.
583   std::stable_sort(MergePotentials.begin(), MergePotentials.end(),MergeCompare);
584
585   // Walk through equivalence sets looking for actual exact matches.
586   while (MergePotentials.size() > 1) {
587     unsigned CurHash  = prior(MergePotentials.end())->first;
588     
589     // Build SameTails, identifying the set of blocks with this hash code
590     // and with the maximum number of instructions in common.
591     unsigned maxCommonTailLength = ComputeSameTails(CurHash, 
592                                                     minCommonTailLength);
593
594     // If we didn't find any pair that has at least minCommonTailLength 
595     // instructions in common, remove all blocks with this hash code and retry.
596     if (SameTails.empty()) {
597       RemoveBlocksWithHash(CurHash, SuccBB, PredBB);
598       continue;
599     }
600
601     // If one of the blocks is the entire common tail (and not the entry
602     // block, which we can't jump to), we can treat all blocks with this same
603     // tail at once.  Use PredBB if that is one of the possibilities, as that
604     // will not introduce any extra branches.
605     MachineBasicBlock *EntryBB = MergePotentials.begin()->second->
606                                 getParent()->begin();
607     unsigned int commonTailIndex, i;
608     for (commonTailIndex=SameTails.size(), i=0; i<SameTails.size(); i++) {
609       MachineBasicBlock *MBB = SameTails[i].first->second;
610       if (MBB->begin() == SameTails[i].second && MBB != EntryBB) {
611         commonTailIndex = i;
612         if (MBB==PredBB)
613           break;
614       }
615     }
616
617     if (commonTailIndex==SameTails.size()) {
618       // None of the blocks consist entirely of the common tail.
619       // Split a block so that one does.
620       commonTailIndex = CreateCommonTailOnlyBlock(PredBB,  maxCommonTailLength);
621     }
622
623     MachineBasicBlock *MBB = SameTails[commonTailIndex].first->second;
624     // MBB is common tail.  Adjust all other BB's to jump to this one.
625     // Traversal must be forwards so erases work.
626     DEBUG(errs() << "\nUsing common tail " << MBB->getNumber() << " for ");
627     for (unsigned int i=0; i<SameTails.size(); ++i) {
628       if (commonTailIndex==i)
629         continue;
630       DEBUG(errs() << SameTails[i].first->second->getNumber() << ",");
631       // Hack the end off BB i, making it jump to BB commonTailIndex instead.
632       ReplaceTailWithBranchTo(SameTails[i].second, MBB);
633       // BB i is no longer a predecessor of SuccBB; remove it from the worklist.
634       MergePotentials.erase(SameTails[i].first);
635     }
636     DEBUG(errs() << "\n");
637     // We leave commonTailIndex in the worklist in case there are other blocks
638     // that match it with a smaller number of instructions.
639     MadeChange = true;
640   }
641   return MadeChange;
642 }
643
644 bool BranchFolder::TailMergeBlocks(MachineFunction &MF) {
645
646   if (!EnableTailMerge) return false;
647  
648   bool MadeChange = false;
649
650   // First find blocks with no successors.
651   MergePotentials.clear();
652   for (MachineFunction::iterator I = MF.begin(), E = MF.end(); I != E; ++I) {
653     if (I->succ_empty())
654       MergePotentials.push_back(std::make_pair(HashEndOfMBB(I, 2U), I));
655   }
656   // See if we can do any tail merging on those.
657   if (MergePotentials.size() < TailMergeThreshold &&
658       MergePotentials.size() >= 2)
659     MadeChange |= TryMergeBlocks(NULL, NULL);
660
661   // Look at blocks (IBB) with multiple predecessors (PBB).
662   // We change each predecessor to a canonical form, by
663   // (1) temporarily removing any unconditional branch from the predecessor
664   // to IBB, and
665   // (2) alter conditional branches so they branch to the other block
666   // not IBB; this may require adding back an unconditional branch to IBB 
667   // later, where there wasn't one coming in.  E.g.
668   //   Bcc IBB
669   //   fallthrough to QBB
670   // here becomes
671   //   Bncc QBB
672   // with a conceptual B to IBB after that, which never actually exists.
673   // With those changes, we see whether the predecessors' tails match,
674   // and merge them if so.  We change things out of canonical form and
675   // back to the way they were later in the process.  (OptimizeBranches
676   // would undo some of this, but we can't use it, because we'd get into
677   // a compile-time infinite loop repeatedly doing and undoing the same
678   // transformations.)
679
680   for (MachineFunction::iterator I = MF.begin(), E = MF.end(); I != E; ++I) {
681     if (I->pred_size() >= 2 && I->pred_size() < TailMergeThreshold) {
682       SmallPtrSet<MachineBasicBlock *, 8> UniquePreds;
683       MachineBasicBlock *IBB = I;
684       MachineBasicBlock *PredBB = prior(I);
685       MergePotentials.clear();
686       for (MachineBasicBlock::pred_iterator P = I->pred_begin(), 
687                                             E2 = I->pred_end();
688            P != E2; ++P) {
689         MachineBasicBlock* PBB = *P;
690         // Skip blocks that loop to themselves, can't tail merge these.
691         if (PBB==IBB)
692           continue;
693         // Visit each predecessor only once.
694         if (!UniquePreds.insert(PBB))
695           continue;
696         MachineBasicBlock *TBB = 0, *FBB = 0;
697         SmallVector<MachineOperand, 4> Cond;
698         if (!TII->AnalyzeBranch(*PBB, TBB, FBB, Cond, true)) {
699           // Failing case:  IBB is the target of a cbr, and
700           // we cannot reverse the branch.
701           SmallVector<MachineOperand, 4> NewCond(Cond);
702           if (!Cond.empty() && TBB==IBB) {
703             if (TII->ReverseBranchCondition(NewCond))
704               continue;
705             // This is the QBB case described above
706             if (!FBB)
707               FBB = next(MachineFunction::iterator(PBB));
708           }
709           // Failing case:  the only way IBB can be reached from PBB is via
710           // exception handling.  Happens for landing pads.  Would be nice
711           // to have a bit in the edge so we didn't have to do all this.
712           if (IBB->isLandingPad()) {
713             MachineFunction::iterator IP = PBB;  IP++;
714             MachineBasicBlock* PredNextBB = NULL;
715             if (IP!=MF.end())
716               PredNextBB = IP;
717             if (TBB==NULL) {
718               if (IBB!=PredNextBB)      // fallthrough
719                 continue;
720             } else if (FBB) {
721               if (TBB!=IBB && FBB!=IBB)   // cbr then ubr
722                 continue;
723             } else if (Cond.empty()) {
724               if (TBB!=IBB)               // ubr
725                 continue;
726             } else {
727               if (TBB!=IBB && IBB!=PredNextBB)  // cbr
728                 continue;
729             }
730           }
731           // Remove the unconditional branch at the end, if any.
732           if (TBB && (Cond.empty() || FBB)) {
733             TII->RemoveBranch(*PBB);
734             if (!Cond.empty())
735               // reinsert conditional branch only, for now
736               TII->InsertBranch(*PBB, (TBB==IBB) ? FBB : TBB, 0, NewCond);
737           }
738           MergePotentials.push_back(std::make_pair(HashEndOfMBB(PBB, 1U), *P));
739         }
740       }
741     if (MergePotentials.size() >= 2)
742       MadeChange |= TryMergeBlocks(I, PredBB);
743     // Reinsert an unconditional branch if needed.
744     // The 1 below can occur as a result of removing blocks in TryMergeBlocks.
745     PredBB = prior(I);      // this may have been changed in TryMergeBlocks
746     if (MergePotentials.size()==1 && 
747         MergePotentials.begin()->second != PredBB)
748       FixTail(MergePotentials.begin()->second, I, TII);
749     }
750   }
751   return MadeChange;
752 }
753
754 //===----------------------------------------------------------------------===//
755 //  Branch Optimization
756 //===----------------------------------------------------------------------===//
757
758 bool BranchFolder::OptimizeBranches(MachineFunction &MF) {
759   bool MadeChange = false;
760   
761   // Make sure blocks are numbered in order
762   MF.RenumberBlocks();
763
764   for (MachineFunction::iterator I = ++MF.begin(), E = MF.end(); I != E; ) {
765     MachineBasicBlock *MBB = I++;
766     MadeChange |= OptimizeBlock(MBB);
767     
768     // If it is dead, remove it.
769     if (MBB->pred_empty()) {
770       RemoveDeadBlock(MBB);
771       MadeChange = true;
772       ++NumDeadBlocks;
773     }
774   }
775   return MadeChange;
776 }
777
778
779 /// CanFallThrough - Return true if the specified block (with the specified
780 /// branch condition) can implicitly transfer control to the block after it by
781 /// falling off the end of it.  This should return false if it can reach the
782 /// block after it, but it uses an explicit branch to do so (e.g. a table jump).
783 ///
784 /// True is a conservative answer.
785 ///
786 bool BranchFolder::CanFallThrough(MachineBasicBlock *CurBB,
787                                   bool BranchUnAnalyzable,
788                                   MachineBasicBlock *TBB, 
789                                   MachineBasicBlock *FBB,
790                                   const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond) {
791   MachineFunction::iterator Fallthrough = CurBB;
792   ++Fallthrough;
793   // If FallthroughBlock is off the end of the function, it can't fall through.
794   if (Fallthrough == CurBB->getParent()->end())
795     return false;
796   
797   // If FallthroughBlock isn't a successor of CurBB, no fallthrough is possible.
798   if (!CurBB->isSuccessor(Fallthrough))
799     return false;
800   
801   // If we couldn't analyze the branch, assume it could fall through.
802   if (BranchUnAnalyzable) return true;
803   
804   // If there is no branch, control always falls through.
805   if (TBB == 0) return true;
806
807   // If there is some explicit branch to the fallthrough block, it can obviously
808   // reach, even though the branch should get folded to fall through implicitly.
809   if (MachineFunction::iterator(TBB) == Fallthrough ||
810       MachineFunction::iterator(FBB) == Fallthrough)
811     return true;
812   
813   // If it's an unconditional branch to some block not the fall through, it 
814   // doesn't fall through.
815   if (Cond.empty()) return false;
816   
817   // Otherwise, if it is conditional and has no explicit false block, it falls
818   // through.
819   return FBB == 0;
820 }
821
822 /// CanFallThrough - Return true if the specified can implicitly transfer
823 /// control to the block after it by falling off the end of it.  This should
824 /// return false if it can reach the block after it, but it uses an explicit
825 /// branch to do so (e.g. a table jump).
826 ///
827 /// True is a conservative answer.
828 ///
829 bool BranchFolder::CanFallThrough(MachineBasicBlock *CurBB) {
830   MachineBasicBlock *TBB = 0, *FBB = 0;
831   SmallVector<MachineOperand, 4> Cond;
832   bool CurUnAnalyzable = TII->AnalyzeBranch(*CurBB, TBB, FBB, Cond, true);
833   return CanFallThrough(CurBB, CurUnAnalyzable, TBB, FBB, Cond);
834 }
835
836 /// IsBetterFallthrough - Return true if it would be clearly better to
837 /// fall-through to MBB1 than to fall through into MBB2.  This has to return
838 /// a strict ordering, returning true for both (MBB1,MBB2) and (MBB2,MBB1) will
839 /// result in infinite loops.
840 static bool IsBetterFallthrough(MachineBasicBlock *MBB1, 
841                                 MachineBasicBlock *MBB2) {
842   // Right now, we use a simple heuristic.  If MBB2 ends with a call, and
843   // MBB1 doesn't, we prefer to fall through into MBB1.  This allows us to
844   // optimize branches that branch to either a return block or an assert block
845   // into a fallthrough to the return.
846   if (MBB1->empty() || MBB2->empty()) return false;
847  
848   // If there is a clear successor ordering we make sure that one block
849   // will fall through to the next
850   if (MBB1->isSuccessor(MBB2)) return true;
851   if (MBB2->isSuccessor(MBB1)) return false;
852
853   MachineInstr *MBB1I = --MBB1->end();
854   MachineInstr *MBB2I = --MBB2->end();
855   return MBB2I->getDesc().isCall() && !MBB1I->getDesc().isCall();
856 }
857
858 /// OptimizeBlock - Analyze and optimize control flow related to the specified
859 /// block.  This is never called on the entry block.
860 bool BranchFolder::OptimizeBlock(MachineBasicBlock *MBB) {
861   bool MadeChange = false;
862
863   MachineFunction::iterator FallThrough = MBB;
864   ++FallThrough;
865   
866   // If this block is empty, make everyone use its fall-through, not the block
867   // explicitly.  Landing pads should not do this since the landing-pad table
868   // points to this block.
869   if (MBB->empty() && !MBB->isLandingPad()) {
870     // Dead block?  Leave for cleanup later.
871     if (MBB->pred_empty()) return MadeChange;
872     
873     if (FallThrough == MBB->getParent()->end()) {
874       // TODO: Simplify preds to not branch here if possible!
875     } else {
876       // Rewrite all predecessors of the old block to go to the fallthrough
877       // instead.
878       while (!MBB->pred_empty()) {
879         MachineBasicBlock *Pred = *(MBB->pred_end()-1);
880         Pred->ReplaceUsesOfBlockWith(MBB, FallThrough);
881       }
882       // If MBB was the target of a jump table, update jump tables to go to the
883       // fallthrough instead.
884       MBB->getParent()->getJumpTableInfo()->
885         ReplaceMBBInJumpTables(MBB, FallThrough);
886       MadeChange = true;
887     }
888     return MadeChange;
889   }
890
891   // Check to see if we can simplify the terminator of the block before this
892   // one.
893   MachineBasicBlock &PrevBB = *prior(MachineFunction::iterator(MBB));
894
895   MachineBasicBlock *PriorTBB = 0, *PriorFBB = 0;
896   SmallVector<MachineOperand, 4> PriorCond;
897   bool PriorUnAnalyzable =
898     TII->AnalyzeBranch(PrevBB, PriorTBB, PriorFBB, PriorCond, true);
899   if (!PriorUnAnalyzable) {
900     // If the CFG for the prior block has extra edges, remove them.
901     MadeChange |= PrevBB.CorrectExtraCFGEdges(PriorTBB, PriorFBB,
902                                               !PriorCond.empty());
903     
904     // If the previous branch is conditional and both conditions go to the same
905     // destination, remove the branch, replacing it with an unconditional one or
906     // a fall-through.
907     if (PriorTBB && PriorTBB == PriorFBB) {
908       TII->RemoveBranch(PrevBB);
909       PriorCond.clear(); 
910       if (PriorTBB != MBB)
911         TII->InsertBranch(PrevBB, PriorTBB, 0, PriorCond);
912       MadeChange = true;
913       ++NumBranchOpts;
914       return OptimizeBlock(MBB);
915     }
916     
917     // If the previous branch *only* branches to *this* block (conditional or
918     // not) remove the branch.
919     if (PriorTBB == MBB && PriorFBB == 0) {
920       TII->RemoveBranch(PrevBB);
921       MadeChange = true;
922       ++NumBranchOpts;
923       return OptimizeBlock(MBB);
924     }
925     
926     // If the prior block branches somewhere else on the condition and here if
927     // the condition is false, remove the uncond second branch.
928     if (PriorFBB == MBB) {
929       TII->RemoveBranch(PrevBB);
930       TII->InsertBranch(PrevBB, PriorTBB, 0, PriorCond);
931       MadeChange = true;
932       ++NumBranchOpts;
933       return OptimizeBlock(MBB);
934     }
935     
936     // If the prior block branches here on true and somewhere else on false, and
937     // if the branch condition is reversible, reverse the branch to create a
938     // fall-through.
939     if (PriorTBB == MBB) {
940       SmallVector<MachineOperand, 4> NewPriorCond(PriorCond);
941       if (!TII->ReverseBranchCondition(NewPriorCond)) {
942         TII->RemoveBranch(PrevBB);
943         TII->InsertBranch(PrevBB, PriorFBB, 0, NewPriorCond);
944         MadeChange = true;
945         ++NumBranchOpts;
946         return OptimizeBlock(MBB);
947       }
948     }
949     
950     // If this block has no successors (e.g. it is a return block or ends with
951     // a call to a no-return function like abort or __cxa_throw) and if the pred
952     // falls through into this block, and if it would otherwise fall through
953     // into the block after this, move this block to the end of the function.
954     //
955     // We consider it more likely that execution will stay in the function (e.g.
956     // due to loops) than it is to exit it.  This asserts in loops etc, moving
957     // the assert condition out of the loop body.
958     if (MBB->succ_empty() && !PriorCond.empty() && PriorFBB == 0 &&
959         MachineFunction::iterator(PriorTBB) == FallThrough &&
960         !CanFallThrough(MBB)) {
961       bool DoTransform = true;
962       
963       // We have to be careful that the succs of PredBB aren't both no-successor
964       // blocks.  If neither have successors and if PredBB is the second from
965       // last block in the function, we'd just keep swapping the two blocks for
966       // last.  Only do the swap if one is clearly better to fall through than
967       // the other.
968       if (FallThrough == --MBB->getParent()->end() &&
969           !IsBetterFallthrough(PriorTBB, MBB))
970         DoTransform = false;
971
972       // We don't want to do this transformation if we have control flow like:
973       //   br cond BB2
974       // BB1:
975       //   ..
976       //   jmp BBX
977       // BB2:
978       //   ..
979       //   ret
980       //
981       // In this case, we could actually be moving the return block *into* a
982       // loop!
983       if (DoTransform && !MBB->succ_empty() &&
984           (!CanFallThrough(PriorTBB) || PriorTBB->empty()))
985         DoTransform = false;
986       
987       
988       if (DoTransform) {
989         // Reverse the branch so we will fall through on the previous true cond.
990         SmallVector<MachineOperand, 4> NewPriorCond(PriorCond);
991         if (!TII->ReverseBranchCondition(NewPriorCond)) {
992           DEBUG(errs() << "\nMoving MBB: " << *MBB
993                        << "To make fallthrough to: " << *PriorTBB << "\n");
994           
995           TII->RemoveBranch(PrevBB);
996           TII->InsertBranch(PrevBB, MBB, 0, NewPriorCond);
997
998           // Move this block to the end of the function.
999           MBB->moveAfter(--MBB->getParent()->end());
1000           MadeChange = true;
1001           ++NumBranchOpts;
1002           return MadeChange;
1003         }
1004       }
1005     }
1006   }
1007   
1008   // Analyze the branch in the current block.
1009   MachineBasicBlock *CurTBB = 0, *CurFBB = 0;
1010   SmallVector<MachineOperand, 4> CurCond;
1011   bool CurUnAnalyzable= TII->AnalyzeBranch(*MBB, CurTBB, CurFBB, CurCond, true);
1012   if (!CurUnAnalyzable) {
1013     // If the CFG for the prior block has extra edges, remove them.
1014     MadeChange |= MBB->CorrectExtraCFGEdges(CurTBB, CurFBB, !CurCond.empty());
1015
1016     // If this is a two-way branch, and the FBB branches to this block, reverse 
1017     // the condition so the single-basic-block loop is faster.  Instead of:
1018     //    Loop: xxx; jcc Out; jmp Loop
1019     // we want:
1020     //    Loop: xxx; jncc Loop; jmp Out
1021     if (CurTBB && CurFBB && CurFBB == MBB && CurTBB != MBB) {
1022       SmallVector<MachineOperand, 4> NewCond(CurCond);
1023       if (!TII->ReverseBranchCondition(NewCond)) {
1024         TII->RemoveBranch(*MBB);
1025         TII->InsertBranch(*MBB, CurFBB, CurTBB, NewCond);
1026         MadeChange = true;
1027         ++NumBranchOpts;
1028         return OptimizeBlock(MBB);
1029       }
1030     }
1031     
1032     
1033     // If this branch is the only thing in its block, see if we can forward
1034     // other blocks across it.
1035     if (CurTBB && CurCond.empty() && CurFBB == 0 && 
1036         MBB->begin()->getDesc().isBranch() && CurTBB != MBB) {
1037       // This block may contain just an unconditional branch.  Because there can
1038       // be 'non-branch terminators' in the block, try removing the branch and
1039       // then seeing if the block is empty.
1040       TII->RemoveBranch(*MBB);
1041
1042       // If this block is just an unconditional branch to CurTBB, we can
1043       // usually completely eliminate the block.  The only case we cannot
1044       // completely eliminate the block is when the block before this one
1045       // falls through into MBB and we can't understand the prior block's branch
1046       // condition.
1047       if (MBB->empty()) {
1048         bool PredHasNoFallThrough = TII->BlockHasNoFallThrough(PrevBB);
1049         if (PredHasNoFallThrough || !PriorUnAnalyzable ||
1050             !PrevBB.isSuccessor(MBB)) {
1051           // If the prior block falls through into us, turn it into an
1052           // explicit branch to us to make updates simpler.
1053           if (!PredHasNoFallThrough && PrevBB.isSuccessor(MBB) && 
1054               PriorTBB != MBB && PriorFBB != MBB) {
1055             if (PriorTBB == 0) {
1056               assert(PriorCond.empty() && PriorFBB == 0 &&
1057                      "Bad branch analysis");
1058               PriorTBB = MBB;
1059             } else {
1060               assert(PriorFBB == 0 && "Machine CFG out of date!");
1061               PriorFBB = MBB;
1062             }
1063             TII->RemoveBranch(PrevBB);
1064             TII->InsertBranch(PrevBB, PriorTBB, PriorFBB, PriorCond);
1065           }
1066
1067           // Iterate through all the predecessors, revectoring each in-turn.
1068           size_t PI = 0;
1069           bool DidChange = false;
1070           bool HasBranchToSelf = false;
1071           while(PI != MBB->pred_size()) {
1072             MachineBasicBlock *PMBB = *(MBB->pred_begin() + PI);
1073             if (PMBB == MBB) {
1074               // If this block has an uncond branch to itself, leave it.
1075               ++PI;
1076               HasBranchToSelf = true;
1077             } else {
1078               DidChange = true;
1079               PMBB->ReplaceUsesOfBlockWith(MBB, CurTBB);
1080               // If this change resulted in PMBB ending in a conditional
1081               // branch where both conditions go to the same destination,
1082               // change this to an unconditional branch (and fix the CFG).
1083               MachineBasicBlock *NewCurTBB = 0, *NewCurFBB = 0;
1084               SmallVector<MachineOperand, 4> NewCurCond;
1085               bool NewCurUnAnalyzable = TII->AnalyzeBranch(*PMBB, NewCurTBB,
1086                       NewCurFBB, NewCurCond, true);
1087               if (!NewCurUnAnalyzable && NewCurTBB && NewCurTBB == NewCurFBB) {
1088                 TII->RemoveBranch(*PMBB);
1089                 NewCurCond.clear(); 
1090                 TII->InsertBranch(*PMBB, NewCurTBB, 0, NewCurCond);
1091                 MadeChange = true;
1092                 ++NumBranchOpts;
1093                 PMBB->CorrectExtraCFGEdges(NewCurTBB, NewCurFBB, false);
1094               }
1095             }
1096           }
1097
1098           // Change any jumptables to go to the new MBB.
1099           MBB->getParent()->getJumpTableInfo()->
1100             ReplaceMBBInJumpTables(MBB, CurTBB);
1101           if (DidChange) {
1102             ++NumBranchOpts;
1103             MadeChange = true;
1104             if (!HasBranchToSelf) return MadeChange;
1105           }
1106         }
1107       }
1108       
1109       // Add the branch back if the block is more than just an uncond branch.
1110       TII->InsertBranch(*MBB, CurTBB, 0, CurCond);
1111     }
1112   }
1113
1114   // If the prior block doesn't fall through into this block, and if this
1115   // block doesn't fall through into some other block, see if we can find a
1116   // place to move this block where a fall-through will happen.
1117   if (!CanFallThrough(&PrevBB, PriorUnAnalyzable,
1118                       PriorTBB, PriorFBB, PriorCond)) {
1119     // Now we know that there was no fall-through into this block, check to
1120     // see if it has a fall-through into its successor.
1121     bool CurFallsThru = CanFallThrough(MBB, CurUnAnalyzable, CurTBB, CurFBB, 
1122                                        CurCond);
1123
1124     if (!MBB->isLandingPad()) {
1125       // Check all the predecessors of this block.  If one of them has no fall
1126       // throughs, move this block right after it.
1127       for (MachineBasicBlock::pred_iterator PI = MBB->pred_begin(),
1128            E = MBB->pred_end(); PI != E; ++PI) {
1129         // Analyze the branch at the end of the pred.
1130         MachineBasicBlock *PredBB = *PI;
1131         MachineFunction::iterator PredFallthrough = PredBB; ++PredFallthrough;
1132         if (PredBB != MBB && !CanFallThrough(PredBB)
1133             && (!CurFallsThru || !CurTBB || !CurFBB)
1134             && (!CurFallsThru || MBB->getNumber() >= PredBB->getNumber())) {
1135           // If the current block doesn't fall through, just move it.
1136           // If the current block can fall through and does not end with a
1137           // conditional branch, we need to append an unconditional jump to 
1138           // the (current) next block.  To avoid a possible compile-time
1139           // infinite loop, move blocks only backward in this case.
1140           // Also, if there are already 2 branches here, we cannot add a third;
1141           // this means we have the case
1142           // Bcc next
1143           // B elsewhere
1144           // next:
1145           if (CurFallsThru) {
1146             MachineBasicBlock *NextBB = next(MachineFunction::iterator(MBB));
1147             CurCond.clear();
1148             TII->InsertBranch(*MBB, NextBB, 0, CurCond);
1149           }
1150           MBB->moveAfter(PredBB);
1151           MadeChange = true;
1152           return OptimizeBlock(MBB);
1153         }
1154       }
1155     }
1156         
1157     if (!CurFallsThru) {
1158       // Check all successors to see if we can move this block before it.
1159       for (MachineBasicBlock::succ_iterator SI = MBB->succ_begin(),
1160            E = MBB->succ_end(); SI != E; ++SI) {
1161         // Analyze the branch at the end of the block before the succ.
1162         MachineBasicBlock *SuccBB = *SI;
1163         MachineFunction::iterator SuccPrev = SuccBB; --SuccPrev;
1164         std::vector<MachineOperand> SuccPrevCond;
1165         
1166         // If this block doesn't already fall-through to that successor, and if
1167         // the succ doesn't already have a block that can fall through into it,
1168         // and if the successor isn't an EH destination, we can arrange for the
1169         // fallthrough to happen.
1170         if (SuccBB != MBB && !CanFallThrough(SuccPrev) &&
1171             !SuccBB->isLandingPad()) {
1172           MBB->moveBefore(SuccBB);
1173           MadeChange = true;
1174           return OptimizeBlock(MBB);
1175         }
1176       }
1177       
1178       // Okay, there is no really great place to put this block.  If, however,
1179       // the block before this one would be a fall-through if this block were
1180       // removed, move this block to the end of the function.
1181       if (FallThrough != MBB->getParent()->end() &&
1182           PrevBB.isSuccessor(FallThrough)) {
1183         MBB->moveAfter(--MBB->getParent()->end());
1184         MadeChange = true;
1185         return MadeChange;
1186       }
1187     }
1188   }
1189
1190   return MadeChange;
1191 }