lib/CodeGen/BranchFolding.cpp

   1 //===-- BranchFolding.cpp - Fold machine code branch instructions ---------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
   6 // the University of Illinois Open Source 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 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
  20 #include "llvm/CodeGen/MachineDebugInfo.h"
  21 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
  22 #include "llvm/CodeGen/MachineJumpTableInfo.h"
  23 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
  24 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  25 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  26 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  27 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  28 using namespace llvm;
  29
  30 static Statistic<> NumDeadBlocks("branchfold", "Number of dead blocks removed");
  31 static Statistic<> NumBranchOpts("branchfold", "Number of branches optimized");
  32 static Statistic<> NumTailMerge ("branchfold", "Number of block tails merged");
  33 static cl::opt<bool> EnableTailMerge("enable-tail-merge", cl::Hidden);
  34
  35 namespace {
  36   struct BranchFolder : public MachineFunctionPass {
  37     virtual bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF);
  38     virtual const char *getPassName() const { return "Control Flow Optimizer"; }
  39     const TargetInstrInfo *TII;
  40     MachineDebugInfo *MDI;
  41     bool MadeChange;
  42   private:
  43     // Tail Merging.
  44     bool TailMergeBlocks(MachineFunction &MF);
  45     void ReplaceTailWithBranchTo(MachineBasicBlock::iterator OldInst,
  46                                  MachineBasicBlock *NewDest);
  47     MachineBasicBlock *SplitMBBAt(MachineBasicBlock &CurMBB,
  48                                   MachineBasicBlock::iterator BBI1);
  49
  50     // Branch optzn.
  51     bool OptimizeBranches(MachineFunction &MF);
  52     void OptimizeBlock(MachineBasicBlock *MBB);
  53     void RemoveDeadBlock(MachineBasicBlock *MBB);
  54
  55     bool CanFallThrough(MachineBasicBlock *CurBB);
  56     bool CanFallThrough(MachineBasicBlock *CurBB, bool BranchUnAnalyzable,
  57                         MachineBasicBlock *TBB, MachineBasicBlock *FBB,
  58                         const std::vector<MachineOperand> &Cond);
  59   };
  60 }
  61
  62 FunctionPass *llvm::createBranchFoldingPass() { return new BranchFolder(); }
  63
  64 /// RemoveDeadBlock - Remove the specified dead machine basic block from the
  65 /// function, updating the CFG.
  66 void BranchFolder::RemoveDeadBlock(MachineBasicBlock *MBB) {
  67   assert(MBB->pred_empty() && "MBB must be dead!");
  68
  69   MachineFunction *MF = MBB->getParent();
  70   // drop all successors.
  71   while (!MBB->succ_empty())
  72     MBB->removeSuccessor(MBB->succ_end()-1);
  73
  74   // If there is DWARF info to active, check to see if there are any DWARF_LABEL
  75   // records in the basic block.  If so, unregister them from MachineDebugInfo.
  76   if (MDI && !MBB->empty()) {
  77     unsigned DWARF_LABELOpc = TII->getDWARF_LABELOpcode();
  78     assert(DWARF_LABELOpc &&
  79            "Target supports dwarf but didn't implement getDWARF_LABELOpcode!");
  80
  81     for (MachineBasicBlock::iterator I = MBB->begin(), E = MBB->end();
  82          I != E; ++I) {
  83       if ((unsigned)I->getOpcode() == DWARF_LABELOpc) {
  84         // The label ID # is always operand #0, an immediate.
  85         MDI->InvalidateLabel(I->getOperand(0).getImm());
  86       }
  87     }
  88   }
  89
  90   // Remove the block.
  91   MF->getBasicBlockList().erase(MBB);
  92 }
  93
  94 bool BranchFolder::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
  95   TII = MF.getTarget().getInstrInfo();
  96   if (!TII) return false;
  97
  98   MDI = getAnalysisToUpdate<MachineDebugInfo>();
  99
 100   bool EverMadeChange = false;
 101   bool MadeChangeThisIteration = true;
 102   while (MadeChangeThisIteration) {
 103     MadeChangeThisIteration = false;
 104     MadeChangeThisIteration |= TailMergeBlocks(MF);
 105     MadeChangeThisIteration |= OptimizeBranches(MF);
 106     EverMadeChange |= MadeChangeThisIteration;
 107   }
 108
 109   // See if any jump tables have become mergable or dead as the code generator
 110   // did its thing.
 111   MachineJumpTableInfo *JTI = MF.getJumpTableInfo();
 112   const std::vector<MachineJumpTableEntry> &JTs = JTI->getJumpTables();
 113   if (!JTs.empty()) {
 114     // Figure out how these jump tables should be merged.
 115     std::vector<unsigned> JTMapping;
 116     JTMapping.reserve(JTs.size());
 117
 118     // We always keep the 0th jump table.
 119     JTMapping.push_back(0);
 120
 121     // Scan the jump tables, seeing if there are any duplicates.  Note that this
 122     // is N^2, which should be fixed someday.
 123     for (unsigned i = 1, e = JTs.size(); i != e; ++i)
 124       JTMapping.push_back(JTI->getJumpTableIndex(JTs[i].MBBs));
 125
 126     // If a jump table was merge with another one, walk the function rewriting
 127     // references to jump tables to reference the new JT ID's.  Keep track of
 128     // whether we see a jump table idx, if not, we can delete the JT.
 129     std::vector<bool> JTIsLive;
 130     JTIsLive.resize(JTs.size());
 131     for (MachineFunction::iterator BB = MF.begin(), E = MF.end();
 132          BB != E; ++BB) {
 133       for (MachineBasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end();
 134            I != E; ++I)
 135         for (unsigned op = 0, e = I->getNumOperands(); op != e; ++op) {
 136           MachineOperand &Op = I->getOperand(op);
 137           if (!Op.isJumpTableIndex()) continue;
 138           unsigned NewIdx = JTMapping[Op.getJumpTableIndex()];
 139           Op.setJumpTableIndex(NewIdx);
 140
 141           // Remember that this JT is live.
 142           JTIsLive[NewIdx] = true;
 143         }
 144     }
 145
 146     // Finally, remove dead jump tables.  This happens either because the
 147     // indirect jump was unreachable (and thus deleted) or because the jump
 148     // table was merged with some other one.
 149     for (unsigned i = 0, e = JTIsLive.size(); i != e; ++i)
 150       if (!JTIsLive[i]) {
 151         JTI->RemoveJumpTable(i);
 152         EverMadeChange = true;
 153       }
 154   }
 155
 156   return EverMadeChange;
 157 }
 158
 159 //===----------------------------------------------------------------------===//
 160 //  Tail Merging of Blocks
 161 //===----------------------------------------------------------------------===//
 162
 163 /// HashMachineInstr - Compute a hash value for MI and its operands.
 164 static unsigned HashMachineInstr(const MachineInstr *MI) {
 165   unsigned Hash = MI->getOpcode();
 166   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 167     const MachineOperand &Op = MI->getOperand(i);
 168
 169     // Merge in bits from the operand if easy.
 170     unsigned OperandHash = 0;
 171     switch (Op.getType()) {
 172     case MachineOperand::MO_Register:          OperandHash = Op.getReg(); break;
 173     case MachineOperand::MO_Immediate:         OperandHash = Op.getImm(); break;
 174     case MachineOperand::MO_MachineBasicBlock:
 175       OperandHash = Op.getMachineBasicBlock()->getNumber();
 176       break;
 177     case MachineOperand::MO_FrameIndex: OperandHash = Op.getFrameIndex(); break;
 178     case MachineOperand::MO_ConstantPoolIndex:
 179       OperandHash = Op.getConstantPoolIndex();
 180       break;
 181     case MachineOperand::MO_JumpTableIndex:
 182       OperandHash = Op.getJumpTableIndex();
 183       break;
 184     case MachineOperand::MO_GlobalAddress:
 185     case MachineOperand::MO_ExternalSymbol:
 186       // Global address / external symbol are too hard, don't bother, but do
 187       // pull in the offset.
 188       OperandHash = Op.getOffset();
 189       break;
 190     default: break;
 191     }
 192
 193     Hash += ((OperandHash << 3) | Op.getType()) << (i&31);
 194   }
 195   return Hash;
 196 }
 197
 198 /// HashEndOfMBB - Hash the last two instructions in the MBB.  We hash two
 199 /// instructions, because cross-jumping only saves code when at least two
 200 /// instructions are removed (since a branch must be inserted).
 201 static unsigned HashEndOfMBB(const MachineBasicBlock *MBB) {
 202   MachineBasicBlock::const_iterator I = MBB->end();
 203   if (I == MBB->begin())
 204     return 0;   // Empty MBB.
 205
 206   --I;
 207   unsigned Hash = HashMachineInstr(I);
 208
 209   if (I == MBB->begin())
 210     return Hash;   // Single instr MBB.
 211
 212   --I;
 213   // Hash in the second-to-last instruction.
 214   Hash ^= HashMachineInstr(I) << 2;
 215   return Hash;
 216 }
 217
 218 /// ComputeCommonTailLength - Given two machine basic blocks, compute the number
 219 /// of instructions they actually have in common together at their end.  Return
 220 /// iterators for the first shared instruction in each block.
 221 static unsigned ComputeCommonTailLength(MachineBasicBlock *MBB1,
 222                                         MachineBasicBlock *MBB2,
 223                                         MachineBasicBlock::iterator &I1,
 224                                         MachineBasicBlock::iterator &I2) {
 225   I1 = MBB1->end();
 226   I2 = MBB2->end();
 227
 228   unsigned TailLen = 0;
 229   while (I1 != MBB1->begin() && I2 != MBB2->begin()) {
 230     --I1; --I2;
 231     if (!I1->isIdenticalTo(I2)) {
 232       ++I1; ++I2;
 233       break;
 234     }
 235     ++TailLen;
 236   }
 237   return TailLen;
 238 }
 239
 240 /// ReplaceTailWithBranchTo - Delete the instruction OldInst and everything
 241 /// after it, replacing it with an unconditional branch to NewDest.  This
 242 /// returns true if OldInst's block is modified, false if NewDest is modified.
 243 void BranchFolder::ReplaceTailWithBranchTo(MachineBasicBlock::iterator OldInst,
 244                                            MachineBasicBlock *NewDest) {
 245   MachineBasicBlock *OldBB = OldInst->getParent();
 246
 247   // Remove all the old successors of OldBB from the CFG.
 248   while (!OldBB->succ_empty())
 249     OldBB->removeSuccessor(OldBB->succ_begin());
 250
 251   // Remove all the dead instructions from the end of OldBB.
 252   OldBB->erase(OldInst, OldBB->end());
 253
 254   // If OldBB isn't immediately before OldBB, insert a branch to it.
 255   if (++MachineFunction::iterator(OldBB) != MachineFunction::iterator(NewDest))
 256     TII->InsertBranch(*OldBB, NewDest, 0, std::vector<MachineOperand>());
 257   OldBB->addSuccessor(NewDest);
 258   ++NumTailMerge;
 259 }
 260
 261 /// SplitMBBAt - Given a machine basic block and an iterator into it, split the
 262 /// MBB so that the part before the iterator falls into the part starting at the
 263 /// iterator.  This returns the new MBB.
 264 MachineBasicBlock *BranchFolder::SplitMBBAt(MachineBasicBlock &CurMBB,
 265                                             MachineBasicBlock::iterator BBI1) {
 266   // Create the fall-through block.
 267   MachineFunction::iterator MBBI = &CurMBB;
 268   MachineBasicBlock *NewMBB = new MachineBasicBlock(CurMBB.getBasicBlock());
 269   CurMBB.getParent()->getBasicBlockList().insert(++MBBI, NewMBB);
 270
 271   // Move all the successors of this block to the specified block.
 272   while (!CurMBB.succ_empty()) {
 273     MachineBasicBlock *S = *(CurMBB.succ_end()-1);
 274     NewMBB->addSuccessor(S);
 275     CurMBB.removeSuccessor(S);
 276   }
 277
 278   // Add an edge from CurMBB to NewMBB for the fall-through.
 279   CurMBB.addSuccessor(NewMBB);
 280
 281   // Splice the code over.
 282   NewMBB->splice(NewMBB->end(), &CurMBB, BBI1, CurMBB.end());
 283   return NewMBB;
 284 }
 285
 286 bool BranchFolder::TailMergeBlocks(MachineFunction &MF) {
 287   MadeChange = false;
 288
 289   if (!EnableTailMerge) return false;
 290
 291   // Find blocks with no successors.
 292   std::vector<std::pair<unsigned,MachineBasicBlock*> > MergePotentials;
 293   for (MachineFunction::iterator I = MF.begin(), E = MF.end(); I != E; ++I) {
 294     if (I->succ_empty())
 295       MergePotentials.push_back(std::make_pair(HashEndOfMBB(I), I));
 296   }
 297
 298   // Sort by hash value so that blocks with identical end sequences sort
 299   // together.
 300   std::stable_sort(MergePotentials.begin(), MergePotentials.end());
 301
 302   // Walk through equivalence sets looking for actual exact matches.
 303   while (MergePotentials.size() > 1) {
 304     unsigned CurHash  = (MergePotentials.end()-1)->first;
 305     unsigned PrevHash = (MergePotentials.end()-2)->first;
 306     MachineBasicBlock *CurMBB = (MergePotentials.end()-1)->second;
 307
 308     // If there is nothing that matches the hash of the current basic block,
 309     // give up.
 310     if (CurHash != PrevHash) {
 311       MergePotentials.pop_back();
 312       continue;
 313     }
 314
 315     // Determine the actual length of the shared tail between these two basic
 316     // blocks.  Because the hash can have collisions, it's possible that this is
 317     // less than 2.
 318     MachineBasicBlock::iterator BBI1, BBI2;
 319     unsigned CommonTailLen =
 320       ComputeCommonTailLength(CurMBB, (MergePotentials.end()-2)->second,
 321                               BBI1, BBI2);
 322
 323     // If the tails don't have at least two instructions in common, see if there
 324     // is anything else in the equivalence class that does match.
 325     if (CommonTailLen < 2) {
 326       unsigned FoundMatch = ~0U;
 327       for (int i = MergePotentials.size()-2;
 328            i != -1 && MergePotentials[i].first == CurHash; --i) {
 329         CommonTailLen = ComputeCommonTailLength(CurMBB,
 330                                                 MergePotentials[i].second,
 331                                                 BBI1, BBI2);
 332         if (CommonTailLen >= 2) {
 333           FoundMatch = i;
 334           break;
 335         }
 336       }
 337
 338       // If we didn't find anything that has at least two instructions matching
 339       // this one, bail out.
 340       if (FoundMatch == ~0U) {
 341         MergePotentials.pop_back();
 342         continue;
 343       }
 344
 345       // Otherwise, move the matching block to the right position.
 346       std::swap(MergePotentials[FoundMatch], *(MergePotentials.end()-2));
 347     }
 348
 349     MachineBasicBlock *MBB2 = (MergePotentials.end()-2)->second;
 350
 351     // If neither block is the entire common tail, split the tail of one block
 352     // to make it redundant with the other tail.
 353     if (CurMBB->begin() != BBI1 && MBB2->begin() != BBI2) {
 354       if (0) { // Enable this to disable partial tail merges.
 355         MergePotentials.pop_back();
 356         continue;
 357       }
 358       // TODO: if we had some notion of which block was hotter, we could split
 359       // the hot block, so it is the fall-through.  For now, just split the
 360       // second block.
 361       MBB2 = SplitMBBAt(*MBB2, BBI2);
 362       BBI2 = MBB2->begin();
 363       (MergePotentials.end()-2)->second = MBB2;
 364     }
 365
 366     if (MBB2->begin() == BBI2) {
 367       // Hack the end off CurMBB, making it jump to MBBI@ instead.
 368       ReplaceTailWithBranchTo(BBI1, MBB2);
 369       // This modifies CurMBB, so remove it from the worklist.
 370       MergePotentials.pop_back();
 371     } else {
 372       assert(CurMBB->begin() == BBI1 && "Didn't split block correctly?");
 373       // Hack the end off MBB2, making it jump to CurMBB instead.
 374       ReplaceTailWithBranchTo(BBI2, CurMBB);
 375       // This modifies MBB2, so remove it from the worklist.
 376       MergePotentials.erase(MergePotentials.end()-2);
 377     }
 378     MadeChange = true;
 379   }
 380
 381   return MadeChange;
 382 }
 383
 384
 385 //===----------------------------------------------------------------------===//
 386 //  Branch Optimization
 387 //===----------------------------------------------------------------------===//
 388
 389 bool BranchFolder::OptimizeBranches(MachineFunction &MF) {
 390   MadeChange = false;
 391
 392   for (MachineFunction::iterator I = ++MF.begin(), E = MF.end(); I != E; ) {
 393     MachineBasicBlock *MBB = I++;
 394     OptimizeBlock(MBB);
 395
 396     // If it is dead, remove it.
 397     if (MBB->pred_empty()) {
 398       RemoveDeadBlock(MBB);
 399       MadeChange = true;
 400       ++NumDeadBlocks;
 401     }
 402   }
 403   return MadeChange;
 404 }
 405
 406
 407 /// CorrectExtraCFGEdges - Various pieces of code can cause excess edges in the
 408 /// CFG to be inserted.  If we have proven that MBB can only branch to DestA and
 409 /// DestB, remove any other MBB successors from the CFG.  DestA and DestB can
 410 /// be null.
 411 static bool CorrectExtraCFGEdges(MachineBasicBlock &MBB,
 412                                  MachineBasicBlock *DestA,
 413                                  MachineBasicBlock *DestB,
 414                                  bool isCond,
 415                                  MachineFunction::iterator FallThru) {
 416   bool MadeChange = false;
 417   bool AddedFallThrough = false;
 418
 419   // If this block ends with a conditional branch that falls through to its
 420   // successor, set DestB as the successor.
 421   if (isCond) {
 422     if (DestB == 0 && FallThru != MBB.getParent()->end()) {
 423       DestB = FallThru;
 424       AddedFallThrough = true;
 425     }
 426   } else {
 427     // If this is an unconditional branch with no explicit dest, it must just be
 428     // a fallthrough into DestB.
 429     if (DestA == 0 && FallThru != MBB.getParent()->end()) {
 430       DestA = FallThru;
 431       AddedFallThrough = true;
 432     }
 433   }
 434
 435   MachineBasicBlock::pred_iterator SI = MBB.succ_begin();
 436   while (SI != MBB.succ_end()) {
 437     if (*SI == DestA) {
 438       DestA = 0;
 439       ++SI;
 440     } else if (*SI == DestB) {
 441       DestB = 0;
 442       ++SI;
 443     } else {
 444       // Otherwise, this is a superfluous edge, remove it.
 445       MBB.removeSuccessor(SI);
 446       MadeChange = true;
 447     }
 448   }
 449   if (!AddedFallThrough) {
 450     assert(DestA == 0 && DestB == 0 &&
 451            "MachineCFG is missing edges!");
 452   } else if (isCond) {
 453     assert(DestA == 0 && "MachineCFG is missing edges!");
 454   }
 455   return MadeChange;
 456 }
 457
 458
 459 /// ReplaceUsesOfBlockWith - Given a machine basic block 'BB' that branched to
 460 /// 'Old', change the code and CFG so that it branches to 'New' instead.
 461 static void ReplaceUsesOfBlockWith(MachineBasicBlock *BB,
 462                                    MachineBasicBlock *Old,
 463                                    MachineBasicBlock *New,
 464                                    const TargetInstrInfo *TII) {
 465   assert(Old != New && "Cannot replace self with self!");
 466
 467   MachineBasicBlock::iterator I = BB->end();
 468   while (I != BB->begin()) {
 469     --I;
 470     if (!TII->isTerminatorInstr(I->getOpcode())) break;
 471
 472     // Scan the operands of this machine instruction, replacing any uses of Old
 473     // with New.
 474     for (unsigned i = 0, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i)
 475       if (I->getOperand(i).isMachineBasicBlock() &&
 476           I->getOperand(i).getMachineBasicBlock() == Old)
 477         I->getOperand(i).setMachineBasicBlock(New);
 478   }
 479
 480   // Update the successor information.
 481   std::vector<MachineBasicBlock*> Succs(BB->succ_begin(), BB->succ_end());
 482   for (int i = Succs.size()-1; i >= 0; --i)
 483     if (Succs[i] == Old) {
 484       BB->removeSuccessor(Old);
 485       BB->addSuccessor(New);
 486     }
 487 }
 488
 489 /// CanFallThrough - Return true if the specified block (with the specified
 490 /// branch condition) can implicitly transfer control to the block after it by
 491 /// falling off the end of it.  This should return false if it can reach the
 492 /// block after it, but it uses an explicit branch to do so (e.g. a table jump).
 493 ///
 494 /// True is a conservative answer.
 495 ///
 496 bool BranchFolder::CanFallThrough(MachineBasicBlock *CurBB,
 497                                   bool BranchUnAnalyzable,
 498                                   MachineBasicBlock *TBB, MachineBasicBlock *FBB,
 499                                   const std::vector<MachineOperand> &Cond) {
 500   MachineFunction::iterator Fallthrough = CurBB;
 501   ++Fallthrough;
 502   // If FallthroughBlock is off the end of the function, it can't fall through.
 503   if (Fallthrough == CurBB->getParent()->end())
 504     return false;
 505
 506   // If FallthroughBlock isn't a successor of CurBB, no fallthrough is possible.
 507   if (!CurBB->isSuccessor(Fallthrough))
 508     return false;
 509
 510   // If we couldn't analyze the branch, assume it could fall through.
 511   if (BranchUnAnalyzable) return true;
 512
 513   // If there is no branch, control always falls through.
 514   if (TBB == 0) return true;
 515
 516   // If there is some explicit branch to the fallthrough block, it can obviously
 517   // reach, even though the branch should get folded to fall through implicitly.
 518   if (MachineFunction::iterator(TBB) == Fallthrough ||
 519       MachineFunction::iterator(FBB) == Fallthrough)
 520     return true;
 521
 522   // If it's an unconditional branch to some block not the fall through, it
 523   // doesn't fall through.
 524   if (Cond.empty()) return false;
 525
 526   // Otherwise, if it is conditional and has no explicit false block, it falls
 527   // through.
 528   return FBB == 0;
 529 }
 530
 531 /// CanFallThrough - Return true if the specified can implicitly transfer
 532 /// control to the block after it by falling off the end of it.  This should
 533 /// return false if it can reach the block after it, but it uses an explicit
 534 /// branch to do so (e.g. a table jump).
 535 ///
 536 /// True is a conservative answer.
 537 ///
 538 bool BranchFolder::CanFallThrough(MachineBasicBlock *CurBB) {
 539   MachineBasicBlock *TBB = 0, *FBB = 0;
 540   std::vector<MachineOperand> Cond;
 541   bool CurUnAnalyzable = TII->AnalyzeBranch(*CurBB, TBB, FBB, Cond);
 542   return CanFallThrough(CurBB, CurUnAnalyzable, TBB, FBB, Cond);
 543 }
 544
 545 /// OptimizeBlock - Analyze and optimize control flow related to the specified
 546 /// block.  This is never called on the entry block.
 547 void BranchFolder::OptimizeBlock(MachineBasicBlock *MBB) {
 548   MachineFunction::iterator FallThrough = MBB;
 549   ++FallThrough;
 550
 551   // If this block is empty, make everyone use its fall-through, not the block
 552   // explicitly.
 553   if (MBB->empty()) {
 554     // Dead block?  Leave for cleanup later.
 555     if (MBB->pred_empty()) return;
 556
 557     if (FallThrough == MBB->getParent()->end()) {
 558       // TODO: Simplify preds to not branch here if possible!
 559     } else {
 560       // Rewrite all predecessors of the old block to go to the fallthrough
 561       // instead.
 562       while (!MBB->pred_empty()) {
 563         MachineBasicBlock *Pred = *(MBB->pred_end()-1);
 564         ReplaceUsesOfBlockWith(Pred, MBB, FallThrough, TII);
 565       }
 566
 567       // If MBB was the target of a jump table, update jump tables to go to the
 568       // fallthrough instead.
 569       MBB->getParent()->getJumpTableInfo()->
 570         ReplaceMBBInJumpTables(MBB, FallThrough);
 571       MadeChange = true;
 572     }
 573     return;
 574   }
 575
 576   // Check to see if we can simplify the terminator of the block before this
 577   // one.
 578   MachineBasicBlock &PrevBB = *prior(MachineFunction::iterator(MBB));
 579
 580   MachineBasicBlock *PriorTBB = 0, *PriorFBB = 0;
 581   std::vector<MachineOperand> PriorCond;
 582   bool PriorUnAnalyzable =
 583     TII->AnalyzeBranch(PrevBB, PriorTBB, PriorFBB, PriorCond);
 584   if (!PriorUnAnalyzable) {
 585     // If the CFG for the prior block has extra edges, remove them.
 586     MadeChange |= CorrectExtraCFGEdges(PrevBB, PriorTBB, PriorFBB,
 587                                        !PriorCond.empty(), MBB);
 588
 589     // If the previous branch is conditional and both conditions go to the same
 590     // destination, remove the branch, replacing it with an unconditional one or
 591     // a fall-through.
 592     if (PriorTBB && PriorTBB == PriorFBB) {
 593       TII->RemoveBranch(PrevBB);
 594       PriorCond.clear();
 595       if (PriorTBB != MBB)
 596         TII->InsertBranch(PrevBB, PriorTBB, 0, PriorCond);
 597       MadeChange = true;
 598       ++NumBranchOpts;
 599       return OptimizeBlock(MBB);
 600     }
 601
 602     // If the previous branch *only* branches to *this* block (conditional or
 603     // not) remove the branch.
 604     if (PriorTBB == MBB && PriorFBB == 0) {
 605       TII->RemoveBranch(PrevBB);
 606       MadeChange = true;
 607       ++NumBranchOpts;
 608       return OptimizeBlock(MBB);
 609     }
 610
 611     // If the prior block branches somewhere else on the condition and here if
 612     // the condition is false, remove the uncond second branch.
 613     if (PriorFBB == MBB) {
 614       TII->RemoveBranch(PrevBB);
 615       TII->InsertBranch(PrevBB, PriorTBB, 0, PriorCond);
 616       MadeChange = true;
 617       ++NumBranchOpts;
 618       return OptimizeBlock(MBB);
 619     }
 620
 621     // If the prior block branches here on true and somewhere else on false, and
 622     // if the branch condition is reversible, reverse the branch to create a
 623     // fall-through.
 624     if (PriorTBB == MBB) {
 625       std::vector<MachineOperand> NewPriorCond(PriorCond);
 626       if (!TII->ReverseBranchCondition(NewPriorCond)) {
 627         TII->RemoveBranch(PrevBB);
 628         TII->InsertBranch(PrevBB, PriorFBB, 0, NewPriorCond);
 629         MadeChange = true;
 630         ++NumBranchOpts;
 631         return OptimizeBlock(MBB);
 632       }
 633     }
 634   }
 635
 636   // Analyze the branch in the current block.
 637   MachineBasicBlock *CurTBB = 0, *CurFBB = 0;
 638   std::vector<MachineOperand> CurCond;
 639   bool CurUnAnalyzable = TII->AnalyzeBranch(*MBB, CurTBB, CurFBB, CurCond);
 640   if (!CurUnAnalyzable) {
 641     // If the CFG for the prior block has extra edges, remove them.
 642     MadeChange |= CorrectExtraCFGEdges(*MBB, CurTBB, CurFBB,
 643                                        !CurCond.empty(),
 644                                        ++MachineFunction::iterator(MBB));
 645
 646     // If this branch is the only thing in its block, see if we can forward
 647     // other blocks across it.
 648     if (CurTBB && CurCond.empty() && CurFBB == 0 &&
 649         TII->isBranch(MBB->begin()->getOpcode()) && CurTBB != MBB) {
 650       // This block may contain just an unconditional branch.  Because there can
 651       // be 'non-branch terminators' in the block, try removing the branch and
 652       // then seeing if the block is empty.
 653       TII->RemoveBranch(*MBB);
 654
 655       // If this block is just an unconditional branch to CurTBB, we can
 656       // usually completely eliminate the block.  The only case we cannot
 657       // completely eliminate the block is when the block before this one
 658       // falls through into MBB and we can't understand the prior block's branch
 659       // condition.
 660       if (MBB->empty()) {
 661         bool PredHasNoFallThrough = TII->BlockHasNoFallThrough(PrevBB);
 662         if (PredHasNoFallThrough || !PriorUnAnalyzable ||
 663             !PrevBB.isSuccessor(MBB)) {
 664           // If the prior block falls through into us, turn it into an
 665           // explicit branch to us to make updates simpler.
 666           if (!PredHasNoFallThrough && PrevBB.isSuccessor(MBB) &&
 667               PriorTBB != MBB && PriorFBB != MBB) {
 668             if (PriorTBB == 0) {
 669               assert(PriorCond.empty() && PriorFBB == 0 &&
 670                      "Bad branch analysis");
 671               PriorTBB = MBB;
 672             } else {
 673               assert(PriorFBB == 0 && "Machine CFG out of date!");
 674               PriorFBB = MBB;
 675             }
 676             TII->RemoveBranch(PrevBB);
 677             TII->InsertBranch(PrevBB, PriorTBB, PriorFBB, PriorCond);
 678           }
 679
 680           // Iterate through all the predecessors, revectoring each in-turn.
 681           MachineBasicBlock::pred_iterator PI = MBB->pred_begin();
 682           bool DidChange = false;
 683           bool HasBranchToSelf = false;
 684           while (PI != MBB->pred_end()) {
 685             if (*PI == MBB) {
 686               // If this block has an uncond branch to itself, leave it.
 687               ++PI;
 688               HasBranchToSelf = true;
 689             } else {
 690               DidChange = true;
 691               ReplaceUsesOfBlockWith(*PI, MBB, CurTBB, TII);
 692             }
 693           }
 694
 695           // Change any jumptables to go to the new MBB.
 696           MBB->getParent()->getJumpTableInfo()->
 697             ReplaceMBBInJumpTables(MBB, CurTBB);
 698           if (DidChange) {
 699             ++NumBranchOpts;
 700             MadeChange = true;
 701             if (!HasBranchToSelf) return;
 702           }
 703         }
 704       }
 705
 706       // Add the branch back if the block is more than just an uncond branch.
 707       TII->InsertBranch(*MBB, CurTBB, 0, CurCond);
 708     }
 709   }
 710
 711   // If the prior block doesn't fall through into this block, and if this
 712   // block doesn't fall through into some other block, see if we can find a
 713   // place to move this block where a fall-through will happen.
 714   if (!CanFallThrough(&PrevBB, PriorUnAnalyzable,
 715                       PriorTBB, PriorFBB, PriorCond)) {
 716     // Now we know that there was no fall-through into this block, check to
 717     // see if it has a fall-through into its successor.
 718     if (!CanFallThrough(MBB, CurUnAnalyzable, CurTBB, CurFBB, CurCond)) {
 719       // Check all the predecessors of this block.  If one of them has no fall
 720       // throughs, move this block right after it.
 721       for (MachineBasicBlock::pred_iterator PI = MBB->pred_begin(),
 722            E = MBB->pred_end(); PI != E; ++PI) {
 723         // Analyze the branch at the end of the pred.
 724         MachineBasicBlock *PredBB = *PI;
 725         MachineFunction::iterator PredFallthrough = PredBB; ++PredFallthrough;
 726         MachineBasicBlock *PredTBB = 0, *PredFBB = 0;
 727         std::vector<MachineOperand> PredCond;
 728         if (PredBB != MBB && !CanFallThrough(PredBB)) {
 729           MBB->moveAfter(PredBB);
 730           MadeChange = true;
 731           return OptimizeBlock(MBB);
 732         }
 733       }
 734
 735       // Check all successors to see if we can move this block before it.
 736       for (MachineBasicBlock::succ_iterator SI = MBB->succ_begin(),
 737            E = MBB->succ_end(); SI != E; ++SI) {
 738         // Analyze the branch at the end of the block before the succ.
 739         MachineBasicBlock *SuccBB = *SI;
 740         MachineFunction::iterator SuccPrev = SuccBB; --SuccPrev;
 741         MachineBasicBlock *SuccPrevTBB = 0, *SuccPrevFBB = 0;
 742         std::vector<MachineOperand> SuccPrevCond;
 743         if (SuccBB != MBB && !CanFallThrough(SuccPrev)) {
 744           MBB->moveBefore(SuccBB);
 745           MadeChange = true;
 746           return OptimizeBlock(MBB);
 747         }
 748       }
 749
 750       // Okay, there is no really great place to put this block.  If, however,
 751       // the block before this one would be a fall-through if this block were
 752       // removed, move this block to the end of the function.
 753       if (FallThrough != MBB->getParent()->end() &&
 754           PrevBB.isSuccessor(FallThrough)) {
 755         MBB->moveAfter(--MBB->getParent()->end());
 756         MadeChange = true;
 757         return;
 758       }
 759     }
 760   }
 761 }