lib/CodeGen/IfConversion.cpp

   1 //===-- IfConversion.cpp - Machine code if conversion pass. ---------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by the Evan Cheng and is distributed under
   6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file implements the machine instruction level if-conversion pass.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #define DEBUG_TYPE "ifcvt"
  15 #include "llvm/Function.h"
  16 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
  17 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
  18 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
  19 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
  20 #include "llvm/Target/TargetLowering.h"
  21 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  22 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  23 #include "llvm/Support/Debug.h"
  24 #include "llvm/ADT/DepthFirstIterator.h"
  25 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  26 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  27 using namespace llvm;
  28
  29 namespace {
  30   // Hidden options for help debugging.
  31   cl::opt<int> IfCvtFnStart("ifcvt-fn-start", cl::init(-1), cl::Hidden);
  32   cl::opt<int> IfCvtFnStop("ifcvt-fn-stop", cl::init(-1), cl::Hidden);
  33   cl::opt<int> IfCvtLimit("ifcvt-limit", cl::init(-1), cl::Hidden);
  34   cl::opt<bool> DisableSimple("disable-ifcvt-simple",
  35                               cl::init(false), cl::Hidden);
  36   cl::opt<bool> DisableSimpleF("disable-ifcvt-simple-false",
  37                                cl::init(false), cl::Hidden);
  38   cl::opt<bool> DisableTriangle("disable-ifcvt-triangle",
  39                                 cl::init(false), cl::Hidden);
  40   cl::opt<bool> DisableTriangleR("disable-ifcvt-triangle-rev",
  41                                  cl::init(false), cl::Hidden);
  42   cl::opt<bool> DisableTriangleF("disable-ifcvt-triangle-false",
  43                                  cl::init(false), cl::Hidden);
  44   cl::opt<bool> DisableTriangleFR("disable-ifcvt-triangle-false-rev",
  45                                   cl::init(false), cl::Hidden);
  46   cl::opt<bool> DisableDiamond("disable-ifcvt-diamond",
  47                                cl::init(false), cl::Hidden);
  48 }
  49
  50 STATISTIC(NumSimple,       "Number of simple if-conversions performed");
  51 STATISTIC(NumSimpleFalse,  "Number of simple (F) if-conversions performed");
  52 STATISTIC(NumTriangle,     "Number of triangle if-conversions performed");
  53 STATISTIC(NumTriangleRev,  "Number of triangle (R) if-conversions performed");
  54 STATISTIC(NumTriangleFalse,"Number of triangle (F) if-conversions performed");
  55 STATISTIC(NumTriangleFRev, "Number of triangle (F/R) if-conversions performed");
  56 STATISTIC(NumDiamonds,     "Number of diamond if-conversions performed");
  57 STATISTIC(NumIfConvBBs,    "Number of if-converted blocks");
  58 STATISTIC(NumDupBBs,       "Number of duplicated blocks");
  59
  60 namespace {
  61   class IfConverter : public MachineFunctionPass {
  62     enum IfcvtKind {
  63       ICNotClassfied,  // BB data valid, but not classified.
  64       ICSimpleFalse,   // Same as ICSimple, but on the false path.
  65       ICSimple,        // BB is entry of an one split, no rejoin sub-CFG.
  66       ICTriangleFRev,  // Same as ICTriangleFalse, but false path rev condition.
  67       ICTriangleRev,   // Same as ICTriangle, but true path rev condition.
  68       ICTriangleFalse, // Same as ICTriangle, but on the false path.
  69       ICTriangle,      // BB is entry of a triangle sub-CFG.
  70       ICDiamond        // BB is entry of a diamond sub-CFG.
  71     };
  72
  73     /// BBInfo - One per MachineBasicBlock, this is used to cache the result
  74     /// if-conversion feasibility analysis. This includes results from
  75     /// TargetInstrInfo::AnalyzeBranch() (i.e. TBB, FBB, and Cond), and its
  76     /// classification, and common tail block of its successors (if it's a
  77     /// diamond shape), its size, whether it's predicable, and whether any
  78     /// instruction can clobber the 'would-be' predicate.
  79     ///
  80     /// IsDone          - True if BB is not to be considered for ifcvt.
  81     /// IsBeingAnalyzed - True if BB is currently being analyzed.
  82     /// IsAnalyzed      - True if BB has been analyzed (info is still valid).
  83     /// IsEnqueued      - True if BB has been enqueued to be ifcvt'ed.
  84     /// IsBrAnalyzable  - True if AnalyzeBranch() returns false.
  85     /// HasFallThrough  - True if BB may fallthrough to the following BB.
  86     /// IsUnpredicable  - True if BB is known to be unpredicable.
  87     /// ClobbersPredicate- True if BB would modify the predicate (e.g. has
  88     ///                   cmp, call, etc.)
  89     /// NonPredSize     - Number of non-predicated instructions.
  90     /// BB              - Corresponding MachineBasicBlock.
  91     /// TrueBB / FalseBB- See AnalyzeBranch().
  92     /// BrCond          - Conditions for end of block conditional branches.
  93     /// Predicate       - Predicate used in the BB.
  94     struct BBInfo {
  95       bool IsDone          : 1;
  96       bool IsBeingAnalyzed : 1;
  97       bool IsAnalyzed      : 1;
  98       bool IsEnqueued      : 1;
  99       bool IsBrAnalyzable  : 1;
 100       bool HasFallThrough  : 1;
 101       bool IsUnpredicable  : 1;
 102       bool CannotBeCopied  : 1;
 103       bool ClobbersPred    : 1;
 104       unsigned NonPredSize;
 105       MachineBasicBlock *BB;
 106       MachineBasicBlock *TrueBB;
 107       MachineBasicBlock *FalseBB;
 108       std::vector<MachineOperand> BrCond;
 109       std::vector<MachineOperand> Predicate;
 110       BBInfo() : IsDone(false), IsBeingAnalyzed(false),
 111                  IsAnalyzed(false), IsEnqueued(false), IsBrAnalyzable(false),
 112                  HasFallThrough(false), IsUnpredicable(false),
 113                  CannotBeCopied(false), ClobbersPred(false), NonPredSize(0),
 114                  BB(0), TrueBB(0), FalseBB(0) {}
 115     };
 116
 117     /// IfcvtToken - Record information about pending if-conversions to attemp:
 118     /// BBI             - Corresponding BBInfo.
 119     /// Kind            - Type of block. See IfcvtKind.
 120     /// NeedSubsumsion  - True if the to be predicated BB has already been
 121     ///                   predicated.
 122     /// NumDups      - Number of instructions that would be duplicated due
 123     ///                   to this if-conversion. (For diamonds, the number of
 124     ///                   identical instructions at the beginnings of both
 125     ///                   paths).
 126     /// NumDups2     - For diamonds, the number of identical instructions
 127     ///                   at the ends of both paths.
 128     struct IfcvtToken {
 129       BBInfo &BBI;
 130       IfcvtKind Kind;
 131       bool NeedSubsumsion;
 132       unsigned NumDups;
 133       unsigned NumDups2;
 134       IfcvtToken(BBInfo &b, IfcvtKind k, bool s, unsigned d, unsigned d2 = 0)
 135         : BBI(b), Kind(k), NeedSubsumsion(s), NumDups(d), NumDups2(d2) {}
 136     };
 137
 138     /// Roots - Basic blocks that do not have successors. These are the starting
 139     /// points of Graph traversal.
 140     std::vector<MachineBasicBlock*> Roots;
 141
 142     /// BBAnalysis - Results of if-conversion feasibility analysis indexed by
 143     /// basic block number.
 144     std::vector<BBInfo> BBAnalysis;
 145
 146     const TargetLowering *TLI;
 147     const TargetInstrInfo *TII;
 148     bool MadeChange;
 149   public:
 150     static char ID;
 151     IfConverter() : MachineFunctionPass((intptr_t)&ID) {}
 152
 153     virtual bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF);
 154     virtual const char *getPassName() const { return "If converter"; }
 155
 156   private:
 157     bool ReverseBranchCondition(BBInfo &BBI);
 158     bool ValidSimple(BBInfo &TrueBBI, unsigned &Dups) const;
 159     bool ValidTriangle(BBInfo &TrueBBI, BBInfo &FalseBBI,
 160                        bool FalseBranch, unsigned &Dups) const;
 161     bool ValidDiamond(BBInfo &TrueBBI, BBInfo &FalseBBI,
 162                       unsigned &Dups1, unsigned &Dups2) const;
 163     void ScanInstructions(BBInfo &BBI);
 164     BBInfo &AnalyzeBlock(MachineBasicBlock *BB,
 165                          std::vector<IfcvtToken*> &Tokens);
 166     bool FeasibilityAnalysis(BBInfo &BBI, std::vector<MachineOperand> &Cond,
 167                              bool isTriangle = false, bool RevBranch = false);
 168     bool AnalyzeBlocks(MachineFunction &MF,
 169                        std::vector<IfcvtToken*> &Tokens);
 170     void InvalidatePreds(MachineBasicBlock *BB);
 171     void RemoveExtraEdges(BBInfo &BBI);
 172     bool IfConvertSimple(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind);
 173     bool IfConvertTriangle(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind);
 174     bool IfConvertDiamond(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind,
 175                           unsigned NumDups1, unsigned NumDups2);
 176     void PredicateBlock(BBInfo &BBI,
 177                         MachineBasicBlock::iterator E,
 178                         std::vector<MachineOperand> &Cond);
 179     void CopyAndPredicateBlock(BBInfo &ToBBI, BBInfo &FromBBI,
 180                                std::vector<MachineOperand> &Cond,
 181                                bool IgnoreBr = false);
 182     void MergeBlocks(BBInfo &ToBBI, BBInfo &FromBBI);
 183
 184     bool MeetIfcvtSizeLimit(unsigned Size) const {
 185       return Size > 0 && Size <= TLI->getIfCvtBlockSizeLimit();
 186     }
 187
 188     // blockAlwaysFallThrough - Block ends without a terminator.
 189     bool blockAlwaysFallThrough(BBInfo &BBI) const {
 190       return BBI.IsBrAnalyzable && BBI.TrueBB == NULL;
 191     }
 192
 193     // IfcvtTokenCmp - Used to sort if-conversion candidates.
 194     static bool IfcvtTokenCmp(IfcvtToken *C1, IfcvtToken *C2) {
 195       int Incr1 = (C1->Kind == ICDiamond)
 196         ? -(int)(C1->NumDups + C1->NumDups2) : (int)C1->NumDups;
 197       int Incr2 = (C2->Kind == ICDiamond)
 198         ? -(int)(C2->NumDups + C2->NumDups2) : (int)C2->NumDups;
 199       if (Incr1 > Incr2)
 200         return true;
 201       else if (Incr1 == Incr2) {
 202         // Favors subsumsion.
 203         if (C1->NeedSubsumsion == false && C2->NeedSubsumsion == true)
 204           return true;
 205         else if (C1->NeedSubsumsion == C2->NeedSubsumsion) {
 206           // Favors diamond over triangle, etc.
 207           if ((unsigned)C1->Kind < (unsigned)C2->Kind)
 208             return true;
 209           else if (C1->Kind == C2->Kind)
 210             return C1->BBI.BB->getNumber() < C2->BBI.BB->getNumber();
 211         }
 212       }
 213       return false;
 214     }
 215   };
 216
 217   char IfConverter::ID = 0;
 218 }
 219
 220 FunctionPass *llvm::createIfConverterPass() { return new IfConverter(); }
 221
 222 bool IfConverter::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
 223   TLI = MF.getTarget().getTargetLowering();
 224   TII = MF.getTarget().getInstrInfo();
 225   if (!TII) return false;
 226
 227   static int FnNum = -1;
 228   DOUT << "\nIfcvt: function (" << ++FnNum <<  ") \'"
 229        << MF.getFunction()->getName() << "\'";
 230
 231   if (FnNum < IfCvtFnStart || (IfCvtFnStop != -1 && FnNum > IfCvtFnStop)) {
 232     DOUT << " skipped\n";
 233     return false;
 234   }
 235   DOUT << "\n";
 236
 237   MF.RenumberBlocks();
 238   BBAnalysis.resize(MF.getNumBlockIDs());
 239
 240   // Look for root nodes, i.e. blocks without successors.
 241   for (MachineFunction::iterator I = MF.begin(), E = MF.end(); I != E; ++I)
 242     if (I->succ_size() == 0)
 243       Roots.push_back(I);
 244
 245   std::vector<IfcvtToken*> Tokens;
 246   MadeChange = false;
 247   unsigned NumIfCvts = NumSimple + NumSimpleFalse + NumTriangle +
 248     NumTriangleRev + NumTriangleFalse + NumTriangleFRev + NumDiamonds;
 249   while (IfCvtLimit == -1 || (int)NumIfCvts < IfCvtLimit) {
 250     // Do an intial analysis for each basic block and finding all the potential
 251     // candidates to perform if-convesion.
 252     bool Change = AnalyzeBlocks(MF, Tokens);
 253     while (!Tokens.empty()) {
 254       IfcvtToken *Token = Tokens.back();
 255       Tokens.pop_back();
 256       BBInfo &BBI = Token->BBI;
 257       IfcvtKind Kind = Token->Kind;
 258
 259       // If the block has been evicted out of the queue or it has already been
 260       // marked dead (due to it being predicated), then skip it.
 261       if (BBI.IsDone)
 262         BBI.IsEnqueued = false;
 263       if (!BBI.IsEnqueued)
 264         continue;
 265
 266       BBI.IsEnqueued = false;
 267
 268       bool RetVal = false;
 269       switch (Kind) {
 270       default: assert(false && "Unexpected!");
 271         break;
 272       case ICSimple:
 273       case ICSimpleFalse: {
 274         bool isFalse = Kind == ICSimpleFalse;
 275         if ((isFalse && DisableSimpleF) || (!isFalse && DisableSimple)) break;
 276         DOUT << "Ifcvt (Simple" << (Kind == ICSimpleFalse ? " false" :"")
 277              << "): BB#" << BBI.BB->getNumber() << " ("
 278              << ((Kind == ICSimpleFalse)
 279                  ? BBI.FalseBB->getNumber()
 280                  : BBI.TrueBB->getNumber()) << ") ";
 281         RetVal = IfConvertSimple(BBI, Kind);
 282         DOUT << (RetVal ? "succeeded!" : "failed!") << "\n";
 283         if (RetVal)
 284           if (isFalse) NumSimpleFalse++;
 285           else         NumSimple++;
 286        break;
 287       }
 288       case ICTriangle:
 289       case ICTriangleRev:
 290       case ICTriangleFalse:
 291       case ICTriangleFRev: {
 292         bool isFalse = Kind == ICTriangleFalse;
 293         bool isRev   = (Kind == ICTriangleRev || Kind == ICTriangleFRev);
 294         if (DisableTriangle && !isFalse && !isRev) break;
 295         if (DisableTriangleR && !isFalse && isRev) break;
 296         if (DisableTriangleF && isFalse && !isRev) break;
 297         if (DisableTriangleFR && isFalse && isRev) break;
 298         DOUT << "Ifcvt (Triangle";
 299         if (isFalse)
 300           DOUT << " false";
 301         if (isRev)
 302           DOUT << " rev";
 303         DOUT << "): BB#" << BBI.BB->getNumber() << " (T:"
 304              << BBI.TrueBB->getNumber() << ",F:"
 305              << BBI.FalseBB->getNumber() << ") ";
 306         RetVal = IfConvertTriangle(BBI, Kind);
 307         DOUT << (RetVal ? "succeeded!" : "failed!") << "\n";
 308         if (RetVal) {
 309           if (isFalse) {
 310             if (isRev) NumTriangleFRev++;
 311             else       NumTriangleFalse++;
 312           } else {
 313             if (isRev) NumTriangleRev++;
 314             else       NumTriangle++;
 315           }
 316         }
 317         break;
 318       }
 319       case ICDiamond: {
 320         if (DisableDiamond) break;
 321         DOUT << "Ifcvt (Diamond): BB#" << BBI.BB->getNumber() << " (T:"
 322              << BBI.TrueBB->getNumber() << ",F:"
 323              << BBI.FalseBB->getNumber() << ") ";
 324         RetVal = IfConvertDiamond(BBI, Kind, Token->NumDups, Token->NumDups2);
 325         DOUT << (RetVal ? "succeeded!" : "failed!") << "\n";
 326         if (RetVal) NumDiamonds++;
 327         break;
 328       }
 329       }
 330
 331       Change |= RetVal;
 332
 333       NumIfCvts = NumSimple + NumSimpleFalse + NumTriangle + NumTriangleRev +
 334         NumTriangleFalse + NumTriangleFRev + NumDiamonds;
 335       if (IfCvtLimit != -1 && (int)NumIfCvts >= IfCvtLimit)
 336         break;
 337     }
 338
 339     if (!Change)
 340       break;
 341     MadeChange |= Change;
 342   }
 343
 344   // Delete tokens in case of early exit.
 345   while (!Tokens.empty()) {
 346     IfcvtToken *Token = Tokens.back();
 347     Tokens.pop_back();
 348     delete Token;
 349   }
 350
 351   Tokens.clear();
 352   Roots.clear();
 353   BBAnalysis.clear();
 354
 355   return MadeChange;
 356 }
 357
 358 /// findFalseBlock - BB has a fallthrough. Find its 'false' successor given
 359 /// its 'true' successor.
 360 static MachineBasicBlock *findFalseBlock(MachineBasicBlock *BB,
 361                                          MachineBasicBlock *TrueBB) {
 362   for (MachineBasicBlock::succ_iterator SI = BB->succ_begin(),
 363          E = BB->succ_end(); SI != E; ++SI) {
 364     MachineBasicBlock *SuccBB = *SI;
 365     if (SuccBB != TrueBB)
 366       return SuccBB;
 367   }
 368   return NULL;
 369 }
 370
 371 /// ReverseBranchCondition - Reverse the condition of the end of the block
 372 /// branchs. Swap block's 'true' and 'false' successors.
 373 bool IfConverter::ReverseBranchCondition(BBInfo &BBI) {
 374   if (!TII->ReverseBranchCondition(BBI.BrCond)) {
 375     TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
 376     TII->InsertBranch(*BBI.BB, BBI.FalseBB, BBI.TrueBB, BBI.BrCond);
 377     std::swap(BBI.TrueBB, BBI.FalseBB);
 378     return true;
 379   }
 380   return false;
 381 }
 382
 383 /// getNextBlock - Returns the next block in the function blocks ordering. If
 384 /// it is the end, returns NULL.
 385 static inline MachineBasicBlock *getNextBlock(MachineBasicBlock *BB) {
 386   MachineFunction::iterator I = BB;
 387   MachineFunction::iterator E = BB->getParent()->end();
 388   if (++I == E)
 389     return NULL;
 390   return I;
 391 }
 392
 393 /// ValidSimple - Returns true if the 'true' block (along with its
 394 /// predecessor) forms a valid simple shape for ifcvt. It also returns the
 395 /// number of instructions that the ifcvt would need to duplicate if performed
 396 /// in Dups.
 397 bool IfConverter::ValidSimple(BBInfo &TrueBBI, unsigned &Dups) const {
 398   Dups = 0;
 399   if (TrueBBI.IsBeingAnalyzed || TrueBBI.IsDone)
 400     return false;
 401
 402   if (TrueBBI.IsBrAnalyzable)
 403     return false;
 404
 405   if (TrueBBI.BB->pred_size() > 1) {
 406     if (TrueBBI.CannotBeCopied ||
 407         TrueBBI.NonPredSize > TLI->getIfCvtDupBlockSizeLimit())
 408       return false;
 409     Dups = TrueBBI.NonPredSize;
 410   }
 411
 412   return true;
 413 }
 414
 415 /// ValidTriangle - Returns true if the 'true' and 'false' blocks (along
 416 /// with their common predecessor) forms a valid triangle shape for ifcvt.
 417 /// If 'FalseBranch' is true, it checks if 'true' block's false branch
 418 /// branches to the false branch rather than the other way around. It also
 419 /// returns the number of instructions that the ifcvt would need to duplicate
 420 /// if performed in 'Dups'.
 421 bool IfConverter::ValidTriangle(BBInfo &TrueBBI, BBInfo &FalseBBI,
 422                                 bool FalseBranch, unsigned &Dups) const {
 423   Dups = 0;
 424   if (TrueBBI.IsBeingAnalyzed || TrueBBI.IsDone)
 425     return false;
 426
 427   if (TrueBBI.BB->pred_size() > 1) {
 428     if (TrueBBI.CannotBeCopied)
 429       return false;
 430
 431     unsigned Size = TrueBBI.NonPredSize;
 432     if (TrueBBI.IsBrAnalyzable) {
 433       if (TrueBBI.TrueBB && TrueBBI.BrCond.size() == 0)
 434         // End with an unconditional branch. It will be removed.
 435         --Size;
 436       else {
 437         MachineBasicBlock *FExit = FalseBranch
 438           ? TrueBBI.TrueBB : TrueBBI.FalseBB;
 439         if (FExit)
 440           // Require a conditional branch
 441           ++Size;
 442       }
 443     }
 444     if (Size > TLI->getIfCvtDupBlockSizeLimit())
 445       return false;
 446     Dups = Size;
 447   }
 448
 449   MachineBasicBlock *TExit = FalseBranch ? TrueBBI.FalseBB : TrueBBI.TrueBB;
 450   if (!TExit && blockAlwaysFallThrough(TrueBBI)) {
 451     MachineFunction::iterator I = TrueBBI.BB;
 452     if (++I == TrueBBI.BB->getParent()->end())
 453       return false;
 454     TExit = I;
 455   }
 456   return TExit && TExit == FalseBBI.BB;
 457 }
 458
 459 static
 460 MachineBasicBlock::iterator firstNonBranchInst(MachineBasicBlock *BB,
 461                                                const TargetInstrInfo *TII) {
 462   MachineBasicBlock::iterator I = BB->end();
 463   while (I != BB->begin()) {
 464     --I;
 465     const TargetInstrDescriptor *TID = I->getInstrDescriptor();
 466     if ((TID->Flags & M_BRANCH_FLAG) == 0)
 467       break;
 468   }
 469   return I;
 470 }
 471
 472 /// ValidDiamond - Returns true if the 'true' and 'false' blocks (along
 473 /// with their common predecessor) forms a valid diamond shape for ifcvt.
 474 bool IfConverter::ValidDiamond(BBInfo &TrueBBI, BBInfo &FalseBBI,
 475                                unsigned &Dups1, unsigned &Dups2) const {
 476   Dups1 = Dups2 = 0;
 477   if (TrueBBI.IsBeingAnalyzed || TrueBBI.IsDone ||
 478       FalseBBI.IsBeingAnalyzed || FalseBBI.IsDone)
 479     return false;
 480
 481   MachineBasicBlock *TT = TrueBBI.TrueBB;
 482   MachineBasicBlock *FT = FalseBBI.TrueBB;
 483
 484   if (!TT && blockAlwaysFallThrough(TrueBBI))
 485     TT = getNextBlock(TrueBBI.BB);
 486   if (!FT && blockAlwaysFallThrough(FalseBBI))
 487     FT = getNextBlock(FalseBBI.BB);
 488   if (TT != FT)
 489     return false;
 490   if (TT == NULL && (TrueBBI.IsBrAnalyzable || FalseBBI.IsBrAnalyzable))
 491     return false;
 492   if  (TrueBBI.BB->pred_size() > 1 || FalseBBI.BB->pred_size() > 1)
 493     return false;
 494
 495   // FIXME: Allow true block to have an early exit?
 496   if (TrueBBI.FalseBB || FalseBBI.FalseBB ||
 497       (TrueBBI.ClobbersPred && FalseBBI.ClobbersPred))
 498     return false;
 499
 500   MachineBasicBlock::iterator TI = TrueBBI.BB->begin();
 501   MachineBasicBlock::iterator FI = FalseBBI.BB->begin();
 502   while (TI != TrueBBI.BB->end() && FI != FalseBBI.BB->end()) {
 503     if (!TI->isIdenticalTo(FI))
 504       break;
 505     ++Dups1;
 506     ++TI;
 507     ++FI;
 508   }
 509
 510   TI = firstNonBranchInst(TrueBBI.BB, TII);
 511   FI = firstNonBranchInst(FalseBBI.BB, TII);
 512   while (TI != TrueBBI.BB->begin() && FI != FalseBBI.BB->begin()) {
 513     if (!TI->isIdenticalTo(FI))
 514       break;
 515     ++Dups2;
 516     --TI;
 517     --FI;
 518   }
 519
 520   return true;
 521 }
 522
 523 /// ScanInstructions - Scan all the instructions in the block to determine if
 524 /// the block is predicable. In most cases, that means all the instructions
 525 /// in the block has M_PREDICABLE flag. Also checks if the block contains any
 526 /// instruction which can clobber a predicate (e.g. condition code register).
 527 /// If so, the block is not predicable unless it's the last instruction.
 528 void IfConverter::ScanInstructions(BBInfo &BBI) {
 529   if (BBI.IsDone)
 530     return;
 531
 532   // First analyze the end of BB branches.
 533   BBI.TrueBB = BBI.FalseBB = NULL;
 534   BBI.BrCond.clear();
 535   BBI.IsBrAnalyzable =
 536     !TII->AnalyzeBranch(*BBI.BB, BBI.TrueBB, BBI.FalseBB, BBI.BrCond);
 537   BBI.HasFallThrough = BBI.IsBrAnalyzable && BBI.FalseBB == NULL;
 538
 539   if (BBI.BrCond.size()) {
 540     // No false branch. This BB must end with a conditional branch and a
 541     // fallthrough.
 542     if (!BBI.FalseBB)
 543       BBI.FalseBB = findFalseBlock(BBI.BB, BBI.TrueBB);
 544     assert(BBI.FalseBB && "Expected to find the fallthrough block!");
 545   }
 546
 547   // Then scan all the instructions.
 548   BBI.NonPredSize = 0;
 549   BBI.ClobbersPred = false;
 550   bool SeenCondBr = false;
 551   for (MachineBasicBlock::iterator I = BBI.BB->begin(), E = BBI.BB->end();
 552        I != E; ++I) {
 553     const TargetInstrDescriptor *TID = I->getInstrDescriptor();
 554     if ((TID->Flags & M_NOT_DUPLICABLE) != 0)
 555       BBI.CannotBeCopied = true;
 556
 557     bool isPredicated = TII->isPredicated(I);
 558     bool isCondBr = BBI.IsBrAnalyzable &&
 559       (TID->Flags & M_BRANCH_FLAG) != 0 && (TID->Flags & M_BARRIER_FLAG) == 0;
 560
 561     if (!isPredicated && !isCondBr)
 562       BBI.NonPredSize++;
 563
 564     if (BBI.ClobbersPred && !isPredicated) {
 565       // Predicate modification instruction should end the block (except for
 566       // already predicated instructions and end of block branches).
 567       if (isCondBr) {
 568         SeenCondBr = true;
 569
 570         // Conditional branches is not predicable. But it may be eliminated.
 571         continue;
 572       }
 573
 574       // Predicate may have been modified, the subsequent (currently)
 575       // unpredocated instructions cannot be correctly predicated.
 576       BBI.IsUnpredicable = true;
 577       return;
 578     }
 579
 580     if (TID->Flags & M_CLOBBERS_PRED)
 581       BBI.ClobbersPred = true;
 582
 583     if ((TID->Flags & M_PREDICABLE) == 0) {
 584       BBI.IsUnpredicable = true;
 585       return;
 586     }
 587   }
 588 }
 589
 590 /// FeasibilityAnalysis - Determine if the block is a suitable candidate to be
 591 /// predicated by the specified predicate.
 592 bool IfConverter::FeasibilityAnalysis(BBInfo &BBI,
 593                                       std::vector<MachineOperand> &Pred,
 594                                       bool isTriangle, bool RevBranch) {
 595   // If the block is dead or unpredicable, then it cannot be predicated.
 596   if (BBI.IsDone || BBI.IsUnpredicable)
 597     return false;
 598
 599   // If it is already predicated, check if its predicate subsumes the new
 600   // predicate.
 601   if (BBI.Predicate.size() && !TII->SubsumesPredicate(BBI.Predicate, Pred))
 602     return false;
 603
 604   if (BBI.BrCond.size()) {
 605     if (!isTriangle)
 606       return false;
 607
 608     // Test predicate subsumsion.
 609     std::vector<MachineOperand> RevPred(Pred);
 610     std::vector<MachineOperand> Cond(BBI.BrCond);
 611     if (RevBranch) {
 612       if (TII->ReverseBranchCondition(Cond))
 613         return false;
 614     }
 615     if (TII->ReverseBranchCondition(RevPred) ||
 616         !TII->SubsumesPredicate(Cond, RevPred))
 617       return false;
 618   }
 619
 620   return true;
 621 }
 622
 623 /// AnalyzeBlock - Analyze the structure of the sub-CFG starting from
 624 /// the specified block. Record its successors and whether it looks like an
 625 /// if-conversion candidate.
 626 IfConverter::BBInfo &IfConverter::AnalyzeBlock(MachineBasicBlock *BB,
 627                                              std::vector<IfcvtToken*> &Tokens) {
 628   BBInfo &BBI = BBAnalysis[BB->getNumber()];
 629
 630   if (BBI.IsAnalyzed || BBI.IsBeingAnalyzed)
 631     return BBI;
 632
 633   BBI.BB = BB;
 634   BBI.IsBeingAnalyzed = true;
 635
 636   ScanInstructions(BBI);
 637
 638   // Unanalyable or ends with fallthrough or unconditional branch.
 639   if (!BBI.IsBrAnalyzable || BBI.BrCond.size() == 0) {
 640     BBI.IsBeingAnalyzed = false;
 641     BBI.IsAnalyzed = true;
 642     return BBI;
 643   }
 644
 645   // Do not ifcvt if either path is a back edge to the entry block.
 646   if (BBI.TrueBB == BB || BBI.FalseBB == BB) {
 647     BBI.IsBeingAnalyzed = false;
 648     BBI.IsAnalyzed = true;
 649     return BBI;
 650   }
 651
 652   BBInfo &TrueBBI  = AnalyzeBlock(BBI.TrueBB, Tokens);
 653   BBInfo &FalseBBI = AnalyzeBlock(BBI.FalseBB, Tokens);
 654
 655   if (TrueBBI.IsDone && FalseBBI.IsDone) {
 656     BBI.IsBeingAnalyzed = false;
 657     BBI.IsAnalyzed = true;
 658     return BBI;
 659   }
 660
 661   std::vector<MachineOperand> RevCond(BBI.BrCond);
 662   bool CanRevCond = !TII->ReverseBranchCondition(RevCond);
 663
 664   unsigned Dups = 0;
 665   unsigned Dups2 = 0;
 666   bool TNeedSub = TrueBBI.Predicate.size() > 0;
 667   bool FNeedSub = FalseBBI.Predicate.size() > 0;
 668   bool Enqueued = false;
 669   if (CanRevCond && ValidDiamond(TrueBBI, FalseBBI, Dups, Dups2) &&
 670       MeetIfcvtSizeLimit(TrueBBI.NonPredSize - (Dups + Dups2)) &&
 671       MeetIfcvtSizeLimit(FalseBBI.NonPredSize - (Dups + Dups2)) &&
 672       FeasibilityAnalysis(TrueBBI, BBI.BrCond) &&
 673       FeasibilityAnalysis(FalseBBI, RevCond)) {
 674     // Diamond:
 675     //   EBB
 676     //   / \_
 677     //  |   |
 678     // TBB FBB
 679     //   \ /
 680     //  TailBB
 681     // Note TailBB can be empty.
 682     Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICDiamond, TNeedSub|FNeedSub, Dups,
 683                                     Dups2));
 684     Enqueued = true;
 685   }
 686
 687   if (ValidTriangle(TrueBBI, FalseBBI, false, Dups) &&
 688       MeetIfcvtSizeLimit(TrueBBI.NonPredSize) &&
 689       FeasibilityAnalysis(TrueBBI, BBI.BrCond, true)) {
 690     // Triangle:
 691     //   EBB
 692     //   | \_
 693     //   |  |
 694     //   | TBB
 695     //   |  /
 696     //   FBB
 697     Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICTriangle, TNeedSub, Dups));
 698     Enqueued = true;
 699   }
 700
 701   if (ValidTriangle(TrueBBI, FalseBBI, true, Dups) &&
 702       MeetIfcvtSizeLimit(TrueBBI.NonPredSize) &&
 703       FeasibilityAnalysis(TrueBBI, BBI.BrCond, true, true)) {
 704     Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICTriangleRev, TNeedSub, Dups));
 705     Enqueued = true;
 706   }
 707
 708   if (ValidSimple(TrueBBI, Dups) &&
 709       MeetIfcvtSizeLimit(TrueBBI.NonPredSize) &&
 710       FeasibilityAnalysis(TrueBBI, BBI.BrCond)) {
 711     // Simple (split, no rejoin):
 712     //   EBB
 713     //   | \_
 714     //   |  |
 715     //   | TBB---> exit
 716     //   |
 717     //   FBB
 718     Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICSimple, TNeedSub, Dups));
 719     Enqueued = true;
 720   }
 721
 722   if (CanRevCond) {
 723     // Try the other path...
 724     if (ValidTriangle(FalseBBI, TrueBBI, false, Dups) &&
 725         MeetIfcvtSizeLimit(FalseBBI.NonPredSize) &&
 726         FeasibilityAnalysis(FalseBBI, RevCond, true)) {
 727       Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICTriangleFalse, FNeedSub, Dups));
 728       Enqueued = true;
 729     }
 730
 731     if (ValidTriangle(FalseBBI, TrueBBI, true, Dups) &&
 732         MeetIfcvtSizeLimit(FalseBBI.NonPredSize) &&
 733         FeasibilityAnalysis(FalseBBI, RevCond, true, true)) {
 734       Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICTriangleFRev, FNeedSub, Dups));
 735       Enqueued = true;
 736     }
 737
 738     if (ValidSimple(FalseBBI, Dups) &&
 739         MeetIfcvtSizeLimit(FalseBBI.NonPredSize) &&
 740         FeasibilityAnalysis(FalseBBI, RevCond)) {
 741       Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICSimpleFalse, FNeedSub, Dups));
 742       Enqueued = true;
 743     }
 744   }
 745
 746   BBI.IsEnqueued = Enqueued;
 747   BBI.IsBeingAnalyzed = false;
 748   BBI.IsAnalyzed = true;
 749   return BBI;
 750 }
 751
 752 /// AnalyzeBlocks - Analyze all blocks and find entries for all if-conversion
 753 /// candidates. It returns true if any CFG restructuring is done to expose more
 754 /// if-conversion opportunities.
 755 bool IfConverter::AnalyzeBlocks(MachineFunction &MF,
 756                                 std::vector<IfcvtToken*> &Tokens) {
 757   bool Change = false;
 758   std::set<MachineBasicBlock*> Visited;
 759   for (unsigned i = 0, e = Roots.size(); i != e; ++i) {
 760     for (idf_ext_iterator<MachineBasicBlock*> I=idf_ext_begin(Roots[i],Visited),
 761            E = idf_ext_end(Roots[i], Visited); I != E; ++I) {
 762       MachineBasicBlock *BB = *I;
 763       AnalyzeBlock(BB, Tokens);
 764     }
 765   }
 766
 767   // Sort to favor more complex ifcvt scheme.
 768   std::stable_sort(Tokens.begin(), Tokens.end(), IfcvtTokenCmp);
 769
 770   return Change;
 771 }
 772
 773 /// canFallThroughTo - Returns true either if ToBB is the next block after BB or
 774 /// that all the intervening blocks are empty (given BB can fall through to its
 775 /// next block).
 776 static bool canFallThroughTo(MachineBasicBlock *BB, MachineBasicBlock *ToBB) {
 777   MachineFunction::iterator I = BB;
 778   MachineFunction::iterator TI = ToBB;
 779   MachineFunction::iterator E = BB->getParent()->end();
 780   while (++I != TI)
 781     if (I == E || !I->empty())
 782       return false;
 783   return true;
 784 }
 785
 786 /// InvalidatePreds - Invalidate predecessor BB info so it would be re-analyzed
 787 /// to determine if it can be if-converted. If predecessor is already enqueued,
 788 /// dequeue it!
 789 void IfConverter::InvalidatePreds(MachineBasicBlock *BB) {
 790   for (MachineBasicBlock::pred_iterator PI = BB->pred_begin(),
 791          E = BB->pred_end(); PI != E; ++PI) {
 792     BBInfo &PBBI = BBAnalysis[(*PI)->getNumber()];
 793     if (PBBI.IsDone || PBBI.BB == BB)
 794       continue;
 795     PBBI.IsAnalyzed = false;
 796     PBBI.IsEnqueued = false;
 797   }
 798 }
 799
 800 /// InsertUncondBranch - Inserts an unconditional branch from BB to ToBB.
 801 ///
 802 static void InsertUncondBranch(MachineBasicBlock *BB, MachineBasicBlock *ToBB,
 803                                const TargetInstrInfo *TII) {
 804   std::vector<MachineOperand> NoCond;
 805   TII->InsertBranch(*BB, ToBB, NULL, NoCond);
 806 }
 807
 808 /// RemoveExtraEdges - Remove true / false edges if either / both are no longer
 809 /// successors.
 810 void IfConverter::RemoveExtraEdges(BBInfo &BBI) {
 811   MachineBasicBlock *TBB = NULL, *FBB = NULL;
 812   std::vector<MachineOperand> Cond;
 813   if (!TII->AnalyzeBranch(*BBI.BB, TBB, FBB, Cond))
 814     BBI.BB->CorrectExtraCFGEdges(TBB, FBB, !Cond.empty());
 815 }
 816
 817 /// IfConvertSimple - If convert a simple (split, no rejoin) sub-CFG.
 818 ///
 819 bool IfConverter::IfConvertSimple(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind) {
 820   BBInfo &TrueBBI  = BBAnalysis[BBI.TrueBB->getNumber()];
 821   BBInfo &FalseBBI = BBAnalysis[BBI.FalseBB->getNumber()];
 822   BBInfo *CvtBBI = &TrueBBI;
 823   BBInfo *NextBBI = &FalseBBI;
 824
 825   std::vector<MachineOperand> Cond(BBI.BrCond);
 826   if (Kind == ICSimpleFalse)
 827     std::swap(CvtBBI, NextBBI);
 828
 829   if (CvtBBI->IsDone ||
 830       (CvtBBI->CannotBeCopied && CvtBBI->BB->pred_size() > 1)) {
 831     // Something has changed. It's no longer safe to predicate this block.
 832     BBI.IsAnalyzed = false;
 833     CvtBBI->IsAnalyzed = false;
 834     return false;
 835   }
 836
 837   if (Kind == ICSimpleFalse)
 838     TII->ReverseBranchCondition(Cond);
 839
 840   if (CvtBBI->BB->pred_size() > 1) {
 841     BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
 842     // Copy instructions in the true block, predicate them add them to
 843     // the entry block.
 844     CopyAndPredicateBlock(BBI, *CvtBBI, Cond);
 845   } else {
 846     PredicateBlock(*CvtBBI, CvtBBI->BB->end(), Cond);
 847
 848     // Merge converted block into entry block.
 849     BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
 850     MergeBlocks(BBI, *CvtBBI);
 851   }
 852
 853   bool IterIfcvt = true;
 854   if (!canFallThroughTo(BBI.BB, NextBBI->BB)) {
 855     InsertUncondBranch(BBI.BB, NextBBI->BB, TII);
 856     BBI.HasFallThrough = false;
 857     // Now ifcvt'd block will look like this:
 858     // BB:
 859     // ...
 860     // t, f = cmp
 861     // if t op
 862     // b BBf
 863     //
 864     // We cannot further ifcvt this block because the unconditional branch
 865     // will have to be predicated on the new condition, that will not be
 866     // available if cmp executes.
 867     IterIfcvt = false;
 868   }
 869
 870   RemoveExtraEdges(BBI);
 871
 872   // Update block info. BB can be iteratively if-converted.
 873   if (!IterIfcvt)
 874     BBI.IsDone = true;
 875   InvalidatePreds(BBI.BB);
 876   CvtBBI->IsDone = true;
 877
 878   // FIXME: Must maintain LiveIns.
 879   return true;
 880 }
 881
 882 /// IfConvertTriangle - If convert a triangle sub-CFG.
 883 ///
 884 bool IfConverter::IfConvertTriangle(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind) {
 885   BBInfo &TrueBBI = BBAnalysis[BBI.TrueBB->getNumber()];
 886   BBInfo &FalseBBI = BBAnalysis[BBI.FalseBB->getNumber()];
 887   BBInfo *CvtBBI = &TrueBBI;
 888   BBInfo *NextBBI = &FalseBBI;
 889
 890   std::vector<MachineOperand> Cond(BBI.BrCond);
 891   if (Kind == ICTriangleFalse || Kind == ICTriangleFRev)
 892     std::swap(CvtBBI, NextBBI);
 893
 894   if (CvtBBI->IsDone ||
 895       (CvtBBI->CannotBeCopied && CvtBBI->BB->pred_size() > 1)) {
 896     // Something has changed. It's no longer safe to predicate this block.
 897     BBI.IsAnalyzed = false;
 898     CvtBBI->IsAnalyzed = false;
 899     return false;
 900   }
 901
 902   if (Kind == ICTriangleFalse || Kind == ICTriangleFRev)
 903     TII->ReverseBranchCondition(Cond);
 904
 905   if (Kind == ICTriangleRev || Kind == ICTriangleFRev) {
 906     ReverseBranchCondition(*CvtBBI);
 907     // BB has been changed, modify its predecessors (except for this
 908     // one) so they don't get ifcvt'ed based on bad intel.
 909     for (MachineBasicBlock::pred_iterator PI = CvtBBI->BB->pred_begin(),
 910            E = CvtBBI->BB->pred_end(); PI != E; ++PI) {
 911       MachineBasicBlock *PBB = *PI;
 912       if (PBB == BBI.BB)
 913         continue;
 914       BBInfo &PBBI = BBAnalysis[PBB->getNumber()];
 915       if (PBBI.IsEnqueued) {
 916         PBBI.IsAnalyzed = false;
 917         PBBI.IsEnqueued = false;
 918       }
 919     }
 920   }
 921
 922   bool HasEarlyExit = CvtBBI->FalseBB != NULL;
 923   bool DupBB = CvtBBI->BB->pred_size() > 1;
 924   if (DupBB) {
 925     BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
 926     // Copy instructions in the true block, predicate them add them to
 927     // the entry block.
 928     CopyAndPredicateBlock(BBI, *CvtBBI, Cond, true);
 929   } else {
 930     // Predicate the 'true' block after removing its branch.
 931     CvtBBI->NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*CvtBBI->BB);
 932     PredicateBlock(*CvtBBI, CvtBBI->BB->end(), Cond);
 933   }
 934
 935   if (!DupBB) {
 936     // Now merge the entry of the triangle with the true block.
 937     BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
 938     MergeBlocks(BBI, *CvtBBI);
 939   }
 940
 941   // If 'true' block has a 'false' successor, add an exit branch to it.
 942   if (HasEarlyExit) {
 943     std::vector<MachineOperand> RevCond(CvtBBI->BrCond);
 944     if (TII->ReverseBranchCondition(RevCond))
 945       assert(false && "Unable to reverse branch condition!");
 946     TII->InsertBranch(*BBI.BB, CvtBBI->FalseBB, NULL, RevCond);
 947     BBI.BB->addSuccessor(CvtBBI->FalseBB);
 948   }
 949
 950   // Merge in the 'false' block if the 'false' block has no other
 951   // predecessors. Otherwise, add a unconditional branch from to 'false'.
 952   bool FalseBBDead = false;
 953   bool IterIfcvt = true;
 954   bool isFallThrough = canFallThroughTo(BBI.BB, NextBBI->BB);
 955   if (!isFallThrough) {
 956     // Only merge them if the true block does not fallthrough to the false
 957     // block. By not merging them, we make it possible to iteratively
 958     // ifcvt the blocks.
 959     if (!HasEarlyExit &&
 960         NextBBI->BB->pred_size() == 1 && !NextBBI->HasFallThrough) {
 961       MergeBlocks(BBI, *NextBBI);
 962       FalseBBDead = true;
 963     } else {
 964       InsertUncondBranch(BBI.BB, NextBBI->BB, TII);
 965       BBI.HasFallThrough = false;
 966     }
 967     // Mixed predicated and unpredicated code. This cannot be iteratively
 968     // predicated.
 969     IterIfcvt = false;
 970   }
 971
 972   RemoveExtraEdges(BBI);
 973
 974   // Update block info. BB can be iteratively if-converted.
 975   if (!IterIfcvt)
 976     BBI.IsDone = true;
 977   InvalidatePreds(BBI.BB);
 978   CvtBBI->IsDone = true;
 979   if (FalseBBDead)
 980     NextBBI->IsDone = true;
 981
 982   // FIXME: Must maintain LiveIns.
 983   return true;
 984 }
 985
 986 /// IfConvertDiamond - If convert a diamond sub-CFG.
 987 ///
 988 bool IfConverter::IfConvertDiamond(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind,
 989                                    unsigned NumDups1, unsigned NumDups2) {
 990   BBInfo &TrueBBI  = BBAnalysis[BBI.TrueBB->getNumber()];
 991   BBInfo &FalseBBI = BBAnalysis[BBI.FalseBB->getNumber()];
 992   MachineBasicBlock *TailBB = TrueBBI.TrueBB;
 993   // True block must fall through or ended with unanalyzable terminator.
 994   if (!TailBB) {
 995     if (blockAlwaysFallThrough(TrueBBI))
 996       TailBB = FalseBBI.TrueBB;
 997     assert((TailBB || !TrueBBI.IsBrAnalyzable) && "Unexpected!");
 998   }
 999
1000   if (TrueBBI.IsDone || FalseBBI.IsDone ||
1001       TrueBBI.BB->pred_size() > 1 ||
1002       FalseBBI.BB->pred_size() > 1) {
1003     // Something has changed. It's no longer safe to predicate these blocks.
1004     BBI.IsAnalyzed = false;
1005     TrueBBI.IsAnalyzed = false;
1006     FalseBBI.IsAnalyzed = false;
1007     return false;
1008   }
1009
1010   // Merge the 'true' and 'false' blocks by copying the instructions
1011   // from the 'false' block to the 'true' block. That is, unless the true
1012   // block would clobber the predicate, in that case, do the opposite.
1013   BBInfo *BBI1 = &TrueBBI;
1014   BBInfo *BBI2 = &FalseBBI;
1015   std::vector<MachineOperand> RevCond(BBI.BrCond);
1016   TII->ReverseBranchCondition(RevCond);
1017   std::vector<MachineOperand> *Cond1 = &BBI.BrCond;
1018   std::vector<MachineOperand> *Cond2 = &RevCond;
1019
1020   // Figure out the more profitable ordering.
1021   bool DoSwap = false;
1022   if (TrueBBI.ClobbersPred && !FalseBBI.ClobbersPred)
1023     DoSwap = true;
1024   else if (TrueBBI.ClobbersPred == FalseBBI.ClobbersPred) {
1025     if (TrueBBI.NonPredSize > FalseBBI.NonPredSize)
1026       DoSwap = true;
1027   }
1028   if (DoSwap) {
1029     std::swap(BBI1, BBI2);
1030     std::swap(Cond1, Cond2);
1031   }
1032
1033   // Remove the conditional branch from entry to the blocks.
1034   BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
1035
1036   // Remove the duplicated instructions at the beginnings of both paths.
1037   MachineBasicBlock::iterator DI1 = BBI1->BB->begin();
1038   MachineBasicBlock::iterator DI2 = BBI2->BB->begin();
1039   BBI1->NonPredSize -= NumDups1;
1040   BBI2->NonPredSize -= NumDups1;
1041   while (NumDups1 != 0) {
1042     ++DI1;
1043     ++DI2;
1044     --NumDups1;
1045   }
1046   BBI.BB->splice(BBI.BB->end(), BBI1->BB, BBI1->BB->begin(), DI1);
1047   BBI2->BB->erase(BBI2->BB->begin(), DI2);
1048
1049   // Predicate the 'true' block after removing its branch.
1050   BBI1->NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI1->BB);
1051   DI1 = BBI1->BB->end();
1052   for (unsigned i = 0; i != NumDups2; ++i)
1053     --DI1;
1054   BBI1->BB->erase(DI1, BBI1->BB->end());
1055   PredicateBlock(*BBI1, BBI1->BB->end(), *Cond1);
1056
1057   // Predicate the 'false' block.
1058   BBI2->NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI2->BB);
1059   DI2 = BBI2->BB->end();
1060   while (NumDups2 != 0) {
1061     --DI2;
1062     --NumDups2;
1063   }
1064   PredicateBlock(*BBI2, DI2, *Cond2);
1065
1066   // Merge the true block into the entry of the diamond.
1067   MergeBlocks(BBI, *BBI1);
1068   MergeBlocks(BBI, *BBI2);
1069
1070   // If the if-converted block fallthrough or unconditionally branch into the
1071   // tail block, and the tail block does not have other predecessors, then
1072   // fold the tail block in as well. Otherwise, unless it falls through to the
1073   // tail, add a unconditional branch to it.
1074   if (TailBB) {
1075     BBInfo TailBBI = BBAnalysis[TailBB->getNumber()];
1076     if (TailBB->pred_size() == 1 && !TailBBI.HasFallThrough) {
1077       BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
1078       MergeBlocks(BBI, TailBBI);
1079       TailBBI.IsDone = true;
1080     } else {
1081       InsertUncondBranch(BBI.BB, TailBB, TII);
1082       BBI.HasFallThrough = false;
1083     }
1084   }
1085
1086   RemoveExtraEdges(BBI);
1087
1088   // Update block info.
1089   BBI.IsDone = TrueBBI.IsDone = FalseBBI.IsDone = true;
1090   InvalidatePreds(BBI.BB);
1091
1092   // FIXME: Must maintain LiveIns.
1093   return true;
1094 }
1095
1096 /// PredicateBlock - Predicate instructions from the start of the block to the
1097 /// specified end with the specified condition.
1098 void IfConverter::PredicateBlock(BBInfo &BBI,
1099                                  MachineBasicBlock::iterator E,
1100                                  std::vector<MachineOperand> &Cond) {
1101   for (MachineBasicBlock::iterator I = BBI.BB->begin(); I != E; ++I) {
1102     if (TII->isPredicated(I))
1103       continue;
1104     if (!TII->PredicateInstruction(I, Cond)) {
1105       cerr << "Unable to predicate " << *I << "!\n";
1106       abort();
1107     }
1108   }
1109
1110   std::copy(Cond.begin(), Cond.end(), std::back_inserter(BBI.Predicate));
1111
1112   BBI.IsAnalyzed = false;
1113   BBI.NonPredSize = 0;
1114
1115   NumIfConvBBs++;
1116 }
1117
1118 /// CopyAndPredicateBlock - Copy and predicate instructions from source BB to
1119 /// the destination block. Skip end of block branches if IgnoreBr is true.
1120 void IfConverter::CopyAndPredicateBlock(BBInfo &ToBBI, BBInfo &FromBBI,
1121                                         std::vector<MachineOperand> &Cond,
1122                                         bool IgnoreBr) {
1123   for (MachineBasicBlock::iterator I = FromBBI.BB->begin(),
1124          E = FromBBI.BB->end(); I != E; ++I) {
1125     const TargetInstrDescriptor *TID = I->getInstrDescriptor();
1126     bool isPredicated = TII->isPredicated(I);
1127     // Do not copy the end of the block branches.
1128     if (IgnoreBr && !isPredicated && (TID->Flags & M_BRANCH_FLAG) != 0)
1129       break;
1130
1131     MachineInstr *MI = I->clone();
1132     ToBBI.BB->insert(ToBBI.BB->end(), MI);
1133     ToBBI.NonPredSize++;
1134
1135     if (!isPredicated)
1136       if (!TII->PredicateInstruction(MI, Cond)) {
1137         cerr << "Unable to predicate " << *MI << "!\n";
1138         abort();
1139       }
1140   }
1141
1142   std::vector<MachineBasicBlock *> Succs(FromBBI.BB->succ_begin(),
1143                                          FromBBI.BB->succ_end());
1144   MachineBasicBlock *NBB = getNextBlock(FromBBI.BB);
1145   MachineBasicBlock *FallThrough = FromBBI.HasFallThrough ? NBB : NULL;
1146
1147   for (unsigned i = 0, e = Succs.size(); i != e; ++i) {
1148     MachineBasicBlock *Succ = Succs[i];
1149     // Fallthrough edge can't be transferred.
1150     if (Succ == FallThrough)
1151       continue;
1152     if (!ToBBI.BB->isSuccessor(Succ))
1153       ToBBI.BB->addSuccessor(Succ);
1154   }
1155
1156   std::copy(FromBBI.Predicate.begin(), FromBBI.Predicate.end(),
1157             std::back_inserter(ToBBI.Predicate));
1158   std::copy(Cond.begin(), Cond.end(), std::back_inserter(ToBBI.Predicate));
1159
1160   ToBBI.ClobbersPred |= FromBBI.ClobbersPred;
1161   ToBBI.IsAnalyzed = false;
1162
1163   NumDupBBs++;
1164 }
1165
1166 /// MergeBlocks - Move all instructions from FromBB to the end of ToBB.
1167 ///
1168 void IfConverter::MergeBlocks(BBInfo &ToBBI, BBInfo &FromBBI) {
1169   ToBBI.BB->splice(ToBBI.BB->end(),
1170                    FromBBI.BB, FromBBI.BB->begin(), FromBBI.BB->end());
1171
1172   // Redirect all branches to FromBB to ToBB.
1173   std::vector<MachineBasicBlock *> Preds(FromBBI.BB->pred_begin(),
1174                                          FromBBI.BB->pred_end());
1175   for (unsigned i = 0, e = Preds.size(); i != e; ++i) {
1176     MachineBasicBlock *Pred = Preds[i];
1177     if (Pred == ToBBI.BB)
1178       continue;
1179     Pred->ReplaceUsesOfBlockWith(FromBBI.BB, ToBBI.BB);
1180   }
1181
1182   std::vector<MachineBasicBlock *> Succs(FromBBI.BB->succ_begin(),
1183                                          FromBBI.BB->succ_end());
1184   MachineBasicBlock *NBB = getNextBlock(FromBBI.BB);
1185   MachineBasicBlock *FallThrough = FromBBI.HasFallThrough ? NBB : NULL;
1186
1187   for (unsigned i = 0, e = Succs.size(); i != e; ++i) {
1188     MachineBasicBlock *Succ = Succs[i];
1189     // Fallthrough edge can't be transferred.
1190     if (Succ == FallThrough)
1191       continue;
1192     FromBBI.BB->removeSuccessor(Succ);
1193     if (!ToBBI.BB->isSuccessor(Succ))
1194       ToBBI.BB->addSuccessor(Succ);
1195   }
1196
1197   // Now FromBBI always fall through to the next block!
1198   if (NBB && !FromBBI.BB->isSuccessor(NBB))
1199     FromBBI.BB->addSuccessor(NBB);
1200
1201   std::copy(FromBBI.Predicate.begin(), FromBBI.Predicate.end(),
1202             std::back_inserter(ToBBI.Predicate));
1203   FromBBI.Predicate.clear();
1204
1205   ToBBI.NonPredSize += FromBBI.NonPredSize;
1206   FromBBI.NonPredSize = 0;
1207
1208   ToBBI.ClobbersPred |= FromBBI.ClobbersPred;
1209   ToBBI.HasFallThrough = FromBBI.HasFallThrough;
1210   ToBBI.IsAnalyzed = false;
1211   FromBBI.IsAnalyzed = false;
1212 }