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.BB->pred_size() > 1) {
 403     if (TrueBBI.CannotBeCopied ||
 404         TrueBBI.NonPredSize > TLI->getIfCvtDupBlockSizeLimit())
 405       return false;
 406     Dups = TrueBBI.NonPredSize;
 407   }
 408
 409   return !blockAlwaysFallThrough(TrueBBI) && TrueBBI.BrCond.size() == 0;
 410 }
 411
 412 /// ValidTriangle - Returns true if the 'true' and 'false' blocks (along
 413 /// with their common predecessor) forms a valid triangle shape for ifcvt.
 414 /// If 'FalseBranch' is true, it checks if 'true' block's false branch
 415 /// branches to the false branch rather than the other way around. It also
 416 /// returns the number of instructions that the ifcvt would need to duplicate
 417 /// if performed in 'Dups'.
 418 bool IfConverter::ValidTriangle(BBInfo &TrueBBI, BBInfo &FalseBBI,
 419                                 bool FalseBranch, unsigned &Dups) const {
 420   Dups = 0;
 421   if (TrueBBI.IsBeingAnalyzed || TrueBBI.IsDone)
 422     return false;
 423
 424   if (TrueBBI.BB->pred_size() > 1) {
 425     if (TrueBBI.CannotBeCopied)
 426       return false;
 427
 428     unsigned Size = TrueBBI.NonPredSize;
 429     if (TrueBBI.IsBrAnalyzable) {
 430       if (TrueBBI.TrueBB && TrueBBI.BrCond.size() == 0)
 431         // End with an unconditional branch. It will be removed.
 432         --Size;
 433       else {
 434         MachineBasicBlock *FExit = FalseBranch
 435           ? TrueBBI.TrueBB : TrueBBI.FalseBB;
 436         if (FExit)
 437           // Require a conditional branch
 438           ++Size;
 439       }
 440     }
 441     if (Size > TLI->getIfCvtDupBlockSizeLimit())
 442       return false;
 443     Dups = Size;
 444   }
 445
 446   MachineBasicBlock *TExit = FalseBranch ? TrueBBI.FalseBB : TrueBBI.TrueBB;
 447   if (!TExit && blockAlwaysFallThrough(TrueBBI)) {
 448     MachineFunction::iterator I = TrueBBI.BB;
 449     if (++I == TrueBBI.BB->getParent()->end())
 450       return false;
 451     TExit = I;
 452   }
 453   return TExit && TExit == FalseBBI.BB;
 454 }
 455
 456 static
 457 MachineBasicBlock::iterator firstNonBranchInst(MachineBasicBlock *BB,
 458                                                const TargetInstrInfo *TII) {
 459   MachineBasicBlock::iterator I = BB->end();
 460   while (I != BB->begin()) {
 461     --I;
 462     const TargetInstrDescriptor *TID = I->getInstrDescriptor();
 463     if ((TID->Flags & M_BRANCH_FLAG) == 0)
 464       break;
 465   }
 466   return I;
 467 }
 468
 469 /// ValidDiamond - Returns true if the 'true' and 'false' blocks (along
 470 /// with their common predecessor) forms a valid diamond shape for ifcvt.
 471 bool IfConverter::ValidDiamond(BBInfo &TrueBBI, BBInfo &FalseBBI,
 472                                unsigned &Dups1, unsigned &Dups2) const {
 473   Dups1 = Dups2 = 0;
 474   if (TrueBBI.IsBeingAnalyzed || TrueBBI.IsDone ||
 475       FalseBBI.IsBeingAnalyzed || FalseBBI.IsDone)
 476     return false;
 477
 478   MachineBasicBlock *TT = TrueBBI.TrueBB;
 479   MachineBasicBlock *FT = FalseBBI.TrueBB;
 480
 481   if (!TT && blockAlwaysFallThrough(TrueBBI))
 482     TT = getNextBlock(TrueBBI.BB);
 483   if (!FT && blockAlwaysFallThrough(FalseBBI))
 484     FT = getNextBlock(FalseBBI.BB);
 485   if (TT != FT)
 486     return false;
 487   if (TT == NULL && (TrueBBI.IsBrAnalyzable || FalseBBI.IsBrAnalyzable))
 488     return false;
 489   if  (TrueBBI.BB->pred_size() > 1 || FalseBBI.BB->pred_size() > 1)
 490     return false;
 491
 492   // FIXME: Allow true block to have an early exit?
 493   if (TrueBBI.FalseBB || FalseBBI.FalseBB ||
 494       (TrueBBI.ClobbersPred && FalseBBI.ClobbersPred))
 495     return false;
 496
 497   MachineBasicBlock::iterator TI = TrueBBI.BB->begin();
 498   MachineBasicBlock::iterator FI = FalseBBI.BB->begin();
 499   while (TI != TrueBBI.BB->end() && FI != FalseBBI.BB->end()) {
 500     if (!TI->isIdenticalTo(FI))
 501       break;
 502     ++Dups1;
 503     ++TI;
 504     ++FI;
 505   }
 506
 507   TI = firstNonBranchInst(TrueBBI.BB, TII);
 508   FI = firstNonBranchInst(FalseBBI.BB, TII);
 509   while (TI != TrueBBI.BB->begin() && FI != FalseBBI.BB->begin()) {
 510     if (!TI->isIdenticalTo(FI))
 511       break;
 512     ++Dups2;
 513     --TI;
 514     --FI;
 515   }
 516
 517   return true;
 518 }
 519
 520 /// ScanInstructions - Scan all the instructions in the block to determine if
 521 /// the block is predicable. In most cases, that means all the instructions
 522 /// in the block has M_PREDICABLE flag. Also checks if the block contains any
 523 /// instruction which can clobber a predicate (e.g. condition code register).
 524 /// If so, the block is not predicable unless it's the last instruction.
 525 void IfConverter::ScanInstructions(BBInfo &BBI) {
 526   if (BBI.IsDone)
 527     return;
 528
 529   // First analyze the end of BB branches.
 530   BBI.TrueBB = BBI.FalseBB = NULL;
 531   BBI.BrCond.clear();
 532   BBI.IsBrAnalyzable =
 533     !TII->AnalyzeBranch(*BBI.BB, BBI.TrueBB, BBI.FalseBB, BBI.BrCond);
 534   BBI.HasFallThrough = BBI.IsBrAnalyzable && BBI.FalseBB == NULL;
 535
 536   if (BBI.BrCond.size()) {
 537     // No false branch. This BB must end with a conditional branch and a
 538     // fallthrough.
 539     if (!BBI.FalseBB)
 540       BBI.FalseBB = findFalseBlock(BBI.BB, BBI.TrueBB);
 541     assert(BBI.FalseBB && "Expected to find the fallthrough block!");
 542   }
 543
 544   // Then scan all the instructions.
 545   BBI.NonPredSize = 0;
 546   BBI.ClobbersPred = false;
 547   bool SeenCondBr = false;
 548   for (MachineBasicBlock::iterator I = BBI.BB->begin(), E = BBI.BB->end();
 549        I != E; ++I) {
 550     if (!BBI.CannotBeCopied && !TII->CanBeDuplicated(I))
 551       BBI.CannotBeCopied = true;
 552
 553     const TargetInstrDescriptor *TID = I->getInstrDescriptor();
 554     bool isPredicated = TII->isPredicated(I);
 555     bool isCondBr = BBI.IsBrAnalyzable &&
 556       (TID->Flags & M_BRANCH_FLAG) != 0 && (TID->Flags & M_BARRIER_FLAG) == 0;
 557
 558     if (!isPredicated && !isCondBr)
 559       BBI.NonPredSize++;
 560
 561     if (BBI.ClobbersPred && !isPredicated) {
 562       // Predicate modification instruction should end the block (except for
 563       // already predicated instructions and end of block branches).
 564       if (isCondBr) {
 565         SeenCondBr = true;
 566
 567         // Conditional branches is not predicable. But it may be eliminated.
 568         continue;
 569       }
 570
 571       // Predicate may have been modified, the subsequent (currently)
 572       // unpredocated instructions cannot be correctly predicated.
 573       BBI.IsUnpredicable = true;
 574       return;
 575     }
 576
 577     if (TID->Flags & M_CLOBBERS_PRED)
 578       BBI.ClobbersPred = true;
 579
 580     if ((TID->Flags & M_PREDICABLE) == 0) {
 581       BBI.IsUnpredicable = true;
 582       return;
 583     }
 584   }
 585 }
 586
 587 /// FeasibilityAnalysis - Determine if the block is a suitable candidate to be
 588 /// predicated by the specified predicate.
 589 bool IfConverter::FeasibilityAnalysis(BBInfo &BBI,
 590                                       std::vector<MachineOperand> &Pred,
 591                                       bool isTriangle, bool RevBranch) {
 592   // If the block is dead or unpredicable, then it cannot be predicated.
 593   if (BBI.IsDone || BBI.IsUnpredicable)
 594     return false;
 595
 596   // If it is already predicated, check if its predicate subsumes the new
 597   // predicate.
 598   if (BBI.Predicate.size() && !TII->SubsumesPredicate(BBI.Predicate, Pred))
 599     return false;
 600
 601   if (BBI.BrCond.size()) {
 602     if (!isTriangle)
 603       return false;
 604
 605     // Test predicate subsumsion.
 606     std::vector<MachineOperand> RevPred(Pred);
 607     std::vector<MachineOperand> Cond(BBI.BrCond);
 608     if (RevBranch) {
 609       if (TII->ReverseBranchCondition(Cond))
 610         return false;
 611     }
 612     if (TII->ReverseBranchCondition(RevPred) ||
 613         !TII->SubsumesPredicate(Cond, RevPred))
 614       return false;
 615   }
 616
 617   return true;
 618 }
 619
 620 /// AnalyzeBlock - Analyze the structure of the sub-CFG starting from
 621 /// the specified block. Record its successors and whether it looks like an
 622 /// if-conversion candidate.
 623 IfConverter::BBInfo &IfConverter::AnalyzeBlock(MachineBasicBlock *BB,
 624                                              std::vector<IfcvtToken*> &Tokens) {
 625   BBInfo &BBI = BBAnalysis[BB->getNumber()];
 626
 627   if (BBI.IsAnalyzed || BBI.IsBeingAnalyzed)
 628     return BBI;
 629
 630   BBI.BB = BB;
 631   BBI.IsBeingAnalyzed = true;
 632
 633   ScanInstructions(BBI);
 634
 635   // Unanalyable or ends with fallthrough or unconditional branch.
 636   if (!BBI.IsBrAnalyzable || BBI.BrCond.size() == 0) {
 637     BBI.IsBeingAnalyzed = false;
 638     BBI.IsAnalyzed = true;
 639     return BBI;
 640   }
 641
 642   // Do not ifcvt if either path is a back edge to the entry block.
 643   if (BBI.TrueBB == BB || BBI.FalseBB == BB) {
 644     BBI.IsBeingAnalyzed = false;
 645     BBI.IsAnalyzed = true;
 646     return BBI;
 647   }
 648
 649   BBInfo &TrueBBI  = AnalyzeBlock(BBI.TrueBB, Tokens);
 650   BBInfo &FalseBBI = AnalyzeBlock(BBI.FalseBB, Tokens);
 651
 652   if (TrueBBI.IsDone && FalseBBI.IsDone) {
 653     BBI.IsBeingAnalyzed = false;
 654     BBI.IsAnalyzed = true;
 655     return BBI;
 656   }
 657
 658   std::vector<MachineOperand> RevCond(BBI.BrCond);
 659   bool CanRevCond = !TII->ReverseBranchCondition(RevCond);
 660
 661   unsigned Dups = 0;
 662   unsigned Dups2 = 0;
 663   bool TNeedSub = TrueBBI.Predicate.size() > 0;
 664   bool FNeedSub = FalseBBI.Predicate.size() > 0;
 665   bool Enqueued = false;
 666   if (CanRevCond && ValidDiamond(TrueBBI, FalseBBI, Dups, Dups2) &&
 667       MeetIfcvtSizeLimit(TrueBBI.NonPredSize - (Dups + Dups2)) &&
 668       MeetIfcvtSizeLimit(FalseBBI.NonPredSize - (Dups + Dups2)) &&
 669       FeasibilityAnalysis(TrueBBI, BBI.BrCond) &&
 670       FeasibilityAnalysis(FalseBBI, RevCond)) {
 671     // Diamond:
 672     //   EBB
 673     //   / \_
 674     //  |   |
 675     // TBB FBB
 676     //   \ /
 677     //  TailBB
 678     // Note TailBB can be empty.
 679     Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICDiamond, TNeedSub|FNeedSub, Dups,
 680                                     Dups2));
 681     Enqueued = true;
 682   }
 683
 684   if (ValidTriangle(TrueBBI, FalseBBI, false, Dups) &&
 685       MeetIfcvtSizeLimit(TrueBBI.NonPredSize) &&
 686       FeasibilityAnalysis(TrueBBI, BBI.BrCond, true)) {
 687     // Triangle:
 688     //   EBB
 689     //   | \_
 690     //   |  |
 691     //   | TBB
 692     //   |  /
 693     //   FBB
 694     Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICTriangle, TNeedSub, Dups));
 695     Enqueued = true;
 696   }
 697
 698   if (ValidTriangle(TrueBBI, FalseBBI, true, Dups) &&
 699       MeetIfcvtSizeLimit(TrueBBI.NonPredSize) &&
 700       FeasibilityAnalysis(TrueBBI, BBI.BrCond, true, true)) {
 701     Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICTriangleRev, TNeedSub, Dups));
 702     Enqueued = true;
 703   }
 704
 705   if (ValidSimple(TrueBBI, Dups) &&
 706       MeetIfcvtSizeLimit(TrueBBI.NonPredSize) &&
 707       FeasibilityAnalysis(TrueBBI, BBI.BrCond)) {
 708     // Simple (split, no rejoin):
 709     //   EBB
 710     //   | \_
 711     //   |  |
 712     //   | TBB---> exit
 713     //   |
 714     //   FBB
 715     Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICSimple, TNeedSub, Dups));
 716     Enqueued = true;
 717   }
 718
 719   if (CanRevCond) {
 720     // Try the other path...
 721     if (ValidTriangle(FalseBBI, TrueBBI, false, Dups) &&
 722         MeetIfcvtSizeLimit(FalseBBI.NonPredSize) &&
 723         FeasibilityAnalysis(FalseBBI, RevCond, true)) {
 724       Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICTriangleFalse, FNeedSub, Dups));
 725       Enqueued = true;
 726     }
 727
 728     if (ValidTriangle(FalseBBI, TrueBBI, true, Dups) &&
 729         MeetIfcvtSizeLimit(FalseBBI.NonPredSize) &&
 730         FeasibilityAnalysis(FalseBBI, RevCond, true, true)) {
 731       Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICTriangleFRev, FNeedSub, Dups));
 732       Enqueued = true;
 733     }
 734
 735     if (ValidSimple(FalseBBI, Dups) &&
 736         MeetIfcvtSizeLimit(FalseBBI.NonPredSize) &&
 737         FeasibilityAnalysis(FalseBBI, RevCond)) {
 738       Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICSimpleFalse, FNeedSub, Dups));
 739       Enqueued = true;
 740     }
 741   }
 742
 743   BBI.IsEnqueued = Enqueued;
 744   BBI.IsBeingAnalyzed = false;
 745   BBI.IsAnalyzed = true;
 746   return BBI;
 747 }
 748
 749 /// AnalyzeBlocks - Analyze all blocks and find entries for all if-conversion
 750 /// candidates. It returns true if any CFG restructuring is done to expose more
 751 /// if-conversion opportunities.
 752 bool IfConverter::AnalyzeBlocks(MachineFunction &MF,
 753                                 std::vector<IfcvtToken*> &Tokens) {
 754   bool Change = false;
 755   std::set<MachineBasicBlock*> Visited;
 756   for (unsigned i = 0, e = Roots.size(); i != e; ++i) {
 757     for (idf_ext_iterator<MachineBasicBlock*> I=idf_ext_begin(Roots[i],Visited),
 758            E = idf_ext_end(Roots[i], Visited); I != E; ++I) {
 759       MachineBasicBlock *BB = *I;
 760       AnalyzeBlock(BB, Tokens);
 761     }
 762   }
 763
 764   // Sort to favor more complex ifcvt scheme.
 765   std::stable_sort(Tokens.begin(), Tokens.end(), IfcvtTokenCmp);
 766
 767   return Change;
 768 }
 769
 770 /// canFallThroughTo - Returns true either if ToBB is the next block after BB or
 771 /// that all the intervening blocks are empty (given BB can fall through to its
 772 /// next block).
 773 static bool canFallThroughTo(MachineBasicBlock *BB, MachineBasicBlock *ToBB) {
 774   MachineFunction::iterator I = BB;
 775   MachineFunction::iterator TI = ToBB;
 776   MachineFunction::iterator E = BB->getParent()->end();
 777   while (++I != TI)
 778     if (I == E || !I->empty())
 779       return false;
 780   return true;
 781 }
 782
 783 /// InvalidatePreds - Invalidate predecessor BB info so it would be re-analyzed
 784 /// to determine if it can be if-converted. If predecessor is already enqueued,
 785 /// dequeue it!
 786 void IfConverter::InvalidatePreds(MachineBasicBlock *BB) {
 787   for (MachineBasicBlock::pred_iterator PI = BB->pred_begin(),
 788          E = BB->pred_end(); PI != E; ++PI) {
 789     BBInfo &PBBI = BBAnalysis[(*PI)->getNumber()];
 790     if (PBBI.IsDone || PBBI.BB == BB)
 791       continue;
 792     PBBI.IsAnalyzed = false;
 793     PBBI.IsEnqueued = false;
 794   }
 795 }
 796
 797 /// InsertUncondBranch - Inserts an unconditional branch from BB to ToBB.
 798 ///
 799 static void InsertUncondBranch(MachineBasicBlock *BB, MachineBasicBlock *ToBB,
 800                                const TargetInstrInfo *TII) {
 801   std::vector<MachineOperand> NoCond;
 802   TII->InsertBranch(*BB, ToBB, NULL, NoCond);
 803 }
 804
 805 /// RemoveExtraEdges - Remove true / false edges if either / both are no longer
 806 /// successors.
 807 void IfConverter::RemoveExtraEdges(BBInfo &BBI) {
 808   MachineBasicBlock *TBB = NULL, *FBB = NULL;
 809   std::vector<MachineOperand> Cond;
 810   if (!TII->AnalyzeBranch(*BBI.BB, TBB, FBB, Cond))
 811     BBI.BB->CorrectExtraCFGEdges(TBB, FBB, !Cond.empty());
 812 }
 813
 814 /// IfConvertSimple - If convert a simple (split, no rejoin) sub-CFG.
 815 ///
 816 bool IfConverter::IfConvertSimple(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind) {
 817   BBInfo &TrueBBI  = BBAnalysis[BBI.TrueBB->getNumber()];
 818   BBInfo &FalseBBI = BBAnalysis[BBI.FalseBB->getNumber()];
 819   BBInfo *CvtBBI = &TrueBBI;
 820   BBInfo *NextBBI = &FalseBBI;
 821
 822   std::vector<MachineOperand> Cond(BBI.BrCond);
 823   if (Kind == ICSimpleFalse)
 824     std::swap(CvtBBI, NextBBI);
 825
 826   if (CvtBBI->IsDone ||
 827       (CvtBBI->CannotBeCopied && CvtBBI->BB->pred_size() > 1)) {
 828     // Something has changed. It's no longer safe to predicate this block.
 829     BBI.IsAnalyzed = false;
 830     CvtBBI->IsAnalyzed = false;
 831     return false;
 832   }
 833
 834   if (Kind == ICSimpleFalse)
 835     TII->ReverseBranchCondition(Cond);
 836
 837   if (CvtBBI->BB->pred_size() > 1) {
 838     BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
 839     // Copy instructions in the true block, predicate them add them to
 840     // the entry block.
 841     CopyAndPredicateBlock(BBI, *CvtBBI, Cond);
 842   } else {
 843     PredicateBlock(*CvtBBI, CvtBBI->BB->end(), Cond);
 844
 845     // Merge converted block into entry block.
 846     BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
 847     MergeBlocks(BBI, *CvtBBI);
 848   }
 849
 850   bool IterIfcvt = true;
 851   if (!canFallThroughTo(BBI.BB, NextBBI->BB)) {
 852     InsertUncondBranch(BBI.BB, NextBBI->BB, TII);
 853     BBI.HasFallThrough = false;
 854     // Now ifcvt'd block will look like this:
 855     // BB:
 856     // ...
 857     // t, f = cmp
 858     // if t op
 859     // b BBf
 860     //
 861     // We cannot further ifcvt this block because the unconditional branch
 862     // will have to be predicated on the new condition, that will not be
 863     // available if cmp executes.
 864     IterIfcvt = false;
 865   }
 866
 867   RemoveExtraEdges(BBI);
 868
 869   // Update block info. BB can be iteratively if-converted.
 870   if (!IterIfcvt)
 871     BBI.IsDone = true;
 872   InvalidatePreds(BBI.BB);
 873   CvtBBI->IsDone = true;
 874
 875   // FIXME: Must maintain LiveIns.
 876   return true;
 877 }
 878
 879 /// IfConvertTriangle - If convert a triangle sub-CFG.
 880 ///
 881 bool IfConverter::IfConvertTriangle(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind) {
 882   BBInfo &TrueBBI = BBAnalysis[BBI.TrueBB->getNumber()];
 883   BBInfo &FalseBBI = BBAnalysis[BBI.FalseBB->getNumber()];
 884   BBInfo *CvtBBI = &TrueBBI;
 885   BBInfo *NextBBI = &FalseBBI;
 886
 887   std::vector<MachineOperand> Cond(BBI.BrCond);
 888   if (Kind == ICTriangleFalse || Kind == ICTriangleFRev)
 889     std::swap(CvtBBI, NextBBI);
 890
 891   if (CvtBBI->IsDone ||
 892       (CvtBBI->CannotBeCopied && CvtBBI->BB->pred_size() > 1)) {
 893     // Something has changed. It's no longer safe to predicate this block.
 894     BBI.IsAnalyzed = false;
 895     CvtBBI->IsAnalyzed = false;
 896     return false;
 897   }
 898
 899   if (Kind == ICTriangleFalse || Kind == ICTriangleFRev)
 900     TII->ReverseBranchCondition(Cond);
 901
 902   if (Kind == ICTriangleRev || Kind == ICTriangleFRev) {
 903     ReverseBranchCondition(*CvtBBI);
 904     // BB has been changed, modify its predecessors (except for this
 905     // one) so they don't get ifcvt'ed based on bad intel.
 906     for (MachineBasicBlock::pred_iterator PI = CvtBBI->BB->pred_begin(),
 907            E = CvtBBI->BB->pred_end(); PI != E; ++PI) {
 908       MachineBasicBlock *PBB = *PI;
 909       if (PBB == BBI.BB)
 910         continue;
 911       BBInfo &PBBI = BBAnalysis[PBB->getNumber()];
 912       if (PBBI.IsEnqueued) {
 913         PBBI.IsAnalyzed = false;
 914         PBBI.IsEnqueued = false;
 915       }
 916     }
 917   }
 918
 919   bool HasEarlyExit = CvtBBI->FalseBB != NULL;
 920   bool DupBB = CvtBBI->BB->pred_size() > 1;
 921   if (DupBB) {
 922     BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
 923     // Copy instructions in the true block, predicate them add them to
 924     // the entry block.
 925     CopyAndPredicateBlock(BBI, *CvtBBI, Cond, true);
 926   } else {
 927     // Predicate the 'true' block after removing its branch.
 928     CvtBBI->NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*CvtBBI->BB);
 929     PredicateBlock(*CvtBBI, CvtBBI->BB->end(), Cond);
 930   }
 931
 932   if (!DupBB) {
 933     // Now merge the entry of the triangle with the true block.
 934     BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
 935     MergeBlocks(BBI, *CvtBBI);
 936   }
 937
 938   // If 'true' block has a 'false' successor, add an exit branch to it.
 939   if (HasEarlyExit) {
 940     std::vector<MachineOperand> RevCond(CvtBBI->BrCond);
 941     if (TII->ReverseBranchCondition(RevCond))
 942       assert(false && "Unable to reverse branch condition!");
 943     TII->InsertBranch(*BBI.BB, CvtBBI->FalseBB, NULL, RevCond);
 944     BBI.BB->addSuccessor(CvtBBI->FalseBB);
 945   }
 946
 947   // Merge in the 'false' block if the 'false' block has no other
 948   // predecessors. Otherwise, add a unconditional branch from to 'false'.
 949   bool FalseBBDead = false;
 950   bool IterIfcvt = true;
 951   bool isFallThrough = canFallThroughTo(BBI.BB, NextBBI->BB);
 952   if (!isFallThrough) {
 953     // Only merge them if the true block does not fallthrough to the false
 954     // block. By not merging them, we make it possible to iteratively
 955     // ifcvt the blocks.
 956     if (!HasEarlyExit &&
 957         NextBBI->BB->pred_size() == 1 && !NextBBI->HasFallThrough) {
 958       MergeBlocks(BBI, *NextBBI);
 959       FalseBBDead = true;
 960     } else {
 961       InsertUncondBranch(BBI.BB, NextBBI->BB, TII);
 962       BBI.HasFallThrough = false;
 963     }
 964     // Mixed predicated and unpredicated code. This cannot be iteratively
 965     // predicated.
 966     IterIfcvt = false;
 967   }
 968
 969   RemoveExtraEdges(BBI);
 970
 971   // Update block info. BB can be iteratively if-converted.
 972   if (!IterIfcvt)
 973     BBI.IsDone = true;
 974   InvalidatePreds(BBI.BB);
 975   CvtBBI->IsDone = true;
 976   if (FalseBBDead)
 977     NextBBI->IsDone = true;
 978
 979   // FIXME: Must maintain LiveIns.
 980   return true;
 981 }
 982
 983 /// IfConvertDiamond - If convert a diamond sub-CFG.
 984 ///
 985 bool IfConverter::IfConvertDiamond(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind,
 986                                    unsigned NumDups1, unsigned NumDups2) {
 987   BBInfo &TrueBBI  = BBAnalysis[BBI.TrueBB->getNumber()];
 988   BBInfo &FalseBBI = BBAnalysis[BBI.FalseBB->getNumber()];
 989   MachineBasicBlock *TailBB = TrueBBI.TrueBB;
 990   // True block must fall through or ended with unanalyzable terminator.
 991   if (!TailBB) {
 992     if (blockAlwaysFallThrough(TrueBBI))
 993       TailBB = FalseBBI.TrueBB;
 994     assert((TailBB || !TrueBBI.IsBrAnalyzable) && "Unexpected!");
 995   }
 996
 997   if (TrueBBI.IsDone || FalseBBI.IsDone ||
 998       TrueBBI.BB->pred_size() > 1 ||
 999       FalseBBI.BB->pred_size() > 1) {
1000     // Something has changed. It's no longer safe to predicate these blocks.
1001     BBI.IsAnalyzed = false;
1002     TrueBBI.IsAnalyzed = false;
1003     FalseBBI.IsAnalyzed = false;
1004     return false;
1005   }
1006
1007   // Merge the 'true' and 'false' blocks by copying the instructions
1008   // from the 'false' block to the 'true' block. That is, unless the true
1009   // block would clobber the predicate, in that case, do the opposite.
1010   BBInfo *BBI1 = &TrueBBI;
1011   BBInfo *BBI2 = &FalseBBI;
1012   std::vector<MachineOperand> RevCond(BBI.BrCond);
1013   TII->ReverseBranchCondition(RevCond);
1014   std::vector<MachineOperand> *Cond1 = &BBI.BrCond;
1015   std::vector<MachineOperand> *Cond2 = &RevCond;
1016
1017   // Figure out the more profitable ordering.
1018   bool DoSwap = false;
1019   if (TrueBBI.ClobbersPred && !FalseBBI.ClobbersPred)
1020     DoSwap = true;
1021   else if (TrueBBI.ClobbersPred == FalseBBI.ClobbersPred) {
1022     if (TrueBBI.NonPredSize > FalseBBI.NonPredSize)
1023       DoSwap = true;
1024   }
1025   if (DoSwap) {
1026     std::swap(BBI1, BBI2);
1027     std::swap(Cond1, Cond2);
1028   }
1029
1030   // Remove the conditional branch from entry to the blocks.
1031   BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
1032
1033   // Remove the duplicated instructions at the beginnings of both paths.
1034   MachineBasicBlock::iterator DI1 = BBI1->BB->begin();
1035   MachineBasicBlock::iterator DI2 = BBI2->BB->begin();
1036   BBI1->NonPredSize -= NumDups1;
1037   BBI2->NonPredSize -= NumDups1;
1038   while (NumDups1 != 0) {
1039     ++DI1;
1040     ++DI2;
1041     --NumDups1;
1042   }
1043   BBI.BB->splice(BBI.BB->end(), BBI1->BB, BBI1->BB->begin(), DI1);
1044   BBI2->BB->erase(BBI2->BB->begin(), DI2);
1045
1046   // Predicate the 'true' block after removing its branch.
1047   BBI1->NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI1->BB);
1048   DI1 = BBI1->BB->end();
1049   for (unsigned i = 0; i != NumDups2; ++i)
1050     --DI1;
1051   BBI1->BB->erase(DI1, BBI1->BB->end());
1052   PredicateBlock(*BBI1, BBI1->BB->end(), *Cond1);
1053
1054   // Predicate the 'false' block.
1055   BBI2->NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI2->BB);
1056   DI2 = BBI2->BB->end();
1057   while (NumDups2 != 0) {
1058     --DI2;
1059     --NumDups2;
1060   }
1061   PredicateBlock(*BBI2, DI2, *Cond2);
1062
1063   // Merge the true block into the entry of the diamond.
1064   MergeBlocks(BBI, *BBI1);
1065   MergeBlocks(BBI, *BBI2);
1066
1067   // If the if-converted block fallthrough or unconditionally branch into the
1068   // tail block, and the tail block does not have other predecessors, then
1069   // fold the tail block in as well. Otherwise, unless it falls through to the
1070   // tail, add a unconditional branch to it.
1071   if (TailBB) {
1072     BBInfo TailBBI = BBAnalysis[TailBB->getNumber()];
1073     if (TailBB->pred_size() == 1 && !TailBBI.HasFallThrough) {
1074       BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
1075       MergeBlocks(BBI, TailBBI);
1076       TailBBI.IsDone = true;
1077     } else {
1078       InsertUncondBranch(BBI.BB, TailBB, TII);
1079       BBI.HasFallThrough = false;
1080     }
1081   }
1082
1083   RemoveExtraEdges(BBI);
1084
1085   // Update block info.
1086   BBI.IsDone = TrueBBI.IsDone = FalseBBI.IsDone = true;
1087   InvalidatePreds(BBI.BB);
1088
1089   // FIXME: Must maintain LiveIns.
1090   return true;
1091 }
1092
1093 /// PredicateBlock - Predicate instructions from the start of the block to the
1094 /// specified end with the specified condition.
1095 void IfConverter::PredicateBlock(BBInfo &BBI,
1096                                  MachineBasicBlock::iterator E,
1097                                  std::vector<MachineOperand> &Cond) {
1098   for (MachineBasicBlock::iterator I = BBI.BB->begin(); I != E; ++I) {
1099     if (TII->isPredicated(I))
1100       continue;
1101     if (!TII->PredicateInstruction(I, Cond)) {
1102       cerr << "Unable to predicate " << *I << "!\n";
1103       abort();
1104     }
1105   }
1106
1107   std::copy(Cond.begin(), Cond.end(), std::back_inserter(BBI.Predicate));
1108
1109   BBI.IsAnalyzed = false;
1110   BBI.NonPredSize = 0;
1111
1112   NumIfConvBBs++;
1113 }
1114
1115 /// CopyAndPredicateBlock - Copy and predicate instructions from source BB to
1116 /// the destination block. Skip end of block branches if IgnoreBr is true.
1117 void IfConverter::CopyAndPredicateBlock(BBInfo &ToBBI, BBInfo &FromBBI,
1118                                         std::vector<MachineOperand> &Cond,
1119                                         bool IgnoreBr) {
1120   for (MachineBasicBlock::iterator I = FromBBI.BB->begin(),
1121          E = FromBBI.BB->end(); I != E; ++I) {
1122     const TargetInstrDescriptor *TID = I->getInstrDescriptor();
1123     bool isPredicated = TII->isPredicated(I);
1124     // Do not copy the end of the block branches.
1125     if (IgnoreBr && !isPredicated && (TID->Flags & M_BRANCH_FLAG) != 0)
1126       break;
1127
1128     MachineInstr *MI = I->clone();
1129     ToBBI.BB->insert(ToBBI.BB->end(), MI);
1130     ToBBI.NonPredSize++;
1131
1132     if (!isPredicated)
1133       if (!TII->PredicateInstruction(MI, Cond)) {
1134         cerr << "Unable to predicate " << *MI << "!\n";
1135         abort();
1136       }
1137   }
1138
1139   std::vector<MachineBasicBlock *> Succs(FromBBI.BB->succ_begin(),
1140                                          FromBBI.BB->succ_end());
1141   MachineBasicBlock *NBB = getNextBlock(FromBBI.BB);
1142   MachineBasicBlock *FallThrough = FromBBI.HasFallThrough ? NBB : NULL;
1143
1144   for (unsigned i = 0, e = Succs.size(); i != e; ++i) {
1145     MachineBasicBlock *Succ = Succs[i];
1146     // Fallthrough edge can't be transferred.
1147     if (Succ == FallThrough)
1148       continue;
1149     if (!ToBBI.BB->isSuccessor(Succ))
1150       ToBBI.BB->addSuccessor(Succ);
1151   }
1152
1153   std::copy(FromBBI.Predicate.begin(), FromBBI.Predicate.end(),
1154             std::back_inserter(ToBBI.Predicate));
1155   std::copy(Cond.begin(), Cond.end(), std::back_inserter(ToBBI.Predicate));
1156
1157   ToBBI.ClobbersPred |= FromBBI.ClobbersPred;
1158   ToBBI.IsAnalyzed = false;
1159
1160   NumDupBBs++;
1161 }
1162
1163 /// MergeBlocks - Move all instructions from FromBB to the end of ToBB.
1164 ///
1165 void IfConverter::MergeBlocks(BBInfo &ToBBI, BBInfo &FromBBI) {
1166   ToBBI.BB->splice(ToBBI.BB->end(),
1167                    FromBBI.BB, FromBBI.BB->begin(), FromBBI.BB->end());
1168
1169   // Redirect all branches to FromBB to ToBB.
1170   std::vector<MachineBasicBlock *> Preds(FromBBI.BB->pred_begin(),
1171                                          FromBBI.BB->pred_end());
1172   for (unsigned i = 0, e = Preds.size(); i != e; ++i) {
1173     MachineBasicBlock *Pred = Preds[i];
1174     if (Pred == ToBBI.BB)
1175       continue;
1176     Pred->ReplaceUsesOfBlockWith(FromBBI.BB, ToBBI.BB);
1177   }
1178
1179   std::vector<MachineBasicBlock *> Succs(FromBBI.BB->succ_begin(),
1180                                          FromBBI.BB->succ_end());
1181   MachineBasicBlock *NBB = getNextBlock(FromBBI.BB);
1182   MachineBasicBlock *FallThrough = FromBBI.HasFallThrough ? NBB : NULL;
1183
1184   for (unsigned i = 0, e = Succs.size(); i != e; ++i) {
1185     MachineBasicBlock *Succ = Succs[i];
1186     // Fallthrough edge can't be transferred.
1187     if (Succ == FallThrough)
1188       continue;
1189     FromBBI.BB->removeSuccessor(Succ);
1190     if (!ToBBI.BB->isSuccessor(Succ))
1191       ToBBI.BB->addSuccessor(Succ);
1192   }
1193
1194   // Now FromBBI always fall through to the next block!
1195   if (NBB && !FromBBI.BB->isSuccessor(NBB))
1196     FromBBI.BB->addSuccessor(NBB);
1197
1198   std::copy(FromBBI.Predicate.begin(), FromBBI.Predicate.end(),
1199             std::back_inserter(ToBBI.Predicate));
1200   FromBBI.Predicate.clear();
1201
1202   ToBBI.NonPredSize += FromBBI.NonPredSize;
1203   FromBBI.NonPredSize = 0;
1204
1205   ToBBI.ClobbersPred |= FromBBI.ClobbersPred;
1206   ToBBI.HasFallThrough = FromBBI.HasFallThrough;
1207   ToBBI.IsAnalyzed = false;
1208   FromBBI.IsAnalyzed = false;
1209 }