lib/CodeGen/IfConversion.cpp

   1 //===-- IfConversion.cpp - Machine code if conversion pass. ---------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file implements the machine instruction level if-conversion pass.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #define DEBUG_TYPE "ifcvt"
  15 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
  16 #include "BranchFolding.h"
  17 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  18 #include "llvm/ADT/SmallSet.h"
  19 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  20 #include "llvm/CodeGen/LivePhysRegs.h"
  21 #include "llvm/CodeGen/MachineBranchProbabilityInfo.h"
  22 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
  23 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  24 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
  25 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  26 #include "llvm/CodeGen/TargetSchedule.h"
  27 #include "llvm/MC/MCInstrItineraries.h"
  28 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  29 #include "llvm/Support/Debug.h"
  30 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  31 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  32 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
  33 #include "llvm/Target/TargetLowering.h"
  34 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  35 #include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
  36 #include "llvm/Target/TargetSubtargetInfo.h"
  37
  38 using namespace llvm;
  39
  40 // Hidden options for help debugging.
  41 static cl::opt<int> IfCvtFnStart("ifcvt-fn-start", cl::init(-1), cl::Hidden);
  42 static cl::opt<int> IfCvtFnStop("ifcvt-fn-stop", cl::init(-1), cl::Hidden);
  43 static cl::opt<int> IfCvtLimit("ifcvt-limit", cl::init(-1), cl::Hidden);
  44 static cl::opt<bool> DisableSimple("disable-ifcvt-simple",
  45                                    cl::init(false), cl::Hidden);
  46 static cl::opt<bool> DisableSimpleF("disable-ifcvt-simple-false",
  47                                     cl::init(false), cl::Hidden);
  48 static cl::opt<bool> DisableTriangle("disable-ifcvt-triangle",
  49                                      cl::init(false), cl::Hidden);
  50 static cl::opt<bool> DisableTriangleR("disable-ifcvt-triangle-rev",
  51                                       cl::init(false), cl::Hidden);
  52 static cl::opt<bool> DisableTriangleF("disable-ifcvt-triangle-false",
  53                                       cl::init(false), cl::Hidden);
  54 static cl::opt<bool> DisableTriangleFR("disable-ifcvt-triangle-false-rev",
  55                                        cl::init(false), cl::Hidden);
  56 static cl::opt<bool> DisableDiamond("disable-ifcvt-diamond",
  57                                     cl::init(false), cl::Hidden);
  58 static cl::opt<bool> IfCvtBranchFold("ifcvt-branch-fold",
  59                                      cl::init(true), cl::Hidden);
  60
  61 STATISTIC(NumSimple,       "Number of simple if-conversions performed");
  62 STATISTIC(NumSimpleFalse,  "Number of simple (F) if-conversions performed");
  63 STATISTIC(NumTriangle,     "Number of triangle if-conversions performed");
  64 STATISTIC(NumTriangleRev,  "Number of triangle (R) if-conversions performed");
  65 STATISTIC(NumTriangleFalse,"Number of triangle (F) if-conversions performed");
  66 STATISTIC(NumTriangleFRev, "Number of triangle (F/R) if-conversions performed");
  67 STATISTIC(NumDiamonds,     "Number of diamond if-conversions performed");
  68 STATISTIC(NumIfConvBBs,    "Number of if-converted blocks");
  69 STATISTIC(NumDupBBs,       "Number of duplicated blocks");
  70 STATISTIC(NumUnpred,       "Number of true blocks of diamonds unpredicated");
  71
  72 namespace {
  73   class IfConverter : public MachineFunctionPass {
  74     enum IfcvtKind {
  75       ICNotClassfied,  // BB data valid, but not classified.
  76       ICSimpleFalse,   // Same as ICSimple, but on the false path.
  77       ICSimple,        // BB is entry of an one split, no rejoin sub-CFG.
  78       ICTriangleFRev,  // Same as ICTriangleFalse, but false path rev condition.
  79       ICTriangleRev,   // Same as ICTriangle, but true path rev condition.
  80       ICTriangleFalse, // Same as ICTriangle, but on the false path.
  81       ICTriangle,      // BB is entry of a triangle sub-CFG.
  82       ICDiamond        // BB is entry of a diamond sub-CFG.
  83     };
  84
  85     /// BBInfo - One per MachineBasicBlock, this is used to cache the result
  86     /// if-conversion feasibility analysis. This includes results from
  87     /// TargetInstrInfo::AnalyzeBranch() (i.e. TBB, FBB, and Cond), and its
  88     /// classification, and common tail block of its successors (if it's a
  89     /// diamond shape), its size, whether it's predicable, and whether any
  90     /// instruction can clobber the 'would-be' predicate.
  91     ///
  92     /// IsDone          - True if BB is not to be considered for ifcvt.
  93     /// IsBeingAnalyzed - True if BB is currently being analyzed.
  94     /// IsAnalyzed      - True if BB has been analyzed (info is still valid).
  95     /// IsEnqueued      - True if BB has been enqueued to be ifcvt'ed.
  96     /// IsBrAnalyzable  - True if AnalyzeBranch() returns false.
  97     /// HasFallThrough  - True if BB may fallthrough to the following BB.
  98     /// IsUnpredicable  - True if BB is known to be unpredicable.
  99     /// ClobbersPred    - True if BB could modify predicates (e.g. has
 100     ///                   cmp, call, etc.)
 101     /// NonPredSize     - Number of non-predicated instructions.
 102     /// ExtraCost       - Extra cost for multi-cycle instructions.
 103     /// ExtraCost2      - Some instructions are slower when predicated
 104     /// BB              - Corresponding MachineBasicBlock.
 105     /// TrueBB / FalseBB- See AnalyzeBranch().
 106     /// BrCond          - Conditions for end of block conditional branches.
 107     /// Predicate       - Predicate used in the BB.
 108     struct BBInfo {
 109       bool IsDone          : 1;
 110       bool IsBeingAnalyzed : 1;
 111       bool IsAnalyzed      : 1;
 112       bool IsEnqueued      : 1;
 113       bool IsBrAnalyzable  : 1;
 114       bool HasFallThrough  : 1;
 115       bool IsUnpredicable  : 1;
 116       bool CannotBeCopied  : 1;
 117       bool ClobbersPred    : 1;
 118       unsigned NonPredSize;
 119       unsigned ExtraCost;
 120       unsigned ExtraCost2;
 121       MachineBasicBlock *BB;
 122       MachineBasicBlock *TrueBB;
 123       MachineBasicBlock *FalseBB;
 124       SmallVector<MachineOperand, 4> BrCond;
 125       SmallVector<MachineOperand, 4> Predicate;
 126       BBInfo() : IsDone(false), IsBeingAnalyzed(false),
 127                  IsAnalyzed(false), IsEnqueued(false), IsBrAnalyzable(false),
 128                  HasFallThrough(false), IsUnpredicable(false),
 129                  CannotBeCopied(false), ClobbersPred(false), NonPredSize(0),
 130                  ExtraCost(0), ExtraCost2(0), BB(nullptr), TrueBB(nullptr),
 131                  FalseBB(nullptr) {}
 132     };
 133
 134     /// IfcvtToken - Record information about pending if-conversions to attempt:
 135     /// BBI             - Corresponding BBInfo.
 136     /// Kind            - Type of block. See IfcvtKind.
 137     /// NeedSubsumption - True if the to-be-predicated BB has already been
 138     ///                   predicated.
 139     /// NumDups      - Number of instructions that would be duplicated due
 140     ///                   to this if-conversion. (For diamonds, the number of
 141     ///                   identical instructions at the beginnings of both
 142     ///                   paths).
 143     /// NumDups2     - For diamonds, the number of identical instructions
 144     ///                   at the ends of both paths.
 145     struct IfcvtToken {
 146       BBInfo &BBI;
 147       IfcvtKind Kind;
 148       bool NeedSubsumption;
 149       unsigned NumDups;
 150       unsigned NumDups2;
 151       IfcvtToken(BBInfo &b, IfcvtKind k, bool s, unsigned d, unsigned d2 = 0)
 152         : BBI(b), Kind(k), NeedSubsumption(s), NumDups(d), NumDups2(d2) {}
 153     };
 154
 155     /// BBAnalysis - Results of if-conversion feasibility analysis indexed by
 156     /// basic block number.
 157     std::vector<BBInfo> BBAnalysis;
 158     TargetSchedModel SchedModel;
 159
 160     const TargetLoweringBase *TLI;
 161     const TargetInstrInfo *TII;
 162     const TargetRegisterInfo *TRI;
 163     const MachineBranchProbabilityInfo *MBPI;
 164     MachineRegisterInfo *MRI;
 165
 166     LivePhysRegs Redefs;
 167     LivePhysRegs DontKill;
 168
 169     bool PreRegAlloc;
 170     bool MadeChange;
 171     int FnNum;
 172   public:
 173     static char ID;
 174     IfConverter() : MachineFunctionPass(ID), FnNum(-1) {
 175       initializeIfConverterPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
 176     }
 177
 178     void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override {
 179       AU.addRequired<MachineBranchProbabilityInfo>();
 180       MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
 181     }
 182
 183     bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) override;
 184
 185   private:
 186     bool ReverseBranchCondition(BBInfo &BBI);
 187     bool ValidSimple(BBInfo &TrueBBI, unsigned &Dups,
 188                      const BranchProbability &Prediction) const;
 189     bool ValidTriangle(BBInfo &TrueBBI, BBInfo &FalseBBI,
 190                        bool FalseBranch, unsigned &Dups,
 191                        const BranchProbability &Prediction) const;
 192     bool ValidDiamond(BBInfo &TrueBBI, BBInfo &FalseBBI,
 193                       unsigned &Dups1, unsigned &Dups2) const;
 194     void ScanInstructions(BBInfo &BBI);
 195     BBInfo &AnalyzeBlock(MachineBasicBlock *BB,
 196                          std::vector<IfcvtToken*> &Tokens);
 197     bool FeasibilityAnalysis(BBInfo &BBI, SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
 198                              bool isTriangle = false, bool RevBranch = false);
 199     void AnalyzeBlocks(MachineFunction &MF, std::vector<IfcvtToken*> &Tokens);
 200     void InvalidatePreds(MachineBasicBlock *BB);
 201     void RemoveExtraEdges(BBInfo &BBI);
 202     bool IfConvertSimple(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind);
 203     bool IfConvertTriangle(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind);
 204     bool IfConvertDiamond(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind,
 205                           unsigned NumDups1, unsigned NumDups2);
 206     void PredicateBlock(BBInfo &BBI,
 207                         MachineBasicBlock::iterator E,
 208                         SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
 209                         SmallSet<unsigned, 4> *LaterRedefs = nullptr);
 210     void CopyAndPredicateBlock(BBInfo &ToBBI, BBInfo &FromBBI,
 211                                SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
 212                                bool IgnoreBr = false);
 213     void MergeBlocks(BBInfo &ToBBI, BBInfo &FromBBI, bool AddEdges = true);
 214
 215     bool MeetIfcvtSizeLimit(MachineBasicBlock &BB,
 216                             unsigned Cycle, unsigned Extra,
 217                             const BranchProbability &Prediction) const {
 218       return Cycle > 0 && TII->isProfitableToIfCvt(BB, Cycle, Extra,
 219                                                    Prediction);
 220     }
 221
 222     bool MeetIfcvtSizeLimit(MachineBasicBlock &TBB,
 223                             unsigned TCycle, unsigned TExtra,
 224                             MachineBasicBlock &FBB,
 225                             unsigned FCycle, unsigned FExtra,
 226                             const BranchProbability &Prediction) const {
 227       return TCycle > 0 && FCycle > 0 &&
 228         TII->isProfitableToIfCvt(TBB, TCycle, TExtra, FBB, FCycle, FExtra,
 229                                  Prediction);
 230     }
 231
 232     // blockAlwaysFallThrough - Block ends without a terminator.
 233     bool blockAlwaysFallThrough(BBInfo &BBI) const {
 234       return BBI.IsBrAnalyzable && BBI.TrueBB == nullptr;
 235     }
 236
 237     // IfcvtTokenCmp - Used to sort if-conversion candidates.
 238     static bool IfcvtTokenCmp(IfcvtToken *C1, IfcvtToken *C2) {
 239       int Incr1 = (C1->Kind == ICDiamond)
 240         ? -(int)(C1->NumDups + C1->NumDups2) : (int)C1->NumDups;
 241       int Incr2 = (C2->Kind == ICDiamond)
 242         ? -(int)(C2->NumDups + C2->NumDups2) : (int)C2->NumDups;
 243       if (Incr1 > Incr2)
 244         return true;
 245       else if (Incr1 == Incr2) {
 246         // Favors subsumption.
 247         if (C1->NeedSubsumption == false && C2->NeedSubsumption == true)
 248           return true;
 249         else if (C1->NeedSubsumption == C2->NeedSubsumption) {
 250           // Favors diamond over triangle, etc.
 251           if ((unsigned)C1->Kind < (unsigned)C2->Kind)
 252             return true;
 253           else if (C1->Kind == C2->Kind)
 254             return C1->BBI.BB->getNumber() < C2->BBI.BB->getNumber();
 255         }
 256       }
 257       return false;
 258     }
 259   };
 260
 261   char IfConverter::ID = 0;
 262 }
 263
 264 char &llvm::IfConverterID = IfConverter::ID;
 265
 266 INITIALIZE_PASS_BEGIN(IfConverter, "if-converter", "If Converter", false, false)
 267 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(MachineBranchProbabilityInfo)
 268 INITIALIZE_PASS_END(IfConverter, "if-converter", "If Converter", false, false)
 269
 270 bool IfConverter::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
 271   TLI = MF.getTarget().getTargetLowering();
 272   TII = MF.getTarget().getInstrInfo();
 273   TRI = MF.getTarget().getRegisterInfo();
 274   MBPI = &getAnalysis<MachineBranchProbabilityInfo>();
 275   MRI = &MF.getRegInfo();
 276
 277   const TargetSubtargetInfo &ST =
 278     MF.getTarget().getSubtarget<TargetSubtargetInfo>();
 279   SchedModel.init(*ST.getSchedModel(), &ST, TII);
 280
 281   if (!TII) return false;
 282
 283   PreRegAlloc = MRI->isSSA();
 284
 285   bool BFChange = false;
 286   if (!PreRegAlloc) {
 287     // Tail merge tend to expose more if-conversion opportunities.
 288     BranchFolder BF(true, false);
 289     BFChange = BF.OptimizeFunction(MF, TII,
 290                                    MF.getTarget().getRegisterInfo(),
 291                                    getAnalysisIfAvailable<MachineModuleInfo>());
 292   }
 293
 294   DEBUG(dbgs() << "\nIfcvt: function (" << ++FnNum <<  ") \'"
 295                << MF.getName() << "\'");
 296
 297   if (FnNum < IfCvtFnStart || (IfCvtFnStop != -1 && FnNum > IfCvtFnStop)) {
 298     DEBUG(dbgs() << " skipped\n");
 299     return false;
 300   }
 301   DEBUG(dbgs() << "\n");
 302
 303   MF.RenumberBlocks();
 304   BBAnalysis.resize(MF.getNumBlockIDs());
 305
 306   std::vector<IfcvtToken*> Tokens;
 307   MadeChange = false;
 308   unsigned NumIfCvts = NumSimple + NumSimpleFalse + NumTriangle +
 309     NumTriangleRev + NumTriangleFalse + NumTriangleFRev + NumDiamonds;
 310   while (IfCvtLimit == -1 || (int)NumIfCvts < IfCvtLimit) {
 311     // Do an initial analysis for each basic block and find all the potential
 312     // candidates to perform if-conversion.
 313     bool Change = false;
 314     AnalyzeBlocks(MF, Tokens);
 315     while (!Tokens.empty()) {
 316       IfcvtToken *Token = Tokens.back();
 317       Tokens.pop_back();
 318       BBInfo &BBI = Token->BBI;
 319       IfcvtKind Kind = Token->Kind;
 320       unsigned NumDups = Token->NumDups;
 321       unsigned NumDups2 = Token->NumDups2;
 322
 323       delete Token;
 324
 325       // If the block has been evicted out of the queue or it has already been
 326       // marked dead (due to it being predicated), then skip it.
 327       if (BBI.IsDone)
 328         BBI.IsEnqueued = false;
 329       if (!BBI.IsEnqueued)
 330         continue;
 331
 332       BBI.IsEnqueued = false;
 333
 334       bool RetVal = false;
 335       switch (Kind) {
 336       default: llvm_unreachable("Unexpected!");
 337       case ICSimple:
 338       case ICSimpleFalse: {
 339         bool isFalse = Kind == ICSimpleFalse;
 340         if ((isFalse && DisableSimpleF) || (!isFalse && DisableSimple)) break;
 341         DEBUG(dbgs() << "Ifcvt (Simple" << (Kind == ICSimpleFalse ?
 342                                             " false" : "")
 343                      << "): BB#" << BBI.BB->getNumber() << " ("
 344                      << ((Kind == ICSimpleFalse)
 345                          ? BBI.FalseBB->getNumber()
 346                          : BBI.TrueBB->getNumber()) << ") ");
 347         RetVal = IfConvertSimple(BBI, Kind);
 348         DEBUG(dbgs() << (RetVal ? "succeeded!" : "failed!") << "\n");
 349         if (RetVal) {
 350           if (isFalse) ++NumSimpleFalse;
 351           else         ++NumSimple;
 352         }
 353        break;
 354       }
 355       case ICTriangle:
 356       case ICTriangleRev:
 357       case ICTriangleFalse:
 358       case ICTriangleFRev: {
 359         bool isFalse = Kind == ICTriangleFalse;
 360         bool isRev   = (Kind == ICTriangleRev || Kind == ICTriangleFRev);
 361         if (DisableTriangle && !isFalse && !isRev) break;
 362         if (DisableTriangleR && !isFalse && isRev) break;
 363         if (DisableTriangleF && isFalse && !isRev) break;
 364         if (DisableTriangleFR && isFalse && isRev) break;
 365         DEBUG(dbgs() << "Ifcvt (Triangle");
 366         if (isFalse)
 367           DEBUG(dbgs() << " false");
 368         if (isRev)
 369           DEBUG(dbgs() << " rev");
 370         DEBUG(dbgs() << "): BB#" << BBI.BB->getNumber() << " (T:"
 371                      << BBI.TrueBB->getNumber() << ",F:"
 372                      << BBI.FalseBB->getNumber() << ") ");
 373         RetVal = IfConvertTriangle(BBI, Kind);
 374         DEBUG(dbgs() << (RetVal ? "succeeded!" : "failed!") << "\n");
 375         if (RetVal) {
 376           if (isFalse) {
 377             if (isRev) ++NumTriangleFRev;
 378             else       ++NumTriangleFalse;
 379           } else {
 380             if (isRev) ++NumTriangleRev;
 381             else       ++NumTriangle;
 382           }
 383         }
 384         break;
 385       }
 386       case ICDiamond: {
 387         if (DisableDiamond) break;
 388         DEBUG(dbgs() << "Ifcvt (Diamond): BB#" << BBI.BB->getNumber() << " (T:"
 389                      << BBI.TrueBB->getNumber() << ",F:"
 390                      << BBI.FalseBB->getNumber() << ") ");
 391         RetVal = IfConvertDiamond(BBI, Kind, NumDups, NumDups2);
 392         DEBUG(dbgs() << (RetVal ? "succeeded!" : "failed!") << "\n");
 393         if (RetVal) ++NumDiamonds;
 394         break;
 395       }
 396       }
 397
 398       Change |= RetVal;
 399
 400       NumIfCvts = NumSimple + NumSimpleFalse + NumTriangle + NumTriangleRev +
 401         NumTriangleFalse + NumTriangleFRev + NumDiamonds;
 402       if (IfCvtLimit != -1 && (int)NumIfCvts >= IfCvtLimit)
 403         break;
 404     }
 405
 406     if (!Change)
 407       break;
 408     MadeChange |= Change;
 409   }
 410
 411   // Delete tokens in case of early exit.
 412   while (!Tokens.empty()) {
 413     IfcvtToken *Token = Tokens.back();
 414     Tokens.pop_back();
 415     delete Token;
 416   }
 417
 418   Tokens.clear();
 419   BBAnalysis.clear();
 420
 421   if (MadeChange && IfCvtBranchFold) {
 422     BranchFolder BF(false, false);
 423     BF.OptimizeFunction(MF, TII,
 424                         MF.getTarget().getRegisterInfo(),
 425                         getAnalysisIfAvailable<MachineModuleInfo>());
 426   }
 427
 428   MadeChange |= BFChange;
 429   return MadeChange;
 430 }
 431
 432 /// findFalseBlock - BB has a fallthrough. Find its 'false' successor given
 433 /// its 'true' successor.
 434 static MachineBasicBlock *findFalseBlock(MachineBasicBlock *BB,
 435                                          MachineBasicBlock *TrueBB) {
 436   for (MachineBasicBlock::succ_iterator SI = BB->succ_begin(),
 437          E = BB->succ_end(); SI != E; ++SI) {
 438     MachineBasicBlock *SuccBB = *SI;
 439     if (SuccBB != TrueBB)
 440       return SuccBB;
 441   }
 442   return nullptr;
 443 }
 444
 445 /// ReverseBranchCondition - Reverse the condition of the end of the block
 446 /// branch. Swap block's 'true' and 'false' successors.
 447 bool IfConverter::ReverseBranchCondition(BBInfo &BBI) {
 448   DebugLoc dl;  // FIXME: this is nowhere
 449   if (!TII->ReverseBranchCondition(BBI.BrCond)) {
 450     TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
 451     TII->InsertBranch(*BBI.BB, BBI.FalseBB, BBI.TrueBB, BBI.BrCond, dl);
 452     std::swap(BBI.TrueBB, BBI.FalseBB);
 453     return true;
 454   }
 455   return false;
 456 }
 457
 458 /// getNextBlock - Returns the next block in the function blocks ordering. If
 459 /// it is the end, returns NULL.
 460 static inline MachineBasicBlock *getNextBlock(MachineBasicBlock *BB) {
 461   MachineFunction::iterator I = BB;
 462   MachineFunction::iterator E = BB->getParent()->end();
 463   if (++I == E)
 464     return nullptr;
 465   return I;
 466 }
 467
 468 /// ValidSimple - Returns true if the 'true' block (along with its
 469 /// predecessor) forms a valid simple shape for ifcvt. It also returns the
 470 /// number of instructions that the ifcvt would need to duplicate if performed
 471 /// in Dups.
 472 bool IfConverter::ValidSimple(BBInfo &TrueBBI, unsigned &Dups,
 473                               const BranchProbability &Prediction) const {
 474   Dups = 0;
 475   if (TrueBBI.IsBeingAnalyzed || TrueBBI.IsDone)
 476     return false;
 477
 478   if (TrueBBI.IsBrAnalyzable)
 479     return false;
 480
 481   if (TrueBBI.BB->pred_size() > 1) {
 482     if (TrueBBI.CannotBeCopied ||
 483         !TII->isProfitableToDupForIfCvt(*TrueBBI.BB, TrueBBI.NonPredSize,
 484                                         Prediction))
 485       return false;
 486     Dups = TrueBBI.NonPredSize;
 487   }
 488
 489   return true;
 490 }
 491
 492 /// ValidTriangle - Returns true if the 'true' and 'false' blocks (along
 493 /// with their common predecessor) forms a valid triangle shape for ifcvt.
 494 /// If 'FalseBranch' is true, it checks if 'true' block's false branch
 495 /// branches to the 'false' block rather than the other way around. It also
 496 /// returns the number of instructions that the ifcvt would need to duplicate
 497 /// if performed in 'Dups'.
 498 bool IfConverter::ValidTriangle(BBInfo &TrueBBI, BBInfo &FalseBBI,
 499                                 bool FalseBranch, unsigned &Dups,
 500                                 const BranchProbability &Prediction) const {
 501   Dups = 0;
 502   if (TrueBBI.IsBeingAnalyzed || TrueBBI.IsDone)
 503     return false;
 504
 505   if (TrueBBI.BB->pred_size() > 1) {
 506     if (TrueBBI.CannotBeCopied)
 507       return false;
 508
 509     unsigned Size = TrueBBI.NonPredSize;
 510     if (TrueBBI.IsBrAnalyzable) {
 511       if (TrueBBI.TrueBB && TrueBBI.BrCond.empty())
 512         // Ends with an unconditional branch. It will be removed.
 513         --Size;
 514       else {
 515         MachineBasicBlock *FExit = FalseBranch
 516           ? TrueBBI.TrueBB : TrueBBI.FalseBB;
 517         if (FExit)
 518           // Require a conditional branch
 519           ++Size;
 520       }
 521     }
 522     if (!TII->isProfitableToDupForIfCvt(*TrueBBI.BB, Size, Prediction))
 523       return false;
 524     Dups = Size;
 525   }
 526
 527   MachineBasicBlock *TExit = FalseBranch ? TrueBBI.FalseBB : TrueBBI.TrueBB;
 528   if (!TExit && blockAlwaysFallThrough(TrueBBI)) {
 529     MachineFunction::iterator I = TrueBBI.BB;
 530     if (++I == TrueBBI.BB->getParent()->end())
 531       return false;
 532     TExit = I;
 533   }
 534   return TExit && TExit == FalseBBI.BB;
 535 }
 536
 537 /// ValidDiamond - Returns true if the 'true' and 'false' blocks (along
 538 /// with their common predecessor) forms a valid diamond shape for ifcvt.
 539 bool IfConverter::ValidDiamond(BBInfo &TrueBBI, BBInfo &FalseBBI,
 540                                unsigned &Dups1, unsigned &Dups2) const {
 541   Dups1 = Dups2 = 0;
 542   if (TrueBBI.IsBeingAnalyzed || TrueBBI.IsDone ||
 543       FalseBBI.IsBeingAnalyzed || FalseBBI.IsDone)
 544     return false;
 545
 546   MachineBasicBlock *TT = TrueBBI.TrueBB;
 547   MachineBasicBlock *FT = FalseBBI.TrueBB;
 548
 549   if (!TT && blockAlwaysFallThrough(TrueBBI))
 550     TT = getNextBlock(TrueBBI.BB);
 551   if (!FT && blockAlwaysFallThrough(FalseBBI))
 552     FT = getNextBlock(FalseBBI.BB);
 553   if (TT != FT)
 554     return false;
 555   if (!TT && (TrueBBI.IsBrAnalyzable || FalseBBI.IsBrAnalyzable))
 556     return false;
 557   if  (TrueBBI.BB->pred_size() > 1 || FalseBBI.BB->pred_size() > 1)
 558     return false;
 559
 560   // FIXME: Allow true block to have an early exit?
 561   if (TrueBBI.FalseBB || FalseBBI.FalseBB ||
 562       (TrueBBI.ClobbersPred && FalseBBI.ClobbersPred))
 563     return false;
 564
 565   // Count duplicate instructions at the beginning of the true and false blocks.
 566   MachineBasicBlock::iterator TIB = TrueBBI.BB->begin();
 567   MachineBasicBlock::iterator FIB = FalseBBI.BB->begin();
 568   MachineBasicBlock::iterator TIE = TrueBBI.BB->end();
 569   MachineBasicBlock::iterator FIE = FalseBBI.BB->end();
 570   while (TIB != TIE && FIB != FIE) {
 571     // Skip dbg_value instructions. These do not count.
 572     if (TIB->isDebugValue()) {
 573       while (TIB != TIE && TIB->isDebugValue())
 574         ++TIB;
 575       if (TIB == TIE)
 576         break;
 577     }
 578     if (FIB->isDebugValue()) {
 579       while (FIB != FIE && FIB->isDebugValue())
 580         ++FIB;
 581       if (FIB == FIE)
 582         break;
 583     }
 584     if (!TIB->isIdenticalTo(FIB))
 585       break;
 586     ++Dups1;
 587     ++TIB;
 588     ++FIB;
 589   }
 590
 591   // Now, in preparation for counting duplicate instructions at the ends of the
 592   // blocks, move the end iterators up past any branch instructions.
 593   while (TIE != TIB) {
 594     --TIE;
 595     if (!TIE->isBranch())
 596       break;
 597   }
 598   while (FIE != FIB) {
 599     --FIE;
 600     if (!FIE->isBranch())
 601       break;
 602   }
 603
 604   // If Dups1 includes all of a block, then don't count duplicate
 605   // instructions at the end of the blocks.
 606   if (TIB == TIE || FIB == FIE)
 607     return true;
 608
 609   // Count duplicate instructions at the ends of the blocks.
 610   while (TIE != TIB && FIE != FIB) {
 611     // Skip dbg_value instructions. These do not count.
 612     if (TIE->isDebugValue()) {
 613       while (TIE != TIB && TIE->isDebugValue())
 614         --TIE;
 615       if (TIE == TIB)
 616         break;
 617     }
 618     if (FIE->isDebugValue()) {
 619       while (FIE != FIB && FIE->isDebugValue())
 620         --FIE;
 621       if (FIE == FIB)
 622         break;
 623     }
 624     if (!TIE->isIdenticalTo(FIE))
 625       break;
 626     ++Dups2;
 627     --TIE;
 628     --FIE;
 629   }
 630
 631   return true;
 632 }
 633
 634 /// ScanInstructions - Scan all the instructions in the block to determine if
 635 /// the block is predicable. In most cases, that means all the instructions
 636 /// in the block are isPredicable(). Also checks if the block contains any
 637 /// instruction which can clobber a predicate (e.g. condition code register).
 638 /// If so, the block is not predicable unless it's the last instruction.
 639 void IfConverter::ScanInstructions(BBInfo &BBI) {
 640   if (BBI.IsDone)
 641     return;
 642
 643   bool AlreadyPredicated = !BBI.Predicate.empty();
 644   // First analyze the end of BB branches.
 645   BBI.TrueBB = BBI.FalseBB = nullptr;
 646   BBI.BrCond.clear();
 647   BBI.IsBrAnalyzable =
 648     !TII->AnalyzeBranch(*BBI.BB, BBI.TrueBB, BBI.FalseBB, BBI.BrCond);
 649   BBI.HasFallThrough = BBI.IsBrAnalyzable && BBI.FalseBB == nullptr;
 650
 651   if (BBI.BrCond.size()) {
 652     // No false branch. This BB must end with a conditional branch and a
 653     // fallthrough.
 654     if (!BBI.FalseBB)
 655       BBI.FalseBB = findFalseBlock(BBI.BB, BBI.TrueBB);
 656     if (!BBI.FalseBB) {
 657       // Malformed bcc? True and false blocks are the same?
 658       BBI.IsUnpredicable = true;
 659       return;
 660     }
 661   }
 662
 663   // Then scan all the instructions.
 664   BBI.NonPredSize = 0;
 665   BBI.ExtraCost = 0;
 666   BBI.ExtraCost2 = 0;
 667   BBI.ClobbersPred = false;
 668   for (MachineBasicBlock::iterator I = BBI.BB->begin(), E = BBI.BB->end();
 669        I != E; ++I) {
 670     if (I->isDebugValue())
 671       continue;
 672
 673     if (I->isNotDuplicable())
 674       BBI.CannotBeCopied = true;
 675
 676     bool isPredicated = TII->isPredicated(I);
 677     bool isCondBr = BBI.IsBrAnalyzable && I->isConditionalBranch();
 678
 679     // A conditional branch is not predicable, but it may be eliminated.
 680     if (isCondBr)
 681       continue;
 682
 683     if (!isPredicated) {
 684       BBI.NonPredSize++;
 685       unsigned ExtraPredCost = TII->getPredicationCost(&*I);
 686       unsigned NumCycles = SchedModel.computeInstrLatency(&*I, false);
 687       if (NumCycles > 1)
 688         BBI.ExtraCost += NumCycles-1;
 689       BBI.ExtraCost2 += ExtraPredCost;
 690     } else if (!AlreadyPredicated) {
 691       // FIXME: This instruction is already predicated before the
 692       // if-conversion pass. It's probably something like a conditional move.
 693       // Mark this block unpredicable for now.
 694       BBI.IsUnpredicable = true;
 695       return;
 696     }
 697
 698     if (BBI.ClobbersPred && !isPredicated) {
 699       // Predicate modification instruction should end the block (except for
 700       // already predicated instructions and end of block branches).
 701       // Predicate may have been modified, the subsequent (currently)
 702       // unpredicated instructions cannot be correctly predicated.
 703       BBI.IsUnpredicable = true;
 704       return;
 705     }
 706
 707     // FIXME: Make use of PredDefs? e.g. ADDC, SUBC sets predicates but are
 708     // still potentially predicable.
 709     std::vector<MachineOperand> PredDefs;
 710     if (TII->DefinesPredicate(I, PredDefs))
 711       BBI.ClobbersPred = true;
 712
 713     if (!TII->isPredicable(I)) {
 714       BBI.IsUnpredicable = true;
 715       return;
 716     }
 717   }
 718 }
 719
 720 /// FeasibilityAnalysis - Determine if the block is a suitable candidate to be
 721 /// predicated by the specified predicate.
 722 bool IfConverter::FeasibilityAnalysis(BBInfo &BBI,
 723                                       SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred,
 724                                       bool isTriangle, bool RevBranch) {
 725   // If the block is dead or unpredicable, then it cannot be predicated.
 726   if (BBI.IsDone || BBI.IsUnpredicable)
 727     return false;
 728
 729   // If it is already predicated, check if the new predicate subsumes
 730   // its predicate.
 731   if (BBI.Predicate.size() && !TII->SubsumesPredicate(Pred, BBI.Predicate))
 732     return false;
 733
 734   if (BBI.BrCond.size()) {
 735     if (!isTriangle)
 736       return false;
 737
 738     // Test predicate subsumption.
 739     SmallVector<MachineOperand, 4> RevPred(Pred.begin(), Pred.end());
 740     SmallVector<MachineOperand, 4> Cond(BBI.BrCond.begin(), BBI.BrCond.end());
 741     if (RevBranch) {
 742       if (TII->ReverseBranchCondition(Cond))
 743         return false;
 744     }
 745     if (TII->ReverseBranchCondition(RevPred) ||
 746         !TII->SubsumesPredicate(Cond, RevPred))
 747       return false;
 748   }
 749
 750   return true;
 751 }
 752
 753 /// AnalyzeBlock - Analyze the structure of the sub-CFG starting from
 754 /// the specified block. Record its successors and whether it looks like an
 755 /// if-conversion candidate.
 756 IfConverter::BBInfo &IfConverter::AnalyzeBlock(MachineBasicBlock *BB,
 757                                              std::vector<IfcvtToken*> &Tokens) {
 758   BBInfo &BBI = BBAnalysis[BB->getNumber()];
 759
 760   if (BBI.IsAnalyzed || BBI.IsBeingAnalyzed)
 761     return BBI;
 762
 763   BBI.BB = BB;
 764   BBI.IsBeingAnalyzed = true;
 765
 766   ScanInstructions(BBI);
 767
 768   // Unanalyzable or ends with fallthrough or unconditional branch, or if is not
 769   // considered for ifcvt anymore.
 770   if (!BBI.IsBrAnalyzable || BBI.BrCond.empty() || BBI.IsDone) {
 771     BBI.IsBeingAnalyzed = false;
 772     BBI.IsAnalyzed = true;
 773     return BBI;
 774   }
 775
 776   // Do not ifcvt if either path is a back edge to the entry block.
 777   if (BBI.TrueBB == BB || BBI.FalseBB == BB) {
 778     BBI.IsBeingAnalyzed = false;
 779     BBI.IsAnalyzed = true;
 780     return BBI;
 781   }
 782
 783   // Do not ifcvt if true and false fallthrough blocks are the same.
 784   if (!BBI.FalseBB) {
 785     BBI.IsBeingAnalyzed = false;
 786     BBI.IsAnalyzed = true;
 787     return BBI;
 788   }
 789
 790   BBInfo &TrueBBI  = AnalyzeBlock(BBI.TrueBB, Tokens);
 791   BBInfo &FalseBBI = AnalyzeBlock(BBI.FalseBB, Tokens);
 792
 793   if (TrueBBI.IsDone && FalseBBI.IsDone) {
 794     BBI.IsBeingAnalyzed = false;
 795     BBI.IsAnalyzed = true;
 796     return BBI;
 797   }
 798
 799   SmallVector<MachineOperand, 4> RevCond(BBI.BrCond.begin(), BBI.BrCond.end());
 800   bool CanRevCond = !TII->ReverseBranchCondition(RevCond);
 801
 802   unsigned Dups = 0;
 803   unsigned Dups2 = 0;
 804   bool TNeedSub = !TrueBBI.Predicate.empty();
 805   bool FNeedSub = !FalseBBI.Predicate.empty();
 806   bool Enqueued = false;
 807
 808   BranchProbability Prediction = MBPI->getEdgeProbability(BB, TrueBBI.BB);
 809
 810   if (CanRevCond && ValidDiamond(TrueBBI, FalseBBI, Dups, Dups2) &&
 811       MeetIfcvtSizeLimit(*TrueBBI.BB, (TrueBBI.NonPredSize - (Dups + Dups2) +
 812                                        TrueBBI.ExtraCost), TrueBBI.ExtraCost2,
 813                          *FalseBBI.BB, (FalseBBI.NonPredSize - (Dups + Dups2) +
 814                                         FalseBBI.ExtraCost),FalseBBI.ExtraCost2,
 815                          Prediction) &&
 816       FeasibilityAnalysis(TrueBBI, BBI.BrCond) &&
 817       FeasibilityAnalysis(FalseBBI, RevCond)) {
 818     // Diamond:
 819     //   EBB
 820     //   / \_
 821     //  |   |
 822     // TBB FBB
 823     //   \ /
 824     //  TailBB
 825     // Note TailBB can be empty.
 826     Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICDiamond, TNeedSub|FNeedSub, Dups,
 827                                     Dups2));
 828     Enqueued = true;
 829   }
 830
 831   if (ValidTriangle(TrueBBI, FalseBBI, false, Dups, Prediction) &&
 832       MeetIfcvtSizeLimit(*TrueBBI.BB, TrueBBI.NonPredSize + TrueBBI.ExtraCost,
 833                          TrueBBI.ExtraCost2, Prediction) &&
 834       FeasibilityAnalysis(TrueBBI, BBI.BrCond, true)) {
 835     // Triangle:
 836     //   EBB
 837     //   | \_
 838     //   |  |
 839     //   | TBB
 840     //   |  /
 841     //   FBB
 842     Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICTriangle, TNeedSub, Dups));
 843     Enqueued = true;
 844   }
 845
 846   if (ValidTriangle(TrueBBI, FalseBBI, true, Dups, Prediction) &&
 847       MeetIfcvtSizeLimit(*TrueBBI.BB, TrueBBI.NonPredSize + TrueBBI.ExtraCost,
 848                          TrueBBI.ExtraCost2, Prediction) &&
 849       FeasibilityAnalysis(TrueBBI, BBI.BrCond, true, true)) {
 850     Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICTriangleRev, TNeedSub, Dups));
 851     Enqueued = true;
 852   }
 853
 854   if (ValidSimple(TrueBBI, Dups, Prediction) &&
 855       MeetIfcvtSizeLimit(*TrueBBI.BB, TrueBBI.NonPredSize + TrueBBI.ExtraCost,
 856                          TrueBBI.ExtraCost2, Prediction) &&
 857       FeasibilityAnalysis(TrueBBI, BBI.BrCond)) {
 858     // Simple (split, no rejoin):
 859     //   EBB
 860     //   | \_
 861     //   |  |
 862     //   | TBB---> exit
 863     //   |
 864     //   FBB
 865     Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICSimple, TNeedSub, Dups));
 866     Enqueued = true;
 867   }
 868
 869   if (CanRevCond) {
 870     // Try the other path...
 871     if (ValidTriangle(FalseBBI, TrueBBI, false, Dups,
 872                       Prediction.getCompl()) &&
 873         MeetIfcvtSizeLimit(*FalseBBI.BB,
 874                            FalseBBI.NonPredSize + FalseBBI.ExtraCost,
 875                            FalseBBI.ExtraCost2, Prediction.getCompl()) &&
 876         FeasibilityAnalysis(FalseBBI, RevCond, true)) {
 877       Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICTriangleFalse, FNeedSub, Dups));
 878       Enqueued = true;
 879     }
 880
 881     if (ValidTriangle(FalseBBI, TrueBBI, true, Dups,
 882                       Prediction.getCompl()) &&
 883         MeetIfcvtSizeLimit(*FalseBBI.BB,
 884                            FalseBBI.NonPredSize + FalseBBI.ExtraCost,
 885                            FalseBBI.ExtraCost2, Prediction.getCompl()) &&
 886         FeasibilityAnalysis(FalseBBI, RevCond, true, true)) {
 887       Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICTriangleFRev, FNeedSub, Dups));
 888       Enqueued = true;
 889     }
 890
 891     if (ValidSimple(FalseBBI, Dups, Prediction.getCompl()) &&
 892         MeetIfcvtSizeLimit(*FalseBBI.BB,
 893                            FalseBBI.NonPredSize + FalseBBI.ExtraCost,
 894                            FalseBBI.ExtraCost2, Prediction.getCompl()) &&
 895         FeasibilityAnalysis(FalseBBI, RevCond)) {
 896       Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICSimpleFalse, FNeedSub, Dups));
 897       Enqueued = true;
 898     }
 899   }
 900
 901   BBI.IsEnqueued = Enqueued;
 902   BBI.IsBeingAnalyzed = false;
 903   BBI.IsAnalyzed = true;
 904   return BBI;
 905 }
 906
 907 /// AnalyzeBlocks - Analyze all blocks and find entries for all if-conversion
 908 /// candidates.
 909 void IfConverter::AnalyzeBlocks(MachineFunction &MF,
 910                                 std::vector<IfcvtToken*> &Tokens) {
 911   for (MachineFunction::iterator I = MF.begin(), E = MF.end(); I != E; ++I) {
 912     MachineBasicBlock *BB = I;
 913     AnalyzeBlock(BB, Tokens);
 914   }
 915
 916   // Sort to favor more complex ifcvt scheme.
 917   std::stable_sort(Tokens.begin(), Tokens.end(), IfcvtTokenCmp);
 918 }
 919
 920 /// canFallThroughTo - Returns true either if ToBB is the next block after BB or
 921 /// that all the intervening blocks are empty (given BB can fall through to its
 922 /// next block).
 923 static bool canFallThroughTo(MachineBasicBlock *BB, MachineBasicBlock *ToBB) {
 924   MachineFunction::iterator PI = BB;
 925   MachineFunction::iterator I = std::next(PI);
 926   MachineFunction::iterator TI = ToBB;
 927   MachineFunction::iterator E = BB->getParent()->end();
 928   while (I != TI) {
 929     // Check isSuccessor to avoid case where the next block is empty, but
 930     // it's not a successor.
 931     if (I == E || !I->empty() || !PI->isSuccessor(I))
 932       return false;
 933     PI = I++;
 934   }
 935   return true;
 936 }
 937
 938 /// InvalidatePreds - Invalidate predecessor BB info so it would be re-analyzed
 939 /// to determine if it can be if-converted. If predecessor is already enqueued,
 940 /// dequeue it!
 941 void IfConverter::InvalidatePreds(MachineBasicBlock *BB) {
 942   for (MachineBasicBlock::pred_iterator PI = BB->pred_begin(),
 943          E = BB->pred_end(); PI != E; ++PI) {
 944     BBInfo &PBBI = BBAnalysis[(*PI)->getNumber()];
 945     if (PBBI.IsDone || PBBI.BB == BB)
 946       continue;
 947     PBBI.IsAnalyzed = false;
 948     PBBI.IsEnqueued = false;
 949   }
 950 }
 951
 952 /// InsertUncondBranch - Inserts an unconditional branch from BB to ToBB.
 953 ///
 954 static void InsertUncondBranch(MachineBasicBlock *BB, MachineBasicBlock *ToBB,
 955                                const TargetInstrInfo *TII) {
 956   DebugLoc dl;  // FIXME: this is nowhere
 957   SmallVector<MachineOperand, 0> NoCond;
 958   TII->InsertBranch(*BB, ToBB, nullptr, NoCond, dl);
 959 }
 960
 961 /// RemoveExtraEdges - Remove true / false edges if either / both are no longer
 962 /// successors.
 963 void IfConverter::RemoveExtraEdges(BBInfo &BBI) {
 964   MachineBasicBlock *TBB = nullptr, *FBB = nullptr;
 965   SmallVector<MachineOperand, 4> Cond;
 966   if (!TII->AnalyzeBranch(*BBI.BB, TBB, FBB, Cond))
 967     BBI.BB->CorrectExtraCFGEdges(TBB, FBB, !Cond.empty());
 968 }
 969
 970 /// Behaves like LiveRegUnits::StepForward() but also adds implicit uses to all
 971 /// values defined in MI which are not live/used by MI.
 972 static void UpdatePredRedefs(MachineInstr *MI, LivePhysRegs &Redefs) {
 973   for (ConstMIBundleOperands Ops(MI); Ops.isValid(); ++Ops) {
 974     if (!Ops->isReg() || !Ops->isKill())
 975       continue;
 976     unsigned Reg = Ops->getReg();
 977     if (Reg == 0)
 978       continue;
 979     Redefs.removeReg(Reg);
 980   }
 981   for (MIBundleOperands Ops(MI); Ops.isValid(); ++Ops) {
 982     if (!Ops->isReg() || !Ops->isDef())
 983       continue;
 984     unsigned Reg = Ops->getReg();
 985     if (Reg == 0 || Redefs.contains(Reg))
 986       continue;
 987     Redefs.addReg(Reg);
 988
 989     MachineOperand &Op = *Ops;
 990     MachineInstr *MI = Op.getParent();
 991     MachineInstrBuilder MIB(*MI->getParent()->getParent(), MI);
 992     MIB.addReg(Reg, RegState::Implicit | RegState::Undef);
 993   }
 994 }
 995
 996 /**
 997  * Remove kill flags from operands with a registers in the @p DontKill set.
 998  */
 999 static void RemoveKills(MachineInstr &MI, const LivePhysRegs &DontKill) {
1000   for (MIBundleOperands O(&MI); O.isValid(); ++O) {
1001     if (!O->isReg() || !O->isKill())
1002       continue;
1003     if (DontKill.contains(O->getReg()))
1004       O->setIsKill(false);
1005   }
1006 }
1007
1008 /**
1009  * Walks a range of machine instructions and removes kill flags for registers
1010  * in the @p DontKill set.
1011  */
1012 static void RemoveKills(MachineBasicBlock::iterator I,
1013                         MachineBasicBlock::iterator E,
1014                         const LivePhysRegs &DontKill,
1015                         const MCRegisterInfo &MCRI) {
1016   for ( ; I != E; ++I)
1017     RemoveKills(*I, DontKill);
1018 }
1019
1020 /// IfConvertSimple - If convert a simple (split, no rejoin) sub-CFG.
1021 ///
1022 bool IfConverter::IfConvertSimple(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind) {
1023   BBInfo &TrueBBI  = BBAnalysis[BBI.TrueBB->getNumber()];
1024   BBInfo &FalseBBI = BBAnalysis[BBI.FalseBB->getNumber()];
1025   BBInfo *CvtBBI = &TrueBBI;
1026   BBInfo *NextBBI = &FalseBBI;
1027
1028   SmallVector<MachineOperand, 4> Cond(BBI.BrCond.begin(), BBI.BrCond.end());
1029   if (Kind == ICSimpleFalse)
1030     std::swap(CvtBBI, NextBBI);
1031
1032   if (CvtBBI->IsDone ||
1033       (CvtBBI->CannotBeCopied && CvtBBI->BB->pred_size() > 1)) {
1034     // Something has changed. It's no longer safe to predicate this block.
1035     BBI.IsAnalyzed = false;
1036     CvtBBI->IsAnalyzed = false;
1037     return false;
1038   }
1039
1040   if (CvtBBI->BB->hasAddressTaken())
1041     // Conservatively abort if-conversion if BB's address is taken.
1042     return false;
1043
1044   if (Kind == ICSimpleFalse)
1045     if (TII->ReverseBranchCondition(Cond))
1046       llvm_unreachable("Unable to reverse branch condition!");
1047
1048   // Initialize liveins to the first BB. These are potentiall redefined by
1049   // predicated instructions.
1050   Redefs.init(TRI);
1051   Redefs.addLiveIns(CvtBBI->BB);
1052   Redefs.addLiveIns(NextBBI->BB);
1053
1054   // Compute a set of registers which must not be killed by instructions in
1055   // BB1: This is everything live-in to BB2.
1056   DontKill.init(TRI);
1057   DontKill.addLiveIns(NextBBI->BB);
1058
1059   if (CvtBBI->BB->pred_size() > 1) {
1060     BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
1061     // Copy instructions in the true block, predicate them, and add them to
1062     // the entry block.
1063     CopyAndPredicateBlock(BBI, *CvtBBI, Cond);
1064
1065     // RemoveExtraEdges won't work if the block has an unanalyzable branch, so
1066     // explicitly remove CvtBBI as a successor.
1067     BBI.BB->removeSuccessor(CvtBBI->BB);
1068   } else {
1069     RemoveKills(CvtBBI->BB->begin(), CvtBBI->BB->end(), DontKill, *TRI);
1070     PredicateBlock(*CvtBBI, CvtBBI->BB->end(), Cond);
1071
1072     // Merge converted block into entry block.
1073     BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
1074     MergeBlocks(BBI, *CvtBBI);
1075   }
1076
1077   bool IterIfcvt = true;
1078   if (!canFallThroughTo(BBI.BB, NextBBI->BB)) {
1079     InsertUncondBranch(BBI.BB, NextBBI->BB, TII);
1080     BBI.HasFallThrough = false;
1081     // Now ifcvt'd block will look like this:
1082     // BB:
1083     // ...
1084     // t, f = cmp
1085     // if t op
1086     // b BBf
1087     //
1088     // We cannot further ifcvt this block because the unconditional branch
1089     // will have to be predicated on the new condition, that will not be
1090     // available if cmp executes.
1091     IterIfcvt = false;
1092   }
1093
1094   RemoveExtraEdges(BBI);
1095
1096   // Update block info. BB can be iteratively if-converted.
1097   if (!IterIfcvt)
1098     BBI.IsDone = true;
1099   InvalidatePreds(BBI.BB);
1100   CvtBBI->IsDone = true;
1101
1102   // FIXME: Must maintain LiveIns.
1103   return true;
1104 }
1105
1106 /// Scale down weights to fit into uint32_t. NewTrue is the new weight
1107 /// for successor TrueBB, and NewFalse is the new weight for successor
1108 /// FalseBB.
1109 static void ScaleWeights(uint64_t NewTrue, uint64_t NewFalse,
1110                          MachineBasicBlock *MBB,
1111                          const MachineBasicBlock *TrueBB,
1112                          const MachineBasicBlock *FalseBB,
1113                          const MachineBranchProbabilityInfo *MBPI) {
1114   uint64_t NewMax = (NewTrue > NewFalse) ? NewTrue : NewFalse;
1115   uint32_t Scale = (NewMax / UINT32_MAX) + 1;
1116   for (MachineBasicBlock::succ_iterator SI = MBB->succ_begin(),
1117                                         SE = MBB->succ_end();
1118        SI != SE; ++SI) {
1119     if (*SI == TrueBB)
1120       MBB->setSuccWeight(SI, (uint32_t)(NewTrue / Scale));
1121     else if (*SI == FalseBB)
1122       MBB->setSuccWeight(SI, (uint32_t)(NewFalse / Scale));
1123     else
1124       MBB->setSuccWeight(SI, MBPI->getEdgeWeight(MBB, SI) / Scale);
1125   }
1126 }
1127
1128 /// IfConvertTriangle - If convert a triangle sub-CFG.
1129 ///
1130 bool IfConverter::IfConvertTriangle(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind) {
1131   BBInfo &TrueBBI = BBAnalysis[BBI.TrueBB->getNumber()];
1132   BBInfo &FalseBBI = BBAnalysis[BBI.FalseBB->getNumber()];
1133   BBInfo *CvtBBI = &TrueBBI;
1134   BBInfo *NextBBI = &FalseBBI;
1135   DebugLoc dl;  // FIXME: this is nowhere
1136
1137   SmallVector<MachineOperand, 4> Cond(BBI.BrCond.begin(), BBI.BrCond.end());
1138   if (Kind == ICTriangleFalse || Kind == ICTriangleFRev)
1139     std::swap(CvtBBI, NextBBI);
1140
1141   if (CvtBBI->IsDone ||
1142       (CvtBBI->CannotBeCopied && CvtBBI->BB->pred_size() > 1)) {
1143     // Something has changed. It's no longer safe to predicate this block.
1144     BBI.IsAnalyzed = false;
1145     CvtBBI->IsAnalyzed = false;
1146     return false;
1147   }
1148
1149   if (CvtBBI->BB->hasAddressTaken())
1150     // Conservatively abort if-conversion if BB's address is taken.
1151     return false;
1152
1153   if (Kind == ICTriangleFalse || Kind == ICTriangleFRev)
1154     if (TII->ReverseBranchCondition(Cond))
1155       llvm_unreachable("Unable to reverse branch condition!");
1156
1157   if (Kind == ICTriangleRev || Kind == ICTriangleFRev) {
1158     if (ReverseBranchCondition(*CvtBBI)) {
1159       // BB has been changed, modify its predecessors (except for this
1160       // one) so they don't get ifcvt'ed based on bad intel.
1161       for (MachineBasicBlock::pred_iterator PI = CvtBBI->BB->pred_begin(),
1162              E = CvtBBI->BB->pred_end(); PI != E; ++PI) {
1163         MachineBasicBlock *PBB = *PI;
1164         if (PBB == BBI.BB)
1165           continue;
1166         BBInfo &PBBI = BBAnalysis[PBB->getNumber()];
1167         if (PBBI.IsEnqueued) {
1168           PBBI.IsAnalyzed = false;
1169           PBBI.IsEnqueued = false;
1170         }
1171       }
1172     }
1173   }
1174
1175   // Initialize liveins to the first BB. These are potentially redefined by
1176   // predicated instructions.
1177   Redefs.init(TRI);
1178   Redefs.addLiveIns(CvtBBI->BB);
1179   Redefs.addLiveIns(NextBBI->BB);
1180
1181   DontKill.clear();
1182
1183   bool HasEarlyExit = CvtBBI->FalseBB != nullptr;
1184   uint64_t CvtNext = 0, CvtFalse = 0, BBNext = 0, BBCvt = 0, SumWeight = 0;
1185   uint32_t WeightScale = 0;
1186   if (HasEarlyExit) {
1187     // Get weights before modifying CvtBBI->BB and BBI.BB.
1188     CvtNext = MBPI->getEdgeWeight(CvtBBI->BB, NextBBI->BB);
1189     CvtFalse = MBPI->getEdgeWeight(CvtBBI->BB, CvtBBI->FalseBB);
1190     BBNext = MBPI->getEdgeWeight(BBI.BB, NextBBI->BB);
1191     BBCvt = MBPI->getEdgeWeight(BBI.BB, CvtBBI->BB);
1192     SumWeight = MBPI->getSumForBlock(CvtBBI->BB, WeightScale);
1193   }
1194   if (CvtBBI->BB->pred_size() > 1) {
1195     BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
1196     // Copy instructions in the true block, predicate them, and add them to
1197     // the entry block.
1198     CopyAndPredicateBlock(BBI, *CvtBBI, Cond, true);
1199
1200     // RemoveExtraEdges won't work if the block has an unanalyzable branch, so
1201     // explicitly remove CvtBBI as a successor.
1202     BBI.BB->removeSuccessor(CvtBBI->BB);
1203   } else {
1204     // Predicate the 'true' block after removing its branch.
1205     CvtBBI->NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*CvtBBI->BB);
1206     PredicateBlock(*CvtBBI, CvtBBI->BB->end(), Cond);
1207
1208     // Now merge the entry of the triangle with the true block.
1209     BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
1210     MergeBlocks(BBI, *CvtBBI, false);
1211   }
1212
1213   // If 'true' block has a 'false' successor, add an exit branch to it.
1214   if (HasEarlyExit) {
1215     SmallVector<MachineOperand, 4> RevCond(CvtBBI->BrCond.begin(),
1216                                            CvtBBI->BrCond.end());
1217     if (TII->ReverseBranchCondition(RevCond))
1218       llvm_unreachable("Unable to reverse branch condition!");
1219     TII->InsertBranch(*BBI.BB, CvtBBI->FalseBB, nullptr, RevCond, dl);
1220     BBI.BB->addSuccessor(CvtBBI->FalseBB);
1221     // Update the edge weight for both CvtBBI->FalseBB and NextBBI.
1222     // New_Weight(BBI.BB, NextBBI->BB) =
1223     //   Weight(BBI.BB, NextBBI->BB) * getSumForBlock(CvtBBI->BB) +
1224     //   Weight(BBI.BB, CvtBBI->BB) * Weight(CvtBBI->BB, NextBBI->BB)
1225     // New_Weight(BBI.BB, CvtBBI->FalseBB) =
1226     //   Weight(BBI.BB, CvtBBI->BB) * Weight(CvtBBI->BB, CvtBBI->FalseBB)
1227
1228     uint64_t NewNext = BBNext * SumWeight + (BBCvt * CvtNext) / WeightScale;
1229     uint64_t NewFalse = (BBCvt * CvtFalse) / WeightScale;
1230     // We need to scale down all weights of BBI.BB to fit uint32_t.
1231     // Here BBI.BB is connected to CvtBBI->FalseBB and will fall through to
1232     // the next block.
1233     ScaleWeights(NewNext, NewFalse, BBI.BB, getNextBlock(BBI.BB),
1234                  CvtBBI->FalseBB, MBPI);
1235   }
1236
1237   // Merge in the 'false' block if the 'false' block has no other
1238   // predecessors. Otherwise, add an unconditional branch to 'false'.
1239   bool FalseBBDead = false;
1240   bool IterIfcvt = true;
1241   bool isFallThrough = canFallThroughTo(BBI.BB, NextBBI->BB);
1242   if (!isFallThrough) {
1243     // Only merge them if the true block does not fallthrough to the false
1244     // block. By not merging them, we make it possible to iteratively
1245     // ifcvt the blocks.
1246     if (!HasEarlyExit &&
1247         NextBBI->BB->pred_size() == 1 && !NextBBI->HasFallThrough &&
1248         !NextBBI->BB->hasAddressTaken()) {
1249       MergeBlocks(BBI, *NextBBI);
1250       FalseBBDead = true;
1251     } else {
1252       InsertUncondBranch(BBI.BB, NextBBI->BB, TII);
1253       BBI.HasFallThrough = false;
1254     }
1255     // Mixed predicated and unpredicated code. This cannot be iteratively
1256     // predicated.
1257     IterIfcvt = false;
1258   }
1259
1260   RemoveExtraEdges(BBI);
1261
1262   // Update block info. BB can be iteratively if-converted.
1263   if (!IterIfcvt)
1264     BBI.IsDone = true;
1265   InvalidatePreds(BBI.BB);
1266   CvtBBI->IsDone = true;
1267   if (FalseBBDead)
1268     NextBBI->IsDone = true;
1269
1270   // FIXME: Must maintain LiveIns.
1271   return true;
1272 }
1273
1274 /// IfConvertDiamond - If convert a diamond sub-CFG.
1275 ///
1276 bool IfConverter::IfConvertDiamond(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind,
1277                                    unsigned NumDups1, unsigned NumDups2) {
1278   BBInfo &TrueBBI  = BBAnalysis[BBI.TrueBB->getNumber()];
1279   BBInfo &FalseBBI = BBAnalysis[BBI.FalseBB->getNumber()];
1280   MachineBasicBlock *TailBB = TrueBBI.TrueBB;
1281   // True block must fall through or end with an unanalyzable terminator.
1282   if (!TailBB) {
1283     if (blockAlwaysFallThrough(TrueBBI))
1284       TailBB = FalseBBI.TrueBB;
1285     assert((TailBB || !TrueBBI.IsBrAnalyzable) && "Unexpected!");
1286   }
1287
1288   if (TrueBBI.IsDone || FalseBBI.IsDone ||
1289       TrueBBI.BB->pred_size() > 1 ||
1290       FalseBBI.BB->pred_size() > 1) {
1291     // Something has changed. It's no longer safe to predicate these blocks.
1292     BBI.IsAnalyzed = false;
1293     TrueBBI.IsAnalyzed = false;
1294     FalseBBI.IsAnalyzed = false;
1295     return false;
1296   }
1297
1298   if (TrueBBI.BB->hasAddressTaken() || FalseBBI.BB->hasAddressTaken())
1299     // Conservatively abort if-conversion if either BB has its address taken.
1300     return false;
1301
1302   // Put the predicated instructions from the 'true' block before the
1303   // instructions from the 'false' block, unless the true block would clobber
1304   // the predicate, in which case, do the opposite.
1305   BBInfo *BBI1 = &TrueBBI;
1306   BBInfo *BBI2 = &FalseBBI;
1307   SmallVector<MachineOperand, 4> RevCond(BBI.BrCond.begin(), BBI.BrCond.end());
1308   if (TII->ReverseBranchCondition(RevCond))
1309     llvm_unreachable("Unable to reverse branch condition!");
1310   SmallVector<MachineOperand, 4> *Cond1 = &BBI.BrCond;
1311   SmallVector<MachineOperand, 4> *Cond2 = &RevCond;
1312
1313   // Figure out the more profitable ordering.
1314   bool DoSwap = false;
1315   if (TrueBBI.ClobbersPred && !FalseBBI.ClobbersPred)
1316     DoSwap = true;
1317   else if (TrueBBI.ClobbersPred == FalseBBI.ClobbersPred) {
1318     if (TrueBBI.NonPredSize > FalseBBI.NonPredSize)
1319       DoSwap = true;
1320   }
1321   if (DoSwap) {
1322     std::swap(BBI1, BBI2);
1323     std::swap(Cond1, Cond2);
1324   }
1325
1326   // Remove the conditional branch from entry to the blocks.
1327   BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
1328
1329   // Initialize liveins to the first BB. These are potentially redefined by
1330   // predicated instructions.
1331   Redefs.init(TRI);
1332   Redefs.addLiveIns(BBI1->BB);
1333
1334   // Remove the duplicated instructions at the beginnings of both paths.
1335   MachineBasicBlock::iterator DI1 = BBI1->BB->begin();
1336   MachineBasicBlock::iterator DI2 = BBI2->BB->begin();
1337   MachineBasicBlock::iterator DIE1 = BBI1->BB->end();
1338   MachineBasicBlock::iterator DIE2 = BBI2->BB->end();
1339   // Skip dbg_value instructions
1340   while (DI1 != DIE1 && DI1->isDebugValue())
1341     ++DI1;
1342   while (DI2 != DIE2 && DI2->isDebugValue())
1343     ++DI2;
1344   BBI1->NonPredSize -= NumDups1;
1345   BBI2->NonPredSize -= NumDups1;
1346
1347   // Skip past the dups on each side separately since there may be
1348   // differing dbg_value entries.
1349   for (unsigned i = 0; i < NumDups1; ++DI1) {
1350     if (!DI1->isDebugValue())
1351       ++i;
1352   }
1353   while (NumDups1 != 0) {
1354     ++DI2;
1355     if (!DI2->isDebugValue())
1356       --NumDups1;
1357   }
1358
1359   // Compute a set of registers which must not be killed by instructions in BB1:
1360   // This is everything used+live in BB2 after the duplicated instructions. We
1361   // can compute this set by simulating liveness backwards from the end of BB2.
1362   DontKill.init(TRI);
1363   for (MachineBasicBlock::reverse_iterator I = BBI2->BB->rbegin(),
1364        E = MachineBasicBlock::reverse_iterator(DI2); I != E; ++I) {
1365     DontKill.stepBackward(*I);
1366   }
1367
1368   for (MachineBasicBlock::const_iterator I = BBI1->BB->begin(), E = DI1; I != E;
1369        ++I) {
1370     Redefs.stepForward(*I);
1371   }
1372   BBI.BB->splice(BBI.BB->end(), BBI1->BB, BBI1->BB->begin(), DI1);
1373   BBI2->BB->erase(BBI2->BB->begin(), DI2);
1374
1375   // Remove branch from 'true' block and remove duplicated instructions.
1376   BBI1->NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI1->BB);
1377   DI1 = BBI1->BB->end();
1378   for (unsigned i = 0; i != NumDups2; ) {
1379     // NumDups2 only counted non-dbg_value instructions, so this won't
1380     // run off the head of the list.
1381     assert (DI1 != BBI1->BB->begin());
1382     --DI1;
1383     // skip dbg_value instructions
1384     if (!DI1->isDebugValue())
1385       ++i;
1386   }
1387   BBI1->BB->erase(DI1, BBI1->BB->end());
1388
1389   // Kill flags in the true block for registers living into the false block
1390   // must be removed.
1391   RemoveKills(BBI1->BB->begin(), BBI1->BB->end(), DontKill, *TRI);
1392
1393   // Remove 'false' block branch and find the last instruction to predicate.
1394   BBI2->NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI2->BB);
1395   DI2 = BBI2->BB->end();
1396   while (NumDups2 != 0) {
1397     // NumDups2 only counted non-dbg_value instructions, so this won't
1398     // run off the head of the list.
1399     assert (DI2 != BBI2->BB->begin());
1400     --DI2;
1401     // skip dbg_value instructions
1402     if (!DI2->isDebugValue())
1403       --NumDups2;
1404   }
1405
1406   // Remember which registers would later be defined by the false block.
1407   // This allows us not to predicate instructions in the true block that would
1408   // later be re-defined. That is, rather than
1409   //   subeq  r0, r1, #1
1410   //   addne  r0, r1, #1
1411   // generate:
1412   //   sub    r0, r1, #1
1413   //   addne  r0, r1, #1
1414   SmallSet<unsigned, 4> RedefsByFalse;
1415   SmallSet<unsigned, 4> ExtUses;
1416   if (TII->isProfitableToUnpredicate(*BBI1->BB, *BBI2->BB)) {
1417     for (MachineBasicBlock::iterator FI = BBI2->BB->begin(); FI != DI2; ++FI) {
1418       if (FI->isDebugValue())
1419         continue;
1420       SmallVector<unsigned, 4> Defs;
1421       for (unsigned i = 0, e = FI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1422         const MachineOperand &MO = FI->getOperand(i);
1423         if (!MO.isReg())
1424           continue;
1425         unsigned Reg = MO.getReg();
1426         if (!Reg)
1427           continue;
1428         if (MO.isDef()) {
1429           Defs.push_back(Reg);
1430         } else if (!RedefsByFalse.count(Reg)) {
1431           // These are defined before ctrl flow reach the 'false' instructions.
1432           // They cannot be modified by the 'true' instructions.
1433           for (MCSubRegIterator SubRegs(Reg, TRI, /*IncludeSelf=*/true);
1434                SubRegs.isValid(); ++SubRegs)
1435             ExtUses.insert(*SubRegs);
1436         }
1437       }
1438
1439       for (unsigned i = 0, e = Defs.size(); i != e; ++i) {
1440         unsigned Reg = Defs[i];
1441         if (!ExtUses.count(Reg)) {
1442           for (MCSubRegIterator SubRegs(Reg, TRI, /*IncludeSelf=*/true);
1443                SubRegs.isValid(); ++SubRegs)
1444             RedefsByFalse.insert(*SubRegs);
1445         }
1446       }
1447     }
1448   }
1449
1450   // Predicate the 'true' block.
1451   PredicateBlock(*BBI1, BBI1->BB->end(), *Cond1, &RedefsByFalse);
1452
1453   // Predicate the 'false' block.
1454   PredicateBlock(*BBI2, DI2, *Cond2);
1455
1456   // Merge the true block into the entry of the diamond.
1457   MergeBlocks(BBI, *BBI1, TailBB == nullptr);
1458   MergeBlocks(BBI, *BBI2, TailBB == nullptr);
1459
1460   // If the if-converted block falls through or unconditionally branches into
1461   // the tail block, and the tail block does not have other predecessors, then
1462   // fold the tail block in as well. Otherwise, unless it falls through to the
1463   // tail, add a unconditional branch to it.
1464   if (TailBB) {
1465     BBInfo &TailBBI = BBAnalysis[TailBB->getNumber()];
1466     bool CanMergeTail = !TailBBI.HasFallThrough &&
1467       !TailBBI.BB->hasAddressTaken();
1468     // There may still be a fall-through edge from BBI1 or BBI2 to TailBB;
1469     // check if there are any other predecessors besides those.
1470     unsigned NumPreds = TailBB->pred_size();
1471     if (NumPreds > 1)
1472       CanMergeTail = false;
1473     else if (NumPreds == 1 && CanMergeTail) {
1474       MachineBasicBlock::pred_iterator PI = TailBB->pred_begin();
1475       if (*PI != BBI1->BB && *PI != BBI2->BB)
1476         CanMergeTail = false;
1477     }
1478     if (CanMergeTail) {
1479       MergeBlocks(BBI, TailBBI);
1480       TailBBI.IsDone = true;
1481     } else {
1482       BBI.BB->addSuccessor(TailBB);
1483       InsertUncondBranch(BBI.BB, TailBB, TII);
1484       BBI.HasFallThrough = false;
1485     }
1486   }
1487
1488   // RemoveExtraEdges won't work if the block has an unanalyzable branch,
1489   // which can happen here if TailBB is unanalyzable and is merged, so
1490   // explicitly remove BBI1 and BBI2 as successors.
1491   BBI.BB->removeSuccessor(BBI1->BB);
1492   BBI.BB->removeSuccessor(BBI2->BB);
1493   RemoveExtraEdges(BBI);
1494
1495   // Update block info.
1496   BBI.IsDone = TrueBBI.IsDone = FalseBBI.IsDone = true;
1497   InvalidatePreds(BBI.BB);
1498
1499   // FIXME: Must maintain LiveIns.
1500   return true;
1501 }
1502
1503 static bool MaySpeculate(const MachineInstr *MI,
1504                          SmallSet<unsigned, 4> &LaterRedefs,
1505                          const TargetInstrInfo *TII) {
1506   bool SawStore = true;
1507   if (!MI->isSafeToMove(TII, nullptr, SawStore))
1508     return false;
1509
1510   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1511     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
1512     if (!MO.isReg())
1513       continue;
1514     unsigned Reg = MO.getReg();
1515     if (!Reg)
1516       continue;
1517     if (MO.isDef() && !LaterRedefs.count(Reg))
1518       return false;
1519   }
1520
1521   return true;
1522 }
1523
1524 /// PredicateBlock - Predicate instructions from the start of the block to the
1525 /// specified end with the specified condition.
1526 void IfConverter::PredicateBlock(BBInfo &BBI,
1527                                  MachineBasicBlock::iterator E,
1528                                  SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
1529                                  SmallSet<unsigned, 4> *LaterRedefs) {
1530   bool AnyUnpred = false;
1531   bool MaySpec = LaterRedefs != nullptr;
1532   for (MachineBasicBlock::iterator I = BBI.BB->begin(); I != E; ++I) {
1533     if (I->isDebugValue() || TII->isPredicated(I))
1534       continue;
1535     // It may be possible not to predicate an instruction if it's the 'true'
1536     // side of a diamond and the 'false' side may re-define the instruction's
1537     // defs.
1538     if (MaySpec && MaySpeculate(I, *LaterRedefs, TII)) {
1539       AnyUnpred = true;
1540       continue;
1541     }
1542     // If any instruction is predicated, then every instruction after it must
1543     // be predicated.
1544     MaySpec = false;
1545     if (!TII->PredicateInstruction(I, Cond)) {
1546 #ifndef NDEBUG
1547       dbgs() << "Unable to predicate " << *I << "!\n";
1548 #endif
1549       llvm_unreachable(nullptr);
1550     }
1551
1552     // If the predicated instruction now redefines a register as the result of
1553     // if-conversion, add an implicit kill.
1554     UpdatePredRedefs(I, Redefs);
1555   }
1556
1557   std::copy(Cond.begin(), Cond.end(), std::back_inserter(BBI.Predicate));
1558
1559   BBI.IsAnalyzed = false;
1560   BBI.NonPredSize = 0;
1561
1562   ++NumIfConvBBs;
1563   if (AnyUnpred)
1564     ++NumUnpred;
1565 }
1566
1567 /// CopyAndPredicateBlock - Copy and predicate instructions from source BB to
1568 /// the destination block. Skip end of block branches if IgnoreBr is true.
1569 void IfConverter::CopyAndPredicateBlock(BBInfo &ToBBI, BBInfo &FromBBI,
1570                                         SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
1571                                         bool IgnoreBr) {
1572   MachineFunction &MF = *ToBBI.BB->getParent();
1573
1574   for (MachineBasicBlock::iterator I = FromBBI.BB->begin(),
1575          E = FromBBI.BB->end(); I != E; ++I) {
1576     // Do not copy the end of the block branches.
1577     if (IgnoreBr && I->isBranch())
1578       break;
1579
1580     MachineInstr *MI = MF.CloneMachineInstr(I);
1581     ToBBI.BB->insert(ToBBI.BB->end(), MI);
1582     ToBBI.NonPredSize++;
1583     unsigned ExtraPredCost = TII->getPredicationCost(&*I);
1584     unsigned NumCycles = SchedModel.computeInstrLatency(&*I, false);
1585     if (NumCycles > 1)
1586       ToBBI.ExtraCost += NumCycles-1;
1587     ToBBI.ExtraCost2 += ExtraPredCost;
1588
1589     if (!TII->isPredicated(I) && !MI->isDebugValue()) {
1590       if (!TII->PredicateInstruction(MI, Cond)) {
1591 #ifndef NDEBUG
1592         dbgs() << "Unable to predicate " << *I << "!\n";
1593 #endif
1594         llvm_unreachable(nullptr);
1595       }
1596     }
1597
1598     // If the predicated instruction now redefines a register as the result of
1599     // if-conversion, add an implicit kill.
1600     UpdatePredRedefs(MI, Redefs);
1601
1602     // Some kill flags may not be correct anymore.
1603     if (!DontKill.empty())
1604       RemoveKills(*MI, DontKill);
1605   }
1606
1607   if (!IgnoreBr) {
1608     std::vector<MachineBasicBlock *> Succs(FromBBI.BB->succ_begin(),
1609                                            FromBBI.BB->succ_end());
1610     MachineBasicBlock *NBB = getNextBlock(FromBBI.BB);
1611     MachineBasicBlock *FallThrough = FromBBI.HasFallThrough ? NBB : nullptr;
1612
1613     for (unsigned i = 0, e = Succs.size(); i != e; ++i) {
1614       MachineBasicBlock *Succ = Succs[i];
1615       // Fallthrough edge can't be transferred.
1616       if (Succ == FallThrough)
1617         continue;
1618       ToBBI.BB->addSuccessor(Succ);
1619     }
1620   }
1621
1622   std::copy(FromBBI.Predicate.begin(), FromBBI.Predicate.end(),
1623             std::back_inserter(ToBBI.Predicate));
1624   std::copy(Cond.begin(), Cond.end(), std::back_inserter(ToBBI.Predicate));
1625
1626   ToBBI.ClobbersPred |= FromBBI.ClobbersPred;
1627   ToBBI.IsAnalyzed = false;
1628
1629   ++NumDupBBs;
1630 }
1631
1632 /// MergeBlocks - Move all instructions from FromBB to the end of ToBB.
1633 /// This will leave FromBB as an empty block, so remove all of its
1634 /// successor edges except for the fall-through edge.  If AddEdges is true,
1635 /// i.e., when FromBBI's branch is being moved, add those successor edges to
1636 /// ToBBI.
1637 void IfConverter::MergeBlocks(BBInfo &ToBBI, BBInfo &FromBBI, bool AddEdges) {
1638   assert(!FromBBI.BB->hasAddressTaken() &&
1639          "Removing a BB whose address is taken!");
1640
1641   ToBBI.BB->splice(ToBBI.BB->end(),
1642                    FromBBI.BB, FromBBI.BB->begin(), FromBBI.BB->end());
1643
1644   std::vector<MachineBasicBlock *> Succs(FromBBI.BB->succ_begin(),
1645                                          FromBBI.BB->succ_end());
1646   MachineBasicBlock *NBB = getNextBlock(FromBBI.BB);
1647   MachineBasicBlock *FallThrough = FromBBI.HasFallThrough ? NBB : nullptr;
1648
1649   for (unsigned i = 0, e = Succs.size(); i != e; ++i) {
1650     MachineBasicBlock *Succ = Succs[i];
1651     // Fallthrough edge can't be transferred.
1652     if (Succ == FallThrough)
1653       continue;
1654     FromBBI.BB->removeSuccessor(Succ);
1655     if (AddEdges && !ToBBI.BB->isSuccessor(Succ))
1656       ToBBI.BB->addSuccessor(Succ);
1657   }
1658
1659   // Now FromBBI always falls through to the next block!
1660   if (NBB && !FromBBI.BB->isSuccessor(NBB))
1661     FromBBI.BB->addSuccessor(NBB);
1662
1663   std::copy(FromBBI.Predicate.begin(), FromBBI.Predicate.end(),
1664             std::back_inserter(ToBBI.Predicate));
1665   FromBBI.Predicate.clear();
1666
1667   ToBBI.NonPredSize += FromBBI.NonPredSize;
1668   ToBBI.ExtraCost += FromBBI.ExtraCost;
1669   ToBBI.ExtraCost2 += FromBBI.ExtraCost2;
1670   FromBBI.NonPredSize = 0;
1671   FromBBI.ExtraCost = 0;
1672   FromBBI.ExtraCost2 = 0;
1673
1674   ToBBI.ClobbersPred |= FromBBI.ClobbersPred;
1675   ToBBI.HasFallThrough = FromBBI.HasFallThrough;
1676   ToBBI.IsAnalyzed = false;
1677   FromBBI.IsAnalyzed = false;
1678 }