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     /// ClobbersPred    - True if BB could modify predicates (e.g. has
  88     ///                   cmp, call, etc.)
  89     /// NonPredSize     - Number of non-predicated instructions.
  90     /// BB              - Corresponding MachineBasicBlock.
  91     /// TrueBB / FalseBB- See AnalyzeBranch().
  92     /// BrCond          - Conditions for end of block conditional branches.
  93     /// Predicate       - Predicate used in the BB.
  94     struct BBInfo {
  95       bool IsDone          : 1;
  96       bool IsBeingAnalyzed : 1;
  97       bool IsAnalyzed      : 1;
  98       bool IsEnqueued      : 1;
  99       bool IsBrAnalyzable  : 1;
 100       bool HasFallThrough  : 1;
 101       bool IsUnpredicable  : 1;
 102       bool CannotBeCopied  : 1;
 103       bool ClobbersPred    : 1;
 104       unsigned NonPredSize;
 105       MachineBasicBlock *BB;
 106       MachineBasicBlock *TrueBB;
 107       MachineBasicBlock *FalseBB;
 108       std::vector<MachineOperand> BrCond;
 109       std::vector<MachineOperand> Predicate;
 110       BBInfo() : IsDone(false), IsBeingAnalyzed(false),
 111                  IsAnalyzed(false), IsEnqueued(false), IsBrAnalyzable(false),
 112                  HasFallThrough(false), IsUnpredicable(false),
 113                  CannotBeCopied(false), ClobbersPred(false), NonPredSize(0),
 114                  BB(0), TrueBB(0), FalseBB(0) {}
 115     };
 116
 117     /// IfcvtToken - Record information about pending if-conversions to attemp:
 118     /// BBI             - Corresponding BBInfo.
 119     /// Kind            - Type of block. See IfcvtKind.
 120     /// NeedSubsumsion  - True if the to be predicated BB has already been
 121     ///                   predicated.
 122     /// NumDups      - Number of instructions that would be duplicated due
 123     ///                   to this if-conversion. (For diamonds, the number of
 124     ///                   identical instructions at the beginnings of both
 125     ///                   paths).
 126     /// NumDups2     - For diamonds, the number of identical instructions
 127     ///                   at the ends of both paths.
 128     struct IfcvtToken {
 129       BBInfo &BBI;
 130       IfcvtKind Kind;
 131       bool NeedSubsumsion;
 132       unsigned NumDups;
 133       unsigned NumDups2;
 134       IfcvtToken(BBInfo &b, IfcvtKind k, bool s, unsigned d, unsigned d2 = 0)
 135         : BBI(b), Kind(k), NeedSubsumsion(s), NumDups(d), NumDups2(d2) {}
 136     };
 137
 138     /// Roots - Basic blocks that do not have successors. These are the starting
 139     /// points of Graph traversal.
 140     std::vector<MachineBasicBlock*> Roots;
 141
 142     /// BBAnalysis - Results of if-conversion feasibility analysis indexed by
 143     /// basic block number.
 144     std::vector<BBInfo> BBAnalysis;
 145
 146     const TargetLowering *TLI;
 147     const TargetInstrInfo *TII;
 148     bool MadeChange;
 149   public:
 150     static char ID;
 151     IfConverter() : MachineFunctionPass((intptr_t)&ID) {}
 152
 153     virtual bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF);
 154     virtual const char *getPassName() const { return "If converter"; }
 155
 156   private:
 157     bool ReverseBranchCondition(BBInfo &BBI);
 158     bool ValidSimple(BBInfo &TrueBBI, unsigned &Dups) const;
 159     bool ValidTriangle(BBInfo &TrueBBI, BBInfo &FalseBBI,
 160                        bool FalseBranch, unsigned &Dups) const;
 161     bool ValidDiamond(BBInfo &TrueBBI, BBInfo &FalseBBI,
 162                       unsigned &Dups1, unsigned &Dups2) const;
 163     void ScanInstructions(BBInfo &BBI);
 164     BBInfo &AnalyzeBlock(MachineBasicBlock *BB,
 165                          std::vector<IfcvtToken*> &Tokens);
 166     bool FeasibilityAnalysis(BBInfo &BBI, std::vector<MachineOperand> &Cond,
 167                              bool isTriangle = false, bool RevBranch = false);
 168     bool AnalyzeBlocks(MachineFunction &MF,
 169                        std::vector<IfcvtToken*> &Tokens);
 170     void InvalidatePreds(MachineBasicBlock *BB);
 171     void RemoveExtraEdges(BBInfo &BBI);
 172     bool IfConvertSimple(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind);
 173     bool IfConvertTriangle(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind);
 174     bool IfConvertDiamond(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind,
 175                           unsigned NumDups1, unsigned NumDups2);
 176     void PredicateBlock(BBInfo &BBI,
 177                         MachineBasicBlock::iterator E,
 178                         std::vector<MachineOperand> &Cond);
 179     void CopyAndPredicateBlock(BBInfo &ToBBI, BBInfo &FromBBI,
 180                                std::vector<MachineOperand> &Cond,
 181                                bool IgnoreBr = false);
 182     void MergeBlocks(BBInfo &ToBBI, BBInfo &FromBBI);
 183
 184     bool MeetIfcvtSizeLimit(unsigned Size) const {
 185       return Size > 0 && Size <= TLI->getIfCvtBlockSizeLimit();
 186     }
 187
 188     // blockAlwaysFallThrough - Block ends without a terminator.
 189     bool blockAlwaysFallThrough(BBInfo &BBI) const {
 190       return BBI.IsBrAnalyzable && BBI.TrueBB == NULL;
 191     }
 192
 193     // IfcvtTokenCmp - Used to sort if-conversion candidates.
 194     static bool IfcvtTokenCmp(IfcvtToken *C1, IfcvtToken *C2) {
 195       int Incr1 = (C1->Kind == ICDiamond)
 196         ? -(int)(C1->NumDups + C1->NumDups2) : (int)C1->NumDups;
 197       int Incr2 = (C2->Kind == ICDiamond)
 198         ? -(int)(C2->NumDups + C2->NumDups2) : (int)C2->NumDups;
 199       if (Incr1 > Incr2)
 200         return true;
 201       else if (Incr1 == Incr2) {
 202         // Favors subsumsion.
 203         if (C1->NeedSubsumsion == false && C2->NeedSubsumsion == true)
 204           return true;
 205         else if (C1->NeedSubsumsion == C2->NeedSubsumsion) {
 206           // Favors diamond over triangle, etc.
 207           if ((unsigned)C1->Kind < (unsigned)C2->Kind)
 208             return true;
 209           else if (C1->Kind == C2->Kind)
 210             return C1->BBI.BB->getNumber() < C2->BBI.BB->getNumber();
 211         }
 212       }
 213       return false;
 214     }
 215   };
 216
 217   char IfConverter::ID = 0;
 218 }
 219
 220 FunctionPass *llvm::createIfConverterPass() { return new IfConverter(); }
 221
 222 bool IfConverter::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
 223   TLI = MF.getTarget().getTargetLowering();
 224   TII = MF.getTarget().getInstrInfo();
 225   if (!TII) return false;
 226
 227   static int FnNum = -1;
 228   DOUT << "\nIfcvt: function (" << ++FnNum <<  ") \'"
 229        << MF.getFunction()->getName() << "\'";
 230
 231   if (FnNum < IfCvtFnStart || (IfCvtFnStop != -1 && FnNum > IfCvtFnStop)) {
 232     DOUT << " skipped\n";
 233     return false;
 234   }
 235   DOUT << "\n";
 236
 237   MF.RenumberBlocks();
 238   BBAnalysis.resize(MF.getNumBlockIDs());
 239
 240   // Look for root nodes, i.e. blocks without successors.
 241   for (MachineFunction::iterator I = MF.begin(), E = MF.end(); I != E; ++I)
 242     if (I->succ_size() == 0)
 243       Roots.push_back(I);
 244
 245   std::vector<IfcvtToken*> Tokens;
 246   MadeChange = false;
 247   unsigned NumIfCvts = NumSimple + NumSimpleFalse + NumTriangle +
 248     NumTriangleRev + NumTriangleFalse + NumTriangleFRev + NumDiamonds;
 249   while (IfCvtLimit == -1 || (int)NumIfCvts < IfCvtLimit) {
 250     // Do an intial analysis for each basic block and finding all the potential
 251     // candidates to perform if-convesion.
 252     bool Change = AnalyzeBlocks(MF, Tokens);
 253     while (!Tokens.empty()) {
 254       IfcvtToken *Token = Tokens.back();
 255       Tokens.pop_back();
 256       BBInfo &BBI = Token->BBI;
 257       IfcvtKind Kind = Token->Kind;
 258
 259       // If the block has been evicted out of the queue or it has already been
 260       // marked dead (due to it being predicated), then skip it.
 261       if (BBI.IsDone)
 262         BBI.IsEnqueued = false;
 263       if (!BBI.IsEnqueued)
 264         continue;
 265
 266       BBI.IsEnqueued = false;
 267
 268       bool RetVal = false;
 269       switch (Kind) {
 270       default: assert(false && "Unexpected!");
 271         break;
 272       case ICSimple:
 273       case ICSimpleFalse: {
 274         bool isFalse = Kind == ICSimpleFalse;
 275         if ((isFalse && DisableSimpleF) || (!isFalse && DisableSimple)) break;
 276         DOUT << "Ifcvt (Simple" << (Kind == ICSimpleFalse ? " false" :"")
 277              << "): BB#" << BBI.BB->getNumber() << " ("
 278              << ((Kind == ICSimpleFalse)
 279                  ? BBI.FalseBB->getNumber()
 280                  : BBI.TrueBB->getNumber()) << ") ";
 281         RetVal = IfConvertSimple(BBI, Kind);
 282         DOUT << (RetVal ? "succeeded!" : "failed!") << "\n";
 283         if (RetVal)
 284           if (isFalse) NumSimpleFalse++;
 285           else         NumSimple++;
 286        break;
 287       }
 288       case ICTriangle:
 289       case ICTriangleRev:
 290       case ICTriangleFalse:
 291       case ICTriangleFRev: {
 292         bool isFalse = Kind == ICTriangleFalse;
 293         bool isRev   = (Kind == ICTriangleRev || Kind == ICTriangleFRev);
 294         if (DisableTriangle && !isFalse && !isRev) break;
 295         if (DisableTriangleR && !isFalse && isRev) break;
 296         if (DisableTriangleF && isFalse && !isRev) break;
 297         if (DisableTriangleFR && isFalse && isRev) break;
 298         DOUT << "Ifcvt (Triangle";
 299         if (isFalse)
 300           DOUT << " false";
 301         if (isRev)
 302           DOUT << " rev";
 303         DOUT << "): BB#" << BBI.BB->getNumber() << " (T:"
 304              << BBI.TrueBB->getNumber() << ",F:"
 305              << BBI.FalseBB->getNumber() << ") ";
 306         RetVal = IfConvertTriangle(BBI, Kind);
 307         DOUT << (RetVal ? "succeeded!" : "failed!") << "\n";
 308         if (RetVal) {
 309           if (isFalse) {
 310             if (isRev) NumTriangleFRev++;
 311             else       NumTriangleFalse++;
 312           } else {
 313             if (isRev) NumTriangleRev++;
 314             else       NumTriangle++;
 315           }
 316         }
 317         break;
 318       }
 319       case ICDiamond: {
 320         if (DisableDiamond) break;
 321         DOUT << "Ifcvt (Diamond): BB#" << BBI.BB->getNumber() << " (T:"
 322              << BBI.TrueBB->getNumber() << ",F:"
 323              << BBI.FalseBB->getNumber() << ") ";
 324         RetVal = IfConvertDiamond(BBI, Kind, Token->NumDups, Token->NumDups2);
 325         DOUT << (RetVal ? "succeeded!" : "failed!") << "\n";
 326         if (RetVal) NumDiamonds++;
 327         break;
 328       }
 329       }
 330
 331       Change |= RetVal;
 332
 333       NumIfCvts = NumSimple + NumSimpleFalse + NumTriangle + NumTriangleRev +
 334         NumTriangleFalse + NumTriangleFRev + NumDiamonds;
 335       if (IfCvtLimit != -1 && (int)NumIfCvts >= IfCvtLimit)
 336         break;
 337     }
 338
 339     if (!Change)
 340       break;
 341     MadeChange |= Change;
 342   }
 343
 344   // Delete tokens in case of early exit.
 345   while (!Tokens.empty()) {
 346     IfcvtToken *Token = Tokens.back();
 347     Tokens.pop_back();
 348     delete Token;
 349   }
 350
 351   Tokens.clear();
 352   Roots.clear();
 353   BBAnalysis.clear();
 354
 355   return MadeChange;
 356 }
 357
 358 /// findFalseBlock - BB has a fallthrough. Find its 'false' successor given
 359 /// its 'true' successor.
 360 static MachineBasicBlock *findFalseBlock(MachineBasicBlock *BB,
 361                                          MachineBasicBlock *TrueBB) {
 362   for (MachineBasicBlock::succ_iterator SI = BB->succ_begin(),
 363          E = BB->succ_end(); SI != E; ++SI) {
 364     MachineBasicBlock *SuccBB = *SI;
 365     if (SuccBB != TrueBB)
 366       return SuccBB;
 367   }
 368   return NULL;
 369 }
 370
 371 /// ReverseBranchCondition - Reverse the condition of the end of the block
 372 /// branchs. Swap block's 'true' and 'false' successors.
 373 bool IfConverter::ReverseBranchCondition(BBInfo &BBI) {
 374   if (!TII->ReverseBranchCondition(BBI.BrCond)) {
 375     TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
 376     TII->InsertBranch(*BBI.BB, BBI.FalseBB, BBI.TrueBB, BBI.BrCond);
 377     std::swap(BBI.TrueBB, BBI.FalseBB);
 378     return true;
 379   }
 380   return false;
 381 }
 382
 383 /// getNextBlock - Returns the next block in the function blocks ordering. If
 384 /// it is the end, returns NULL.
 385 static inline MachineBasicBlock *getNextBlock(MachineBasicBlock *BB) {
 386   MachineFunction::iterator I = BB;
 387   MachineFunction::iterator E = BB->getParent()->end();
 388   if (++I == E)
 389     return NULL;
 390   return I;
 391 }
 392
 393 /// ValidSimple - Returns true if the 'true' block (along with its
 394 /// predecessor) forms a valid simple shape for ifcvt. It also returns the
 395 /// number of instructions that the ifcvt would need to duplicate if performed
 396 /// in Dups.
 397 bool IfConverter::ValidSimple(BBInfo &TrueBBI, unsigned &Dups) const {
 398   Dups = 0;
 399   if (TrueBBI.IsBeingAnalyzed || TrueBBI.IsDone)
 400     return false;
 401
 402   if (TrueBBI.IsBrAnalyzable)
 403     return false;
 404
 405   if (TrueBBI.BB->pred_size() > 1) {
 406     if (TrueBBI.CannotBeCopied ||
 407         TrueBBI.NonPredSize > TLI->getIfCvtDupBlockSizeLimit())
 408       return false;
 409     Dups = TrueBBI.NonPredSize;
 410   }
 411
 412   return true;
 413 }
 414
 415 /// ValidTriangle - Returns true if the 'true' and 'false' blocks (along
 416 /// with their common predecessor) forms a valid triangle shape for ifcvt.
 417 /// If 'FalseBranch' is true, it checks if 'true' block's false branch
 418 /// branches to the false branch rather than the other way around. It also
 419 /// returns the number of instructions that the ifcvt would need to duplicate
 420 /// if performed in 'Dups'.
 421 bool IfConverter::ValidTriangle(BBInfo &TrueBBI, BBInfo &FalseBBI,
 422                                 bool FalseBranch, unsigned &Dups) const {
 423   Dups = 0;
 424   if (TrueBBI.IsBeingAnalyzed || TrueBBI.IsDone)
 425     return false;
 426
 427   if (TrueBBI.BB->pred_size() > 1) {
 428     if (TrueBBI.CannotBeCopied)
 429       return false;
 430
 431     unsigned Size = TrueBBI.NonPredSize;
 432     if (TrueBBI.IsBrAnalyzable) {
 433       if (TrueBBI.TrueBB && TrueBBI.BrCond.size() == 0)
 434         // End with an unconditional branch. It will be removed.
 435         --Size;
 436       else {
 437         MachineBasicBlock *FExit = FalseBranch
 438           ? TrueBBI.TrueBB : TrueBBI.FalseBB;
 439         if (FExit)
 440           // Require a conditional branch
 441           ++Size;
 442       }
 443     }
 444     if (Size > TLI->getIfCvtDupBlockSizeLimit())
 445       return false;
 446     Dups = Size;
 447   }
 448
 449   MachineBasicBlock *TExit = FalseBranch ? TrueBBI.FalseBB : TrueBBI.TrueBB;
 450   if (!TExit && blockAlwaysFallThrough(TrueBBI)) {
 451     MachineFunction::iterator I = TrueBBI.BB;
 452     if (++I == TrueBBI.BB->getParent()->end())
 453       return false;
 454     TExit = I;
 455   }
 456   return TExit && TExit == FalseBBI.BB;
 457 }
 458
 459 static
 460 MachineBasicBlock::iterator firstNonBranchInst(MachineBasicBlock *BB,
 461                                                const TargetInstrInfo *TII) {
 462   MachineBasicBlock::iterator I = BB->end();
 463   while (I != BB->begin()) {
 464     --I;
 465     const TargetInstrDescriptor *TID = I->getInstrDescriptor();
 466     if ((TID->Flags & M_BRANCH_FLAG) == 0)
 467       break;
 468   }
 469   return I;
 470 }
 471
 472 /// ValidDiamond - Returns true if the 'true' and 'false' blocks (along
 473 /// with their common predecessor) forms a valid diamond shape for ifcvt.
 474 bool IfConverter::ValidDiamond(BBInfo &TrueBBI, BBInfo &FalseBBI,
 475                                unsigned &Dups1, unsigned &Dups2) const {
 476   Dups1 = Dups2 = 0;
 477   if (TrueBBI.IsBeingAnalyzed || TrueBBI.IsDone ||
 478       FalseBBI.IsBeingAnalyzed || FalseBBI.IsDone)
 479     return false;
 480
 481   MachineBasicBlock *TT = TrueBBI.TrueBB;
 482   MachineBasicBlock *FT = FalseBBI.TrueBB;
 483
 484   if (!TT && blockAlwaysFallThrough(TrueBBI))
 485     TT = getNextBlock(TrueBBI.BB);
 486   if (!FT && blockAlwaysFallThrough(FalseBBI))
 487     FT = getNextBlock(FalseBBI.BB);
 488   if (TT != FT)
 489     return false;
 490   if (TT == NULL && (TrueBBI.IsBrAnalyzable || FalseBBI.IsBrAnalyzable))
 491     return false;
 492   if  (TrueBBI.BB->pred_size() > 1 || FalseBBI.BB->pred_size() > 1)
 493     return false;
 494
 495   // FIXME: Allow true block to have an early exit?
 496   if (TrueBBI.FalseBB || FalseBBI.FalseBB ||
 497       (TrueBBI.ClobbersPred && FalseBBI.ClobbersPred))
 498     return false;
 499
 500   MachineBasicBlock::iterator TI = TrueBBI.BB->begin();
 501   MachineBasicBlock::iterator FI = FalseBBI.BB->begin();
 502   while (TI != TrueBBI.BB->end() && FI != FalseBBI.BB->end()) {
 503     if (!TI->isIdenticalTo(FI))
 504       break;
 505     ++Dups1;
 506     ++TI;
 507     ++FI;
 508   }
 509
 510   TI = firstNonBranchInst(TrueBBI.BB, TII);
 511   FI = firstNonBranchInst(FalseBBI.BB, TII);
 512   while (TI != TrueBBI.BB->begin() && FI != FalseBBI.BB->begin()) {
 513     if (!TI->isIdenticalTo(FI))
 514       break;
 515     ++Dups2;
 516     --TI;
 517     --FI;
 518   }
 519
 520   return true;
 521 }
 522
 523 /// ScanInstructions - Scan all the instructions in the block to determine if
 524 /// the block is predicable. In most cases, that means all the instructions
 525 /// in the block has M_PREDICABLE flag. Also checks if the block contains any
 526 /// instruction which can clobber a predicate (e.g. condition code register).
 527 /// If so, the block is not predicable unless it's the last instruction.
 528 void IfConverter::ScanInstructions(BBInfo &BBI) {
 529   if (BBI.IsDone)
 530     return;
 531
 532   bool AlreadyPredicated = BBI.Predicate.size() > 0;
 533   // First analyze the end of BB branches.
 534   BBI.TrueBB = BBI.FalseBB = NULL;
 535   BBI.BrCond.clear();
 536   BBI.IsBrAnalyzable =
 537     !TII->AnalyzeBranch(*BBI.BB, BBI.TrueBB, BBI.FalseBB, BBI.BrCond);
 538   BBI.HasFallThrough = BBI.IsBrAnalyzable && BBI.FalseBB == NULL;
 539
 540   if (BBI.BrCond.size()) {
 541     // No false branch. This BB must end with a conditional branch and a
 542     // fallthrough.
 543     if (!BBI.FalseBB)
 544       BBI.FalseBB = findFalseBlock(BBI.BB, BBI.TrueBB);
 545     assert(BBI.FalseBB && "Expected to find the fallthrough block!");
 546   }
 547
 548   // Then scan all the instructions.
 549   BBI.NonPredSize = 0;
 550   BBI.ClobbersPred = false;
 551   bool SeenCondBr = false;
 552   for (MachineBasicBlock::iterator I = BBI.BB->begin(), E = BBI.BB->end();
 553        I != E; ++I) {
 554     const TargetInstrDescriptor *TID = I->getInstrDescriptor();
 555     if ((TID->Flags & M_NOT_DUPLICABLE) != 0)
 556       BBI.CannotBeCopied = true;
 557
 558     bool isPredicated = TII->isPredicated(I);
 559     bool isCondBr = BBI.IsBrAnalyzable &&
 560       (TID->Flags & M_BRANCH_FLAG) != 0 && (TID->Flags & M_BARRIER_FLAG) == 0;
 561
 562     if (!isCondBr) {
 563       if (!isPredicated)
 564         BBI.NonPredSize++;
 565       else if (!AlreadyPredicated) {
 566         // FIXME: This instruction is already predicated before the
 567         // if-conversion pass. It's probably something like a conditional move.
 568         // Mark this block unpredicable for now.
 569         BBI.IsUnpredicable = true;
 570         return;
 571       }
 572
 573     }
 574
 575     if (BBI.ClobbersPred && !isPredicated) {
 576       // Predicate modification instruction should end the block (except for
 577       // already predicated instructions and end of block branches).
 578       if (isCondBr) {
 579         SeenCondBr = true;
 580
 581         // Conditional branches is not predicable. But it may be eliminated.
 582         continue;
 583       }
 584
 585       // Predicate may have been modified, the subsequent (currently)
 586       // unpredicated instructions cannot be correctly predicated.
 587       BBI.IsUnpredicable = true;
 588       return;
 589     }
 590
 591     // FIXME: Make use of PredDefs? e.g. ADDC, SUBC sets predicates but are
 592     // still potentially predicable.
 593     std::vector<MachineOperand> PredDefs;
 594     if (TII->DefinesPredicate(I, PredDefs))
 595       BBI.ClobbersPred = true;
 596
 597     if ((TID->Flags & M_PREDICABLE) == 0) {
 598       BBI.IsUnpredicable = true;
 599       return;
 600     }
 601   }
 602 }
 603
 604 /// FeasibilityAnalysis - Determine if the block is a suitable candidate to be
 605 /// predicated by the specified predicate.
 606 bool IfConverter::FeasibilityAnalysis(BBInfo &BBI,
 607                                       std::vector<MachineOperand> &Pred,
 608                                       bool isTriangle, bool RevBranch) {
 609   // If the block is dead or unpredicable, then it cannot be predicated.
 610   if (BBI.IsDone || BBI.IsUnpredicable)
 611     return false;
 612
 613   // If it is already predicated, check if its predicate subsumes the new
 614   // predicate.
 615   if (BBI.Predicate.size() && !TII->SubsumesPredicate(BBI.Predicate, Pred))
 616     return false;
 617
 618   if (BBI.BrCond.size()) {
 619     if (!isTriangle)
 620       return false;
 621
 622     // Test predicate subsumsion.
 623     std::vector<MachineOperand> RevPred(Pred);
 624     std::vector<MachineOperand> Cond(BBI.BrCond);
 625     if (RevBranch) {
 626       if (TII->ReverseBranchCondition(Cond))
 627         return false;
 628     }
 629     if (TII->ReverseBranchCondition(RevPred) ||
 630         !TII->SubsumesPredicate(Cond, RevPred))
 631       return false;
 632   }
 633
 634   return true;
 635 }
 636
 637 /// AnalyzeBlock - Analyze the structure of the sub-CFG starting from
 638 /// the specified block. Record its successors and whether it looks like an
 639 /// if-conversion candidate.
 640 IfConverter::BBInfo &IfConverter::AnalyzeBlock(MachineBasicBlock *BB,
 641                                              std::vector<IfcvtToken*> &Tokens) {
 642   BBInfo &BBI = BBAnalysis[BB->getNumber()];
 643
 644   if (BBI.IsAnalyzed || BBI.IsBeingAnalyzed)
 645     return BBI;
 646
 647   BBI.BB = BB;
 648   BBI.IsBeingAnalyzed = true;
 649
 650   ScanInstructions(BBI);
 651
 652   // Unanalyable or ends with fallthrough or unconditional branch.
 653   if (!BBI.IsBrAnalyzable || BBI.BrCond.size() == 0) {
 654     BBI.IsBeingAnalyzed = false;
 655     BBI.IsAnalyzed = true;
 656     return BBI;
 657   }
 658
 659   // Do not ifcvt if either path is a back edge to the entry block.
 660   if (BBI.TrueBB == BB || BBI.FalseBB == BB) {
 661     BBI.IsBeingAnalyzed = false;
 662     BBI.IsAnalyzed = true;
 663     return BBI;
 664   }
 665
 666   BBInfo &TrueBBI  = AnalyzeBlock(BBI.TrueBB, Tokens);
 667   BBInfo &FalseBBI = AnalyzeBlock(BBI.FalseBB, Tokens);
 668
 669   if (TrueBBI.IsDone && FalseBBI.IsDone) {
 670     BBI.IsBeingAnalyzed = false;
 671     BBI.IsAnalyzed = true;
 672     return BBI;
 673   }
 674
 675   std::vector<MachineOperand> RevCond(BBI.BrCond);
 676   bool CanRevCond = !TII->ReverseBranchCondition(RevCond);
 677
 678   unsigned Dups = 0;
 679   unsigned Dups2 = 0;
 680   bool TNeedSub = TrueBBI.Predicate.size() > 0;
 681   bool FNeedSub = FalseBBI.Predicate.size() > 0;
 682   bool Enqueued = false;
 683   if (CanRevCond && ValidDiamond(TrueBBI, FalseBBI, Dups, Dups2) &&
 684       MeetIfcvtSizeLimit(TrueBBI.NonPredSize - (Dups + Dups2)) &&
 685       MeetIfcvtSizeLimit(FalseBBI.NonPredSize - (Dups + Dups2)) &&
 686       FeasibilityAnalysis(TrueBBI, BBI.BrCond) &&
 687       FeasibilityAnalysis(FalseBBI, RevCond)) {
 688     // Diamond:
 689     //   EBB
 690     //   / \_
 691     //  |   |
 692     // TBB FBB
 693     //   \ /
 694     //  TailBB
 695     // Note TailBB can be empty.
 696     Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICDiamond, TNeedSub|FNeedSub, Dups,
 697                                     Dups2));
 698     Enqueued = true;
 699   }
 700
 701   if (ValidTriangle(TrueBBI, FalseBBI, false, Dups) &&
 702       MeetIfcvtSizeLimit(TrueBBI.NonPredSize) &&
 703       FeasibilityAnalysis(TrueBBI, BBI.BrCond, true)) {
 704     // Triangle:
 705     //   EBB
 706     //   | \_
 707     //   |  |
 708     //   | TBB
 709     //   |  /
 710     //   FBB
 711     Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICTriangle, TNeedSub, Dups));
 712     Enqueued = true;
 713   }
 714
 715   if (ValidTriangle(TrueBBI, FalseBBI, true, Dups) &&
 716       MeetIfcvtSizeLimit(TrueBBI.NonPredSize) &&
 717       FeasibilityAnalysis(TrueBBI, BBI.BrCond, true, true)) {
 718     Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICTriangleRev, TNeedSub, Dups));
 719     Enqueued = true;
 720   }
 721
 722   if (ValidSimple(TrueBBI, Dups) &&
 723       MeetIfcvtSizeLimit(TrueBBI.NonPredSize) &&
 724       FeasibilityAnalysis(TrueBBI, BBI.BrCond)) {
 725     // Simple (split, no rejoin):
 726     //   EBB
 727     //   | \_
 728     //   |  |
 729     //   | TBB---> exit
 730     //   |
 731     //   FBB
 732     Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICSimple, TNeedSub, Dups));
 733     Enqueued = true;
 734   }
 735
 736   if (CanRevCond) {
 737     // Try the other path...
 738     if (ValidTriangle(FalseBBI, TrueBBI, false, Dups) &&
 739         MeetIfcvtSizeLimit(FalseBBI.NonPredSize) &&
 740         FeasibilityAnalysis(FalseBBI, RevCond, true)) {
 741       Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICTriangleFalse, FNeedSub, Dups));
 742       Enqueued = true;
 743     }
 744
 745     if (ValidTriangle(FalseBBI, TrueBBI, true, Dups) &&
 746         MeetIfcvtSizeLimit(FalseBBI.NonPredSize) &&
 747         FeasibilityAnalysis(FalseBBI, RevCond, true, true)) {
 748       Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICTriangleFRev, FNeedSub, Dups));
 749       Enqueued = true;
 750     }
 751
 752     if (ValidSimple(FalseBBI, Dups) &&
 753         MeetIfcvtSizeLimit(FalseBBI.NonPredSize) &&
 754         FeasibilityAnalysis(FalseBBI, RevCond)) {
 755       Tokens.push_back(new IfcvtToken(BBI, ICSimpleFalse, FNeedSub, Dups));
 756       Enqueued = true;
 757     }
 758   }
 759
 760   BBI.IsEnqueued = Enqueued;
 761   BBI.IsBeingAnalyzed = false;
 762   BBI.IsAnalyzed = true;
 763   return BBI;
 764 }
 765
 766 /// AnalyzeBlocks - Analyze all blocks and find entries for all if-conversion
 767 /// candidates. It returns true if any CFG restructuring is done to expose more
 768 /// if-conversion opportunities.
 769 bool IfConverter::AnalyzeBlocks(MachineFunction &MF,
 770                                 std::vector<IfcvtToken*> &Tokens) {
 771   bool Change = false;
 772   std::set<MachineBasicBlock*> Visited;
 773   for (unsigned i = 0, e = Roots.size(); i != e; ++i) {
 774     for (idf_ext_iterator<MachineBasicBlock*> I=idf_ext_begin(Roots[i],Visited),
 775            E = idf_ext_end(Roots[i], Visited); I != E; ++I) {
 776       MachineBasicBlock *BB = *I;
 777       AnalyzeBlock(BB, Tokens);
 778     }
 779   }
 780
 781   // Sort to favor more complex ifcvt scheme.
 782   std::stable_sort(Tokens.begin(), Tokens.end(), IfcvtTokenCmp);
 783
 784   return Change;
 785 }
 786
 787 /// canFallThroughTo - Returns true either if ToBB is the next block after BB or
 788 /// that all the intervening blocks are empty (given BB can fall through to its
 789 /// next block).
 790 static bool canFallThroughTo(MachineBasicBlock *BB, MachineBasicBlock *ToBB) {
 791   MachineFunction::iterator I = BB;
 792   MachineFunction::iterator TI = ToBB;
 793   MachineFunction::iterator E = BB->getParent()->end();
 794   while (++I != TI)
 795     if (I == E || !I->empty())
 796       return false;
 797   return true;
 798 }
 799
 800 /// InvalidatePreds - Invalidate predecessor BB info so it would be re-analyzed
 801 /// to determine if it can be if-converted. If predecessor is already enqueued,
 802 /// dequeue it!
 803 void IfConverter::InvalidatePreds(MachineBasicBlock *BB) {
 804   for (MachineBasicBlock::pred_iterator PI = BB->pred_begin(),
 805          E = BB->pred_end(); PI != E; ++PI) {
 806     BBInfo &PBBI = BBAnalysis[(*PI)->getNumber()];
 807     if (PBBI.IsDone || PBBI.BB == BB)
 808       continue;
 809     PBBI.IsAnalyzed = false;
 810     PBBI.IsEnqueued = false;
 811   }
 812 }
 813
 814 /// InsertUncondBranch - Inserts an unconditional branch from BB to ToBB.
 815 ///
 816 static void InsertUncondBranch(MachineBasicBlock *BB, MachineBasicBlock *ToBB,
 817                                const TargetInstrInfo *TII) {
 818   std::vector<MachineOperand> NoCond;
 819   TII->InsertBranch(*BB, ToBB, NULL, NoCond);
 820 }
 821
 822 /// RemoveExtraEdges - Remove true / false edges if either / both are no longer
 823 /// successors.
 824 void IfConverter::RemoveExtraEdges(BBInfo &BBI) {
 825   MachineBasicBlock *TBB = NULL, *FBB = NULL;
 826   std::vector<MachineOperand> Cond;
 827   if (!TII->AnalyzeBranch(*BBI.BB, TBB, FBB, Cond))
 828     BBI.BB->CorrectExtraCFGEdges(TBB, FBB, !Cond.empty());
 829 }
 830
 831 /// IfConvertSimple - If convert a simple (split, no rejoin) sub-CFG.
 832 ///
 833 bool IfConverter::IfConvertSimple(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind) {
 834   BBInfo &TrueBBI  = BBAnalysis[BBI.TrueBB->getNumber()];
 835   BBInfo &FalseBBI = BBAnalysis[BBI.FalseBB->getNumber()];
 836   BBInfo *CvtBBI = &TrueBBI;
 837   BBInfo *NextBBI = &FalseBBI;
 838
 839   std::vector<MachineOperand> Cond(BBI.BrCond);
 840   if (Kind == ICSimpleFalse)
 841     std::swap(CvtBBI, NextBBI);
 842
 843   if (CvtBBI->IsDone ||
 844       (CvtBBI->CannotBeCopied && CvtBBI->BB->pred_size() > 1)) {
 845     // Something has changed. It's no longer safe to predicate this block.
 846     BBI.IsAnalyzed = false;
 847     CvtBBI->IsAnalyzed = false;
 848     return false;
 849   }
 850
 851   if (Kind == ICSimpleFalse)
 852     TII->ReverseBranchCondition(Cond);
 853
 854   if (CvtBBI->BB->pred_size() > 1) {
 855     BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
 856     // Copy instructions in the true block, predicate them add them to
 857     // the entry block.
 858     CopyAndPredicateBlock(BBI, *CvtBBI, Cond);
 859   } else {
 860     PredicateBlock(*CvtBBI, CvtBBI->BB->end(), Cond);
 861
 862     // Merge converted block into entry block.
 863     BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
 864     MergeBlocks(BBI, *CvtBBI);
 865   }
 866
 867   bool IterIfcvt = true;
 868   if (!canFallThroughTo(BBI.BB, NextBBI->BB)) {
 869     InsertUncondBranch(BBI.BB, NextBBI->BB, TII);
 870     BBI.HasFallThrough = false;
 871     // Now ifcvt'd block will look like this:
 872     // BB:
 873     // ...
 874     // t, f = cmp
 875     // if t op
 876     // b BBf
 877     //
 878     // We cannot further ifcvt this block because the unconditional branch
 879     // will have to be predicated on the new condition, that will not be
 880     // available if cmp executes.
 881     IterIfcvt = false;
 882   }
 883
 884   RemoveExtraEdges(BBI);
 885
 886   // Update block info. BB can be iteratively if-converted.
 887   if (!IterIfcvt)
 888     BBI.IsDone = true;
 889   InvalidatePreds(BBI.BB);
 890   CvtBBI->IsDone = true;
 891
 892   // FIXME: Must maintain LiveIns.
 893   return true;
 894 }
 895
 896 /// IfConvertTriangle - If convert a triangle sub-CFG.
 897 ///
 898 bool IfConverter::IfConvertTriangle(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind) {
 899   BBInfo &TrueBBI = BBAnalysis[BBI.TrueBB->getNumber()];
 900   BBInfo &FalseBBI = BBAnalysis[BBI.FalseBB->getNumber()];
 901   BBInfo *CvtBBI = &TrueBBI;
 902   BBInfo *NextBBI = &FalseBBI;
 903
 904   std::vector<MachineOperand> Cond(BBI.BrCond);
 905   if (Kind == ICTriangleFalse || Kind == ICTriangleFRev)
 906     std::swap(CvtBBI, NextBBI);
 907
 908   if (CvtBBI->IsDone ||
 909       (CvtBBI->CannotBeCopied && CvtBBI->BB->pred_size() > 1)) {
 910     // Something has changed. It's no longer safe to predicate this block.
 911     BBI.IsAnalyzed = false;
 912     CvtBBI->IsAnalyzed = false;
 913     return false;
 914   }
 915
 916   if (Kind == ICTriangleFalse || Kind == ICTriangleFRev)
 917     TII->ReverseBranchCondition(Cond);
 918
 919   if (Kind == ICTriangleRev || Kind == ICTriangleFRev) {
 920     ReverseBranchCondition(*CvtBBI);
 921     // BB has been changed, modify its predecessors (except for this
 922     // one) so they don't get ifcvt'ed based on bad intel.
 923     for (MachineBasicBlock::pred_iterator PI = CvtBBI->BB->pred_begin(),
 924            E = CvtBBI->BB->pred_end(); PI != E; ++PI) {
 925       MachineBasicBlock *PBB = *PI;
 926       if (PBB == BBI.BB)
 927         continue;
 928       BBInfo &PBBI = BBAnalysis[PBB->getNumber()];
 929       if (PBBI.IsEnqueued) {
 930         PBBI.IsAnalyzed = false;
 931         PBBI.IsEnqueued = false;
 932       }
 933     }
 934   }
 935
 936   bool HasEarlyExit = CvtBBI->FalseBB != NULL;
 937   bool DupBB = CvtBBI->BB->pred_size() > 1;
 938   if (DupBB) {
 939     BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
 940     // Copy instructions in the true block, predicate them add them to
 941     // the entry block.
 942     CopyAndPredicateBlock(BBI, *CvtBBI, Cond, true);
 943   } else {
 944     // Predicate the 'true' block after removing its branch.
 945     CvtBBI->NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*CvtBBI->BB);
 946     PredicateBlock(*CvtBBI, CvtBBI->BB->end(), Cond);
 947   }
 948
 949   if (!DupBB) {
 950     // Now merge the entry of the triangle with the true block.
 951     BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
 952     MergeBlocks(BBI, *CvtBBI);
 953   }
 954
 955   // If 'true' block has a 'false' successor, add an exit branch to it.
 956   if (HasEarlyExit) {
 957     std::vector<MachineOperand> RevCond(CvtBBI->BrCond);
 958     if (TII->ReverseBranchCondition(RevCond))
 959       assert(false && "Unable to reverse branch condition!");
 960     TII->InsertBranch(*BBI.BB, CvtBBI->FalseBB, NULL, RevCond);
 961     BBI.BB->addSuccessor(CvtBBI->FalseBB);
 962   }
 963
 964   // Merge in the 'false' block if the 'false' block has no other
 965   // predecessors. Otherwise, add a unconditional branch from to 'false'.
 966   bool FalseBBDead = false;
 967   bool IterIfcvt = true;
 968   bool isFallThrough = canFallThroughTo(BBI.BB, NextBBI->BB);
 969   if (!isFallThrough) {
 970     // Only merge them if the true block does not fallthrough to the false
 971     // block. By not merging them, we make it possible to iteratively
 972     // ifcvt the blocks.
 973     if (!HasEarlyExit &&
 974         NextBBI->BB->pred_size() == 1 && !NextBBI->HasFallThrough) {
 975       MergeBlocks(BBI, *NextBBI);
 976       FalseBBDead = true;
 977     } else {
 978       InsertUncondBranch(BBI.BB, NextBBI->BB, TII);
 979       BBI.HasFallThrough = false;
 980     }
 981     // Mixed predicated and unpredicated code. This cannot be iteratively
 982     // predicated.
 983     IterIfcvt = false;
 984   }
 985
 986   RemoveExtraEdges(BBI);
 987
 988   // Update block info. BB can be iteratively if-converted.
 989   if (!IterIfcvt)
 990     BBI.IsDone = true;
 991   InvalidatePreds(BBI.BB);
 992   CvtBBI->IsDone = true;
 993   if (FalseBBDead)
 994     NextBBI->IsDone = true;
 995
 996   // FIXME: Must maintain LiveIns.
 997   return true;
 998 }
 999
1000 /// IfConvertDiamond - If convert a diamond sub-CFG.
1001 ///
1002 bool IfConverter::IfConvertDiamond(BBInfo &BBI, IfcvtKind Kind,
1003                                    unsigned NumDups1, unsigned NumDups2) {
1004   BBInfo &TrueBBI  = BBAnalysis[BBI.TrueBB->getNumber()];
1005   BBInfo &FalseBBI = BBAnalysis[BBI.FalseBB->getNumber()];
1006   MachineBasicBlock *TailBB = TrueBBI.TrueBB;
1007   // True block must fall through or ended with unanalyzable terminator.
1008   if (!TailBB) {
1009     if (blockAlwaysFallThrough(TrueBBI))
1010       TailBB = FalseBBI.TrueBB;
1011     assert((TailBB || !TrueBBI.IsBrAnalyzable) && "Unexpected!");
1012   }
1013
1014   if (TrueBBI.IsDone || FalseBBI.IsDone ||
1015       TrueBBI.BB->pred_size() > 1 ||
1016       FalseBBI.BB->pred_size() > 1) {
1017     // Something has changed. It's no longer safe to predicate these blocks.
1018     BBI.IsAnalyzed = false;
1019     TrueBBI.IsAnalyzed = false;
1020     FalseBBI.IsAnalyzed = false;
1021     return false;
1022   }
1023
1024   // Merge the 'true' and 'false' blocks by copying the instructions
1025   // from the 'false' block to the 'true' block. That is, unless the true
1026   // block would clobber the predicate, in that case, do the opposite.
1027   BBInfo *BBI1 = &TrueBBI;
1028   BBInfo *BBI2 = &FalseBBI;
1029   std::vector<MachineOperand> RevCond(BBI.BrCond);
1030   TII->ReverseBranchCondition(RevCond);
1031   std::vector<MachineOperand> *Cond1 = &BBI.BrCond;
1032   std::vector<MachineOperand> *Cond2 = &RevCond;
1033
1034   // Figure out the more profitable ordering.
1035   bool DoSwap = false;
1036   if (TrueBBI.ClobbersPred && !FalseBBI.ClobbersPred)
1037     DoSwap = true;
1038   else if (TrueBBI.ClobbersPred == FalseBBI.ClobbersPred) {
1039     if (TrueBBI.NonPredSize > FalseBBI.NonPredSize)
1040       DoSwap = true;
1041   }
1042   if (DoSwap) {
1043     std::swap(BBI1, BBI2);
1044     std::swap(Cond1, Cond2);
1045   }
1046
1047   // Remove the conditional branch from entry to the blocks.
1048   BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
1049
1050   // Remove the duplicated instructions at the beginnings of both paths.
1051   MachineBasicBlock::iterator DI1 = BBI1->BB->begin();
1052   MachineBasicBlock::iterator DI2 = BBI2->BB->begin();
1053   BBI1->NonPredSize -= NumDups1;
1054   BBI2->NonPredSize -= NumDups1;
1055   while (NumDups1 != 0) {
1056     ++DI1;
1057     ++DI2;
1058     --NumDups1;
1059   }
1060   BBI.BB->splice(BBI.BB->end(), BBI1->BB, BBI1->BB->begin(), DI1);
1061   BBI2->BB->erase(BBI2->BB->begin(), DI2);
1062
1063   // Predicate the 'true' block after removing its branch.
1064   BBI1->NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI1->BB);
1065   DI1 = BBI1->BB->end();
1066   for (unsigned i = 0; i != NumDups2; ++i)
1067     --DI1;
1068   BBI1->BB->erase(DI1, BBI1->BB->end());
1069   PredicateBlock(*BBI1, BBI1->BB->end(), *Cond1);
1070
1071   // Predicate the 'false' block.
1072   BBI2->NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI2->BB);
1073   DI2 = BBI2->BB->end();
1074   while (NumDups2 != 0) {
1075     --DI2;
1076     --NumDups2;
1077   }
1078   PredicateBlock(*BBI2, DI2, *Cond2);
1079
1080   // Merge the true block into the entry of the diamond.
1081   MergeBlocks(BBI, *BBI1);
1082   MergeBlocks(BBI, *BBI2);
1083
1084   // If the if-converted block fallthrough or unconditionally branch into the
1085   // tail block, and the tail block does not have other predecessors, then
1086   // fold the tail block in as well. Otherwise, unless it falls through to the
1087   // tail, add a unconditional branch to it.
1088   if (TailBB) {
1089     BBInfo TailBBI = BBAnalysis[TailBB->getNumber()];
1090     if (TailBB->pred_size() == 1 && !TailBBI.HasFallThrough) {
1091       BBI.NonPredSize -= TII->RemoveBranch(*BBI.BB);
1092       MergeBlocks(BBI, TailBBI);
1093       TailBBI.IsDone = true;
1094     } else {
1095       InsertUncondBranch(BBI.BB, TailBB, TII);
1096       BBI.HasFallThrough = false;
1097     }
1098   }
1099
1100   RemoveExtraEdges(BBI);
1101
1102   // Update block info.
1103   BBI.IsDone = TrueBBI.IsDone = FalseBBI.IsDone = true;
1104   InvalidatePreds(BBI.BB);
1105
1106   // FIXME: Must maintain LiveIns.
1107   return true;
1108 }
1109
1110 /// PredicateBlock - Predicate instructions from the start of the block to the
1111 /// specified end with the specified condition.
1112 void IfConverter::PredicateBlock(BBInfo &BBI,
1113                                  MachineBasicBlock::iterator E,
1114                                  std::vector<MachineOperand> &Cond) {
1115   for (MachineBasicBlock::iterator I = BBI.BB->begin(); I != E; ++I) {
1116     if (TII->isPredicated(I))
1117       continue;
1118     if (!TII->PredicateInstruction(I, Cond)) {
1119       cerr << "Unable to predicate " << *I << "!\n";
1120       abort();
1121     }
1122   }
1123
1124   std::copy(Cond.begin(), Cond.end(), std::back_inserter(BBI.Predicate));
1125
1126   BBI.IsAnalyzed = false;
1127   BBI.NonPredSize = 0;
1128
1129   NumIfConvBBs++;
1130 }
1131
1132 /// CopyAndPredicateBlock - Copy and predicate instructions from source BB to
1133 /// the destination block. Skip end of block branches if IgnoreBr is true.
1134 void IfConverter::CopyAndPredicateBlock(BBInfo &ToBBI, BBInfo &FromBBI,
1135                                         std::vector<MachineOperand> &Cond,
1136                                         bool IgnoreBr) {
1137   for (MachineBasicBlock::iterator I = FromBBI.BB->begin(),
1138          E = FromBBI.BB->end(); I != E; ++I) {
1139     const TargetInstrDescriptor *TID = I->getInstrDescriptor();
1140     bool isPredicated = TII->isPredicated(I);
1141     // Do not copy the end of the block branches.
1142     if (IgnoreBr && !isPredicated && (TID->Flags & M_BRANCH_FLAG) != 0)
1143       break;
1144
1145     MachineInstr *MI = I->clone();
1146     ToBBI.BB->insert(ToBBI.BB->end(), MI);
1147     ToBBI.NonPredSize++;
1148
1149     if (!isPredicated)
1150       if (!TII->PredicateInstruction(MI, Cond)) {
1151         cerr << "Unable to predicate " << *MI << "!\n";
1152         abort();
1153       }
1154   }
1155
1156   std::vector<MachineBasicBlock *> Succs(FromBBI.BB->succ_begin(),
1157                                          FromBBI.BB->succ_end());
1158   MachineBasicBlock *NBB = getNextBlock(FromBBI.BB);
1159   MachineBasicBlock *FallThrough = FromBBI.HasFallThrough ? NBB : NULL;
1160
1161   for (unsigned i = 0, e = Succs.size(); i != e; ++i) {
1162     MachineBasicBlock *Succ = Succs[i];
1163     // Fallthrough edge can't be transferred.
1164     if (Succ == FallThrough)
1165       continue;
1166     if (!ToBBI.BB->isSuccessor(Succ))
1167       ToBBI.BB->addSuccessor(Succ);
1168   }
1169
1170   std::copy(FromBBI.Predicate.begin(), FromBBI.Predicate.end(),
1171             std::back_inserter(ToBBI.Predicate));
1172   std::copy(Cond.begin(), Cond.end(), std::back_inserter(ToBBI.Predicate));
1173
1174   ToBBI.ClobbersPred |= FromBBI.ClobbersPred;
1175   ToBBI.IsAnalyzed = false;
1176
1177   NumDupBBs++;
1178 }
1179
1180 /// MergeBlocks - Move all instructions from FromBB to the end of ToBB.
1181 ///
1182 void IfConverter::MergeBlocks(BBInfo &ToBBI, BBInfo &FromBBI) {
1183   ToBBI.BB->splice(ToBBI.BB->end(),
1184                    FromBBI.BB, FromBBI.BB->begin(), FromBBI.BB->end());
1185
1186   // Redirect all branches to FromBB to ToBB.
1187   std::vector<MachineBasicBlock *> Preds(FromBBI.BB->pred_begin(),
1188                                          FromBBI.BB->pred_end());
1189   for (unsigned i = 0, e = Preds.size(); i != e; ++i) {
1190     MachineBasicBlock *Pred = Preds[i];
1191     if (Pred == ToBBI.BB)
1192       continue;
1193     Pred->ReplaceUsesOfBlockWith(FromBBI.BB, ToBBI.BB);
1194   }
1195
1196   std::vector<MachineBasicBlock *> Succs(FromBBI.BB->succ_begin(),
1197                                          FromBBI.BB->succ_end());
1198   MachineBasicBlock *NBB = getNextBlock(FromBBI.BB);
1199   MachineBasicBlock *FallThrough = FromBBI.HasFallThrough ? NBB : NULL;
1200
1201   for (unsigned i = 0, e = Succs.size(); i != e; ++i) {
1202     MachineBasicBlock *Succ = Succs[i];
1203     // Fallthrough edge can't be transferred.
1204     if (Succ == FallThrough)
1205       continue;
1206     FromBBI.BB->removeSuccessor(Succ);
1207     if (!ToBBI.BB->isSuccessor(Succ))
1208       ToBBI.BB->addSuccessor(Succ);
1209   }
1210
1211   // Now FromBBI always fall through to the next block!
1212   if (NBB && !FromBBI.BB->isSuccessor(NBB))
1213     FromBBI.BB->addSuccessor(NBB);
1214
1215   std::copy(FromBBI.Predicate.begin(), FromBBI.Predicate.end(),
1216             std::back_inserter(ToBBI.Predicate));
1217   FromBBI.Predicate.clear();
1218
1219   ToBBI.NonPredSize += FromBBI.NonPredSize;
1220   FromBBI.NonPredSize = 0;
1221
1222   ToBBI.ClobbersPred |= FromBBI.ClobbersPred;
1223   ToBBI.HasFallThrough = FromBBI.HasFallThrough;
1224   ToBBI.IsAnalyzed = false;
1225   FromBBI.IsAnalyzed = false;
1226 }