lib/Transforms/ExprTypeConvert.cpp

   1 //===- ExprTypeConvert.cpp - Code to change an LLVM Expr Type -------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
   6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file implements the part of level raising that checks to see if it is
  11 // possible to coerce an entire expression tree into a different type.  If
  12 // convertible, other routines from this file will do the conversion.
  13 //
  14 //===----------------------------------------------------------------------===//
  15
  16 #include "TransformInternals.h"
  17 #include "llvm/Constants.h"
  18 #include "llvm/iOther.h"
  19 #include "llvm/iPHINode.h"
  20 #include "llvm/iMemory.h"
  21 #include "llvm/Analysis/Expressions.h"
  22 #include "Support/STLExtras.h"
  23 #include "Support/Debug.h"
  24 #include <algorithm>
  25 using namespace llvm;
  26
  27 static bool OperandConvertibleToType(User *U, Value *V, const Type *Ty,
  28                                      ValueTypeCache &ConvertedTypes,
  29                                      const TargetData &TD);
  30
  31 static void ConvertOperandToType(User *U, Value *OldVal, Value *NewVal,
  32                                  ValueMapCache &VMC, const TargetData &TD);
  33
  34 // Peephole Malloc instructions: we take a look at the use chain of the
  35 // malloc instruction, and try to find out if the following conditions hold:
  36 //   1. The malloc is of the form: 'malloc [sbyte], uint <constant>'
  37 //   2. The only users of the malloc are cast & add instructions
  38 //   3. Of the cast instructions, there is only one destination pointer type
  39 //      [RTy] where the size of the pointed to object is equal to the number
  40 //      of bytes allocated.
  41 //
  42 // If these conditions hold, we convert the malloc to allocate an [RTy]
  43 // element.  TODO: This comment is out of date WRT arrays
  44 //
  45 static bool MallocConvertibleToType(MallocInst *MI, const Type *Ty,
  46                                     ValueTypeCache &CTMap,
  47                                     const TargetData &TD) {
  48   if (!isa<PointerType>(Ty)) return false;   // Malloc always returns pointers
  49
  50   // Deal with the type to allocate, not the pointer type...
  51   Ty = cast<PointerType>(Ty)->getElementType();
  52   if (!Ty->isSized()) return false;      // Can only alloc something with a size
  53
  54   // Analyze the number of bytes allocated...
  55   ExprType Expr = ClassifyExpr(MI->getArraySize());
  56
  57   // Get information about the base datatype being allocated, before & after
  58   int ReqTypeSize = TD.getTypeSize(Ty);
  59   if (ReqTypeSize == 0) return false;
  60   unsigned OldTypeSize = TD.getTypeSize(MI->getType()->getElementType());
  61
  62   // Must have a scale or offset to analyze it...
  63   if (!Expr.Offset && !Expr.Scale && OldTypeSize == 1) return false;
  64
  65   // Get the offset and scale of the allocation...
  66   int64_t OffsetVal = Expr.Offset ? getConstantValue(Expr.Offset) : 0;
  67   int64_t ScaleVal = Expr.Scale ? getConstantValue(Expr.Scale) :(Expr.Var != 0);
  68
  69   // The old type might not be of unit size, take old size into consideration
  70   // here...
  71   int64_t Offset = OffsetVal * OldTypeSize;
  72   int64_t Scale  = ScaleVal  * OldTypeSize;
  73
  74   // In order to be successful, both the scale and the offset must be a multiple
  75   // of the requested data type's size.
  76   //
  77   if (Offset/ReqTypeSize*ReqTypeSize != Offset ||
  78       Scale/ReqTypeSize*ReqTypeSize != Scale)
  79     return false;   // Nope.
  80
  81   return true;
  82 }
  83
  84 static Instruction *ConvertMallocToType(MallocInst *MI, const Type *Ty,
  85                                         const std::string &Name,
  86                                         ValueMapCache &VMC,
  87                                         const TargetData &TD){
  88   BasicBlock *BB = MI->getParent();
  89   BasicBlock::iterator It = BB->end();
  90
  91   // Analyze the number of bytes allocated...
  92   ExprType Expr = ClassifyExpr(MI->getArraySize());
  93
  94   const PointerType *AllocTy = cast<PointerType>(Ty);
  95   const Type *ElType = AllocTy->getElementType();
  96
  97   unsigned DataSize = TD.getTypeSize(ElType);
  98   unsigned OldTypeSize = TD.getTypeSize(MI->getType()->getElementType());
  99
 100   // Get the offset and scale coefficients that we are allocating...
 101   int64_t OffsetVal = (Expr.Offset ? getConstantValue(Expr.Offset) : 0);
 102   int64_t ScaleVal = Expr.Scale ? getConstantValue(Expr.Scale) : (Expr.Var !=0);
 103
 104   // The old type might not be of unit size, take old size into consideration
 105   // here...
 106   unsigned Offset = (uint64_t)OffsetVal * OldTypeSize / DataSize;
 107   unsigned Scale  = (uint64_t)ScaleVal  * OldTypeSize / DataSize;
 108
 109   // Locate the malloc instruction, because we may be inserting instructions
 110   It = MI;
 111
 112   // If we have a scale, apply it first...
 113   if (Expr.Var) {
 114     // Expr.Var is not necessarily unsigned right now, insert a cast now.
 115     if (Expr.Var->getType() != Type::UIntTy)
 116       Expr.Var = new CastInst(Expr.Var, Type::UIntTy,
 117                               Expr.Var->getName()+"-uint", It);
 118
 119     if (Scale != 1)
 120       Expr.Var = BinaryOperator::create(Instruction::Mul, Expr.Var,
 121                                         ConstantUInt::get(Type::UIntTy, Scale),
 122                                         Expr.Var->getName()+"-scl", It);
 123
 124   } else {
 125     // If we are not scaling anything, just make the offset be the "var"...
 126     Expr.Var = ConstantUInt::get(Type::UIntTy, Offset);
 127     Offset = 0; Scale = 1;
 128   }
 129
 130   // If we have an offset now, add it in...
 131   if (Offset != 0) {
 132     assert(Expr.Var && "Var must be nonnull by now!");
 133     Expr.Var = BinaryOperator::create(Instruction::Add, Expr.Var,
 134                                       ConstantUInt::get(Type::UIntTy, Offset),
 135                                       Expr.Var->getName()+"-off", It);
 136   }
 137
 138   assert(AllocTy == Ty);
 139   return new MallocInst(AllocTy->getElementType(), Expr.Var, Name);
 140 }
 141
 142
 143 // ExpressionConvertibleToType - Return true if it is possible
 144 bool llvm::ExpressionConvertibleToType(Value *V, const Type *Ty,
 145                                  ValueTypeCache &CTMap, const TargetData &TD) {
 146   // Expression type must be holdable in a register.
 147   if (!Ty->isFirstClassType())
 148     return false;
 149
 150   ValueTypeCache::iterator CTMI = CTMap.find(V);
 151   if (CTMI != CTMap.end()) return CTMI->second == Ty;
 152
 153   // If it's a constant... all constants can be converted to a different
 154   // type.
 155   //
 156   if (Constant *CPV = dyn_cast<Constant>(V))
 157     return true;
 158
 159   CTMap[V] = Ty;
 160   if (V->getType() == Ty) return true;  // Expression already correct type!
 161
 162   Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
 163   if (I == 0) return false;              // Otherwise, we can't convert!
 164
 165   switch (I->getOpcode()) {
 166   case Instruction::Cast:
 167     // We can convert the expr if the cast destination type is losslessly
 168     // convertible to the requested type.
 169     if (!Ty->isLosslesslyConvertibleTo(I->getType())) return false;
 170
 171     // We also do not allow conversion of a cast that casts from a ptr to array
 172     // of X to a *X.  For example: cast [4 x %List *] * %val to %List * *
 173     //
 174     if (const PointerType *SPT =
 175         dyn_cast<PointerType>(I->getOperand(0)->getType()))
 176       if (const PointerType *DPT = dyn_cast<PointerType>(I->getType()))
 177         if (const ArrayType *AT = dyn_cast<ArrayType>(SPT->getElementType()))
 178           if (AT->getElementType() == DPT->getElementType())
 179             return false;
 180     break;
 181
 182   case Instruction::Add:
 183   case Instruction::Sub:
 184     if (!Ty->isInteger() && !Ty->isFloatingPoint()) return false;
 185     if (!ExpressionConvertibleToType(I->getOperand(0), Ty, CTMap, TD) ||
 186         !ExpressionConvertibleToType(I->getOperand(1), Ty, CTMap, TD))
 187       return false;
 188     break;
 189   case Instruction::Shr:
 190     if (!Ty->isInteger()) return false;
 191     if (Ty->isSigned() != V->getType()->isSigned()) return false;
 192     // FALL THROUGH
 193   case Instruction::Shl:
 194     if (!Ty->isInteger()) return false;
 195     if (!ExpressionConvertibleToType(I->getOperand(0), Ty, CTMap, TD))
 196       return false;
 197     break;
 198
 199   case Instruction::Load: {
 200     LoadInst *LI = cast<LoadInst>(I);
 201     if (!ExpressionConvertibleToType(LI->getPointerOperand(),
 202                                      PointerType::get(Ty), CTMap, TD))
 203       return false;
 204     break;
 205   }
 206   case Instruction::PHI: {
 207     PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
 208     // Be conservative if we find a giant PHI node.
 209     if (PN->getNumIncomingValues() > 32) return false;
 210
 211     for (unsigned i = 0; i < PN->getNumIncomingValues(); ++i)
 212       if (!ExpressionConvertibleToType(PN->getIncomingValue(i), Ty, CTMap, TD))
 213         return false;
 214     break;
 215   }
 216
 217   case Instruction::Malloc:
 218     if (!MallocConvertibleToType(cast<MallocInst>(I), Ty, CTMap, TD))
 219       return false;
 220     break;
 221
 222   case Instruction::GetElementPtr: {
 223     // GetElementPtr's are directly convertible to a pointer type if they have
 224     // a number of zeros at the end.  Because removing these values does not
 225     // change the logical offset of the GEP, it is okay and fair to remove them.
 226     // This can change this:
 227     //   %t1 = getelementptr %Hosp * %hosp, ubyte 4, ubyte 0  ; <%List **>
 228     //   %t2 = cast %List * * %t1 to %List *
 229     // into
 230     //   %t2 = getelementptr %Hosp * %hosp, ubyte 4           ; <%List *>
 231     //
 232     GetElementPtrInst *GEP = cast<GetElementPtrInst>(I);
 233     const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty);
 234     if (!PTy) return false;  // GEP must always return a pointer...
 235     const Type *PVTy = PTy->getElementType();
 236
 237     // Check to see if there are zero elements that we can remove from the
 238     // index array.  If there are, check to see if removing them causes us to
 239     // get to the right type...
 240     //
 241     std::vector<Value*> Indices(GEP->idx_begin(), GEP->idx_end());
 242     const Type *BaseType = GEP->getPointerOperand()->getType();
 243     const Type *ElTy = 0;
 244
 245     while (!Indices.empty() &&
 246            Indices.back() == Constant::getNullValue(Indices.back()->getType())){
 247       Indices.pop_back();
 248       ElTy = GetElementPtrInst::getIndexedType(BaseType, Indices, true);
 249       if (ElTy == PVTy)
 250         break;  // Found a match!!
 251       ElTy = 0;
 252     }
 253
 254     if (ElTy) break;   // Found a number of zeros we can strip off!
 255
 256     // Otherwise, we can convert a GEP from one form to the other iff the
 257     // current gep is of the form 'getelementptr sbyte*, long N
 258     // and we could convert this to an appropriate GEP for the new type.
 259     //
 260     if (GEP->getNumOperands() == 2 &&
 261         GEP->getType() == PointerType::get(Type::SByteTy)) {
 262
 263       // Do not Check to see if our incoming pointer can be converted
 264       // to be a ptr to an array of the right type... because in more cases than
 265       // not, it is simply not analyzable because of pointer/array
 266       // discrepancies.  To fix this, we will insert a cast before the GEP.
 267       //
 268
 269       // Check to see if 'N' is an expression that can be converted to
 270       // the appropriate size... if so, allow it.
 271       //
 272       std::vector<Value*> Indices;
 273       const Type *ElTy = ConvertibleToGEP(PTy, I->getOperand(1), Indices, TD);
 274       if (ElTy == PVTy) {
 275         if (!ExpressionConvertibleToType(I->getOperand(0),
 276                                          PointerType::get(ElTy), CTMap, TD))
 277           return false;  // Can't continue, ExConToTy might have polluted set!
 278         break;
 279       }
 280     }
 281
 282     // Otherwise, it could be that we have something like this:
 283     //     getelementptr [[sbyte] *] * %reg115, long %reg138    ; [sbyte]**
 284     // and want to convert it into something like this:
 285     //     getelemenptr [[int] *] * %reg115, long %reg138      ; [int]**
 286     //
 287     if (GEP->getNumOperands() == 2 &&
 288         PTy->getElementType()->isSized() &&
 289         TD.getTypeSize(PTy->getElementType()) ==
 290         TD.getTypeSize(GEP->getType()->getElementType())) {
 291       const PointerType *NewSrcTy = PointerType::get(PVTy);
 292       if (!ExpressionConvertibleToType(I->getOperand(0), NewSrcTy, CTMap, TD))
 293         return false;
 294       break;
 295     }
 296
 297     return false;   // No match, maybe next time.
 298   }
 299
 300   case Instruction::Call: {
 301     if (isa<Function>(I->getOperand(0)))
 302       return false;  // Don't even try to change direct calls.
 303
 304     // If this is a function pointer, we can convert the return type if we can
 305     // convert the source function pointer.
 306     //
 307     const PointerType *PT = cast<PointerType>(I->getOperand(0)->getType());
 308     const FunctionType *FT = cast<FunctionType>(PT->getElementType());
 309     std::vector<const Type *> ArgTys(FT->param_begin(), FT->param_end());
 310     const FunctionType *NewTy =
 311       FunctionType::get(Ty, ArgTys, FT->isVarArg());
 312     if (!ExpressionConvertibleToType(I->getOperand(0),
 313                                      PointerType::get(NewTy), CTMap, TD))
 314       return false;
 315     break;
 316   }
 317   default:
 318     return false;
 319   }
 320
 321   // Expressions are only convertible if all of the users of the expression can
 322   // have this value converted.  This makes use of the map to avoid infinite
 323   // recursion.
 324   //
 325   for (Value::use_iterator It = I->use_begin(), E = I->use_end(); It != E; ++It)
 326     if (!OperandConvertibleToType(*It, I, Ty, CTMap, TD))
 327       return false;
 328
 329   return true;
 330 }
 331
 332
 333 Value *llvm::ConvertExpressionToType(Value *V, const Type *Ty,
 334                                      ValueMapCache &VMC, const TargetData &TD) {
 335   if (V->getType() == Ty) return V;  // Already where we need to be?
 336
 337   ValueMapCache::ExprMapTy::iterator VMCI = VMC.ExprMap.find(V);
 338   if (VMCI != VMC.ExprMap.end()) {
 339     const Value *GV = VMCI->second;
 340     const Type *GTy = VMCI->second->getType();
 341     assert(VMCI->second->getType() == Ty);
 342
 343     if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V))
 344       ValueHandle IHandle(VMC, I);  // Remove I if it is unused now!
 345
 346     return VMCI->second;
 347   }
 348
 349   DEBUG(std::cerr << "CETT: " << (void*)V << " " << *V);
 350
 351   Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
 352   if (I == 0) {
 353     Constant *CPV = cast<Constant>(V);
 354     // Constants are converted by constant folding the cast that is required.
 355     // We assume here that all casts are implemented for constant prop.
 356     Value *Result = ConstantExpr::getCast(CPV, Ty);
 357     // Add the instruction to the expression map
 358     //VMC.ExprMap[V] = Result;
 359     return Result;
 360   }
 361
 362
 363   BasicBlock *BB = I->getParent();
 364   std::string Name = I->getName();  if (!Name.empty()) I->setName("");
 365   Instruction *Res;     // Result of conversion
 366
 367   ValueHandle IHandle(VMC, I);  // Prevent I from being removed!
 368
 369   Constant *Dummy = Constant::getNullValue(Ty);
 370
 371   switch (I->getOpcode()) {
 372   case Instruction::Cast:
 373     assert(VMC.NewCasts.count(ValueHandle(VMC, I)) == 0);
 374     Res = new CastInst(I->getOperand(0), Ty, Name);
 375     VMC.NewCasts.insert(ValueHandle(VMC, Res));
 376     break;
 377
 378   case Instruction::Add:
 379   case Instruction::Sub:
 380     Res = BinaryOperator::create(cast<BinaryOperator>(I)->getOpcode(),
 381                                  Dummy, Dummy, Name);
 382     VMC.ExprMap[I] = Res;   // Add node to expression eagerly
 383
 384     Res->setOperand(0, ConvertExpressionToType(I->getOperand(0), Ty, VMC, TD));
 385     Res->setOperand(1, ConvertExpressionToType(I->getOperand(1), Ty, VMC, TD));
 386     break;
 387
 388   case Instruction::Shl:
 389   case Instruction::Shr:
 390     Res = new ShiftInst(cast<ShiftInst>(I)->getOpcode(), Dummy,
 391                         I->getOperand(1), Name);
 392     VMC.ExprMap[I] = Res;
 393     Res->setOperand(0, ConvertExpressionToType(I->getOperand(0), Ty, VMC, TD));
 394     break;
 395
 396   case Instruction::Load: {
 397     LoadInst *LI = cast<LoadInst>(I);
 398
 399     Res = new LoadInst(Constant::getNullValue(PointerType::get(Ty)), Name);
 400     VMC.ExprMap[I] = Res;
 401     Res->setOperand(0, ConvertExpressionToType(LI->getPointerOperand(),
 402                                                PointerType::get(Ty), VMC, TD));
 403     assert(Res->getOperand(0)->getType() == PointerType::get(Ty));
 404     assert(Ty == Res->getType());
 405     assert(Res->getType()->isFirstClassType() && "Load of structure or array!");
 406     break;
 407   }
 408
 409   case Instruction::PHI: {
 410     PHINode *OldPN = cast<PHINode>(I);
 411     PHINode *NewPN = new PHINode(Ty, Name);
 412
 413     VMC.ExprMap[I] = NewPN;   // Add node to expression eagerly
 414     while (OldPN->getNumOperands()) {
 415       BasicBlock *BB = OldPN->getIncomingBlock(0);
 416       Value *OldVal = OldPN->getIncomingValue(0);
 417       ValueHandle OldValHandle(VMC, OldVal);
 418       OldPN->removeIncomingValue(BB, false);
 419       Value *V = ConvertExpressionToType(OldVal, Ty, VMC, TD);
 420       NewPN->addIncoming(V, BB);
 421     }
 422     Res = NewPN;
 423     break;
 424   }
 425
 426   case Instruction::Malloc: {
 427     Res = ConvertMallocToType(cast<MallocInst>(I), Ty, Name, VMC, TD);
 428     break;
 429   }
 430
 431   case Instruction::GetElementPtr: {
 432     // GetElementPtr's are directly convertible to a pointer type if they have
 433     // a number of zeros at the end.  Because removing these values does not
 434     // change the logical offset of the GEP, it is okay and fair to remove them.
 435     // This can change this:
 436     //   %t1 = getelementptr %Hosp * %hosp, ubyte 4, ubyte 0  ; <%List **>
 437     //   %t2 = cast %List * * %t1 to %List *
 438     // into
 439     //   %t2 = getelementptr %Hosp * %hosp, ubyte 4           ; <%List *>
 440     //
 441     GetElementPtrInst *GEP = cast<GetElementPtrInst>(I);
 442
 443     // Check to see if there are zero elements that we can remove from the
 444     // index array.  If there are, check to see if removing them causes us to
 445     // get to the right type...
 446     //
 447     std::vector<Value*> Indices(GEP->idx_begin(), GEP->idx_end());
 448     const Type *BaseType = GEP->getPointerOperand()->getType();
 449     const Type *PVTy = cast<PointerType>(Ty)->getElementType();
 450     Res = 0;
 451     while (!Indices.empty() &&
 452            Indices.back() == Constant::getNullValue(Indices.back()->getType())){
 453       Indices.pop_back();
 454       if (GetElementPtrInst::getIndexedType(BaseType, Indices, true) == PVTy) {
 455         if (Indices.size() == 0)
 456           Res = new CastInst(GEP->getPointerOperand(), BaseType); // NOOP CAST
 457         else
 458           Res = new GetElementPtrInst(GEP->getPointerOperand(), Indices, Name);
 459         break;
 460       }
 461     }
 462
 463     if (Res == 0 && GEP->getNumOperands() == 2 &&
 464         GEP->getType() == PointerType::get(Type::SByteTy)) {
 465
 466       // Otherwise, we can convert a GEP from one form to the other iff the
 467       // current gep is of the form 'getelementptr sbyte*, unsigned N
 468       // and we could convert this to an appropriate GEP for the new type.
 469       //
 470       const PointerType *NewSrcTy = PointerType::get(PVTy);
 471       BasicBlock::iterator It = I;
 472
 473       // Check to see if 'N' is an expression that can be converted to
 474       // the appropriate size... if so, allow it.
 475       //
 476       std::vector<Value*> Indices;
 477       const Type *ElTy = ConvertibleToGEP(NewSrcTy, I->getOperand(1),
 478                                           Indices, TD, &It);
 479       if (ElTy) {
 480         assert(ElTy == PVTy && "Internal error, setup wrong!");
 481         Res = new GetElementPtrInst(Constant::getNullValue(NewSrcTy),
 482                                     Indices, Name);
 483         VMC.ExprMap[I] = Res;
 484         Res->setOperand(0, ConvertExpressionToType(I->getOperand(0),
 485                                                    NewSrcTy, VMC, TD));
 486       }
 487     }
 488
 489     // Otherwise, it could be that we have something like this:
 490     //     getelementptr [[sbyte] *] * %reg115, uint %reg138    ; [sbyte]**
 491     // and want to convert it into something like this:
 492     //     getelemenptr [[int] *] * %reg115, uint %reg138      ; [int]**
 493     //
 494     if (Res == 0) {
 495       const PointerType *NewSrcTy = PointerType::get(PVTy);
 496       std::vector<Value*> Indices(GEP->idx_begin(), GEP->idx_end());
 497       Res = new GetElementPtrInst(Constant::getNullValue(NewSrcTy),
 498                                   Indices, Name);
 499       VMC.ExprMap[I] = Res;
 500       Res->setOperand(0, ConvertExpressionToType(I->getOperand(0),
 501                                                  NewSrcTy, VMC, TD));
 502     }
 503
 504
 505     assert(Res && "Didn't find match!");
 506     break;
 507   }
 508
 509   case Instruction::Call: {
 510     assert(!isa<Function>(I->getOperand(0)));
 511
 512     // If this is a function pointer, we can convert the return type if we can
 513     // convert the source function pointer.
 514     //
 515     const PointerType *PT = cast<PointerType>(I->getOperand(0)->getType());
 516     const FunctionType *FT = cast<FunctionType>(PT->getElementType());
 517     std::vector<const Type *> ArgTys(FT->param_begin(), FT->param_end());
 518     const FunctionType *NewTy =
 519       FunctionType::get(Ty, ArgTys, FT->isVarArg());
 520     const PointerType *NewPTy = PointerType::get(NewTy);
 521     if (Ty == Type::VoidTy)
 522       Name = "";  // Make sure not to name calls that now return void!
 523
 524     Res = new CallInst(Constant::getNullValue(NewPTy),
 525                        std::vector<Value*>(I->op_begin()+1, I->op_end()),
 526                        Name);
 527     VMC.ExprMap[I] = Res;
 528     Res->setOperand(0, ConvertExpressionToType(I->getOperand(0),NewPTy,VMC,TD));
 529     break;
 530   }
 531   default:
 532     assert(0 && "Expression convertible, but don't know how to convert?");
 533     return 0;
 534   }
 535
 536   assert(Res->getType() == Ty && "Didn't convert expr to correct type!");
 537
 538   BB->getInstList().insert(I, Res);
 539
 540   // Add the instruction to the expression map
 541   VMC.ExprMap[I] = Res;
 542
 543
 544   unsigned NumUses = I->use_size();
 545   for (unsigned It = 0; It < NumUses; ) {
 546     unsigned OldSize = NumUses;
 547     Value::use_iterator UI = I->use_begin();
 548     std::advance(UI, It);
 549     ConvertOperandToType(*UI, I, Res, VMC, TD);
 550     NumUses = I->use_size();
 551     if (NumUses == OldSize) ++It;
 552   }
 553
 554   DEBUG(std::cerr << "ExpIn: " << (void*)I << " " << *I
 555                   << "ExpOut: " << (void*)Res << " " << *Res);
 556
 557   return Res;
 558 }
 559
 560
 561
 562 // ValueConvertibleToType - Return true if it is possible
 563 bool llvm::ValueConvertibleToType(Value *V, const Type *Ty,
 564                                   ValueTypeCache &ConvertedTypes,
 565                                   const TargetData &TD) {
 566   ValueTypeCache::iterator I = ConvertedTypes.find(V);
 567   if (I != ConvertedTypes.end()) return I->second == Ty;
 568   ConvertedTypes[V] = Ty;
 569
 570   // It is safe to convert the specified value to the specified type IFF all of
 571   // the uses of the value can be converted to accept the new typed value.
 572   //
 573   if (V->getType() != Ty) {
 574     for (Value::use_iterator I = V->use_begin(), E = V->use_end(); I != E; ++I)
 575       if (!OperandConvertibleToType(*I, V, Ty, ConvertedTypes, TD))
 576         return false;
 577   }
 578
 579   return true;
 580 }
 581
 582
 583
 584
 585
 586 // OperandConvertibleToType - Return true if it is possible to convert operand
 587 // V of User (instruction) U to the specified type.  This is true iff it is
 588 // possible to change the specified instruction to accept this.  CTMap is a map
 589 // of converted types, so that circular definitions will see the future type of
 590 // the expression, not the static current type.
 591 //
 592 static bool OperandConvertibleToType(User *U, Value *V, const Type *Ty,
 593                                      ValueTypeCache &CTMap,
 594                                      const TargetData &TD) {
 595   //  if (V->getType() == Ty) return true;   // Operand already the right type?
 596
 597   // Expression type must be holdable in a register.
 598   if (!Ty->isFirstClassType())
 599     return false;
 600
 601   Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(U);
 602   if (I == 0) return false;              // We can't convert!
 603
 604   switch (I->getOpcode()) {
 605   case Instruction::Cast:
 606     assert(I->getOperand(0) == V);
 607     // We can convert the expr if the cast destination type is losslessly
 608     // convertible to the requested type.
 609     // Also, do not change a cast that is a noop cast.  For all intents and
 610     // purposes it should be eliminated.
 611     if (!Ty->isLosslesslyConvertibleTo(I->getOperand(0)->getType()) ||
 612         I->getType() == I->getOperand(0)->getType())
 613       return false;
 614
 615     // Do not allow a 'cast ushort %V to uint' to have it's first operand be
 616     // converted to a 'short' type.  Doing so changes the way sign promotion
 617     // happens, and breaks things.  Only allow the cast to take place if the
 618     // signedness doesn't change... or if the current cast is not a lossy
 619     // conversion.
 620     //
 621     if (!I->getType()->isLosslesslyConvertibleTo(I->getOperand(0)->getType()) &&
 622         I->getOperand(0)->getType()->isSigned() != Ty->isSigned())
 623       return false;
 624
 625     // We also do not allow conversion of a cast that casts from a ptr to array
 626     // of X to a *X.  For example: cast [4 x %List *] * %val to %List * *
 627     //
 628     if (const PointerType *SPT =
 629         dyn_cast<PointerType>(I->getOperand(0)->getType()))
 630       if (const PointerType *DPT = dyn_cast<PointerType>(I->getType()))
 631         if (const ArrayType *AT = dyn_cast<ArrayType>(SPT->getElementType()))
 632           if (AT->getElementType() == DPT->getElementType())
 633             return false;
 634     return true;
 635
 636   case Instruction::Add:
 637     if (isa<PointerType>(Ty)) {
 638       Value *IndexVal = I->getOperand(V == I->getOperand(0) ? 1 : 0);
 639       std::vector<Value*> Indices;
 640       if (const Type *ETy = ConvertibleToGEP(Ty, IndexVal, Indices, TD)) {
 641         const Type *RetTy = PointerType::get(ETy);
 642
 643         // Only successful if we can convert this type to the required type
 644         if (ValueConvertibleToType(I, RetTy, CTMap, TD)) {
 645           CTMap[I] = RetTy;
 646           return true;
 647         }
 648         // We have to return failure here because ValueConvertibleToType could
 649         // have polluted our map
 650         return false;
 651       }
 652     }
 653     // FALLTHROUGH
 654   case Instruction::Sub: {
 655     if (!Ty->isInteger() && !Ty->isFloatingPoint()) return false;
 656
 657     Value *OtherOp = I->getOperand((V == I->getOperand(0)) ? 1 : 0);
 658     return ValueConvertibleToType(I, Ty, CTMap, TD) &&
 659            ExpressionConvertibleToType(OtherOp, Ty, CTMap, TD);
 660   }
 661   case Instruction::SetEQ:
 662   case Instruction::SetNE: {
 663     Value *OtherOp = I->getOperand((V == I->getOperand(0)) ? 1 : 0);
 664     return ExpressionConvertibleToType(OtherOp, Ty, CTMap, TD);
 665   }
 666   case Instruction::Shr:
 667     if (Ty->isSigned() != V->getType()->isSigned()) return false;
 668     // FALL THROUGH
 669   case Instruction::Shl:
 670     if (I->getOperand(1) == V) return false;  // Cannot change shift amount type
 671     if (!Ty->isInteger()) return false;
 672     return ValueConvertibleToType(I, Ty, CTMap, TD);
 673
 674   case Instruction::Free:
 675     assert(I->getOperand(0) == V);
 676     return isa<PointerType>(Ty);    // Free can free any pointer type!
 677
 678   case Instruction::Load:
 679     // Cannot convert the types of any subscripts...
 680     if (I->getOperand(0) != V) return false;
 681
 682     if (const PointerType *PT = dyn_cast<PointerType>(Ty)) {
 683       LoadInst *LI = cast<LoadInst>(I);
 684
 685       const Type *LoadedTy = PT->getElementType();
 686
 687       // They could be loading the first element of a composite type...
 688       if (const CompositeType *CT = dyn_cast<CompositeType>(LoadedTy)) {
 689         unsigned Offset = 0;     // No offset, get first leaf.
 690         std::vector<Value*> Indices;  // Discarded...
 691         LoadedTy = getStructOffsetType(CT, Offset, Indices, TD, false);
 692         assert(Offset == 0 && "Offset changed from zero???");
 693       }
 694
 695       if (!LoadedTy->isFirstClassType())
 696         return false;
 697
 698       if (TD.getTypeSize(LoadedTy) != TD.getTypeSize(LI->getType()))
 699         return false;
 700
 701       return ValueConvertibleToType(LI, LoadedTy, CTMap, TD);
 702     }
 703     return false;
 704
 705   case Instruction::Store: {
 706     StoreInst *SI = cast<StoreInst>(I);
 707
 708     if (V == I->getOperand(0)) {
 709       ValueTypeCache::iterator CTMI = CTMap.find(I->getOperand(1));
 710       if (CTMI != CTMap.end()) {   // Operand #1 is in the table already?
 711         // If so, check to see if it's Ty*, or, more importantly, if it is a
 712         // pointer to a structure where the first element is a Ty... this code
 713         // is necessary because we might be trying to change the source and
 714         // destination type of the store (they might be related) and the dest
 715         // pointer type might be a pointer to structure.  Below we allow pointer
 716         // to structures where the 0th element is compatible with the value,
 717         // now we have to support the symmetrical part of this.
 718         //
 719         const Type *ElTy = cast<PointerType>(CTMI->second)->getElementType();
 720
 721         // Already a pointer to what we want?  Trivially accept...
 722         if (ElTy == Ty) return true;
 723
 724         // Tricky case now, if the destination is a pointer to structure,
 725         // obviously the source is not allowed to be a structure (cannot copy
 726         // a whole structure at a time), so the level raiser must be trying to
 727         // store into the first field.  Check for this and allow it now:
 728         //
 729         if (const StructType *SElTy = dyn_cast<StructType>(ElTy)) {
 730           unsigned Offset = 0;
 731           std::vector<Value*> Indices;
 732           ElTy = getStructOffsetType(ElTy, Offset, Indices, TD, false);
 733           assert(Offset == 0 && "Offset changed!");
 734           if (ElTy == 0)    // Element at offset zero in struct doesn't exist!
 735             return false;   // Can only happen for {}*
 736
 737           if (ElTy == Ty)   // Looks like the 0th element of structure is
 738             return true;    // compatible!  Accept now!
 739
 740           // Otherwise we know that we can't work, so just stop trying now.
 741           return false;
 742         }
 743       }
 744
 745       // Can convert the store if we can convert the pointer operand to match
 746       // the new  value type...
 747       return ExpressionConvertibleToType(I->getOperand(1), PointerType::get(Ty),
 748                                          CTMap, TD);
 749     } else if (const PointerType *PT = dyn_cast<PointerType>(Ty)) {
 750       const Type *ElTy = PT->getElementType();
 751       assert(V == I->getOperand(1));
 752
 753       if (isa<StructType>(ElTy)) {
 754         // We can change the destination pointer if we can store our first
 755         // argument into the first element of the structure...
 756         //
 757         unsigned Offset = 0;
 758         std::vector<Value*> Indices;
 759         ElTy = getStructOffsetType(ElTy, Offset, Indices, TD, false);
 760         assert(Offset == 0 && "Offset changed!");
 761         if (ElTy == 0)    // Element at offset zero in struct doesn't exist!
 762           return false;   // Can only happen for {}*
 763       }
 764
 765       // Must move the same amount of data...
 766       if (!ElTy->isSized() ||
 767           TD.getTypeSize(ElTy) != TD.getTypeSize(I->getOperand(0)->getType()))
 768         return false;
 769
 770       // Can convert store if the incoming value is convertible and if the
 771       // result will preserve semantics...
 772       const Type *Op0Ty = I->getOperand(0)->getType();
 773       if (!(Op0Ty->isIntegral() ^ ElTy->isIntegral()) &&
 774           !(Op0Ty->isFloatingPoint() ^ ElTy->isFloatingPoint()))
 775         return ExpressionConvertibleToType(I->getOperand(0), ElTy, CTMap, TD);
 776     }
 777     return false;
 778   }
 779
 780   case Instruction::GetElementPtr:
 781     if (V != I->getOperand(0) || !isa<PointerType>(Ty)) return false;
 782
 783     // If we have a two operand form of getelementptr, this is really little
 784     // more than a simple addition.  As with addition, check to see if the
 785     // getelementptr instruction can be changed to index into the new type.
 786     //
 787     if (I->getNumOperands() == 2) {
 788       const Type *OldElTy = cast<PointerType>(I->getType())->getElementType();
 789       unsigned DataSize = TD.getTypeSize(OldElTy);
 790       Value *Index = I->getOperand(1);
 791       Instruction *TempScale = 0;
 792
 793       // If the old data element is not unit sized, we have to create a scale
 794       // instruction so that ConvertibleToGEP will know the REAL amount we are
 795       // indexing by.  Note that this is never inserted into the instruction
 796       // stream, so we have to delete it when we're done.
 797       //
 798       if (DataSize != 1) {
 799         Value *CST;
 800         if (Index->getType()->isSigned())
 801           CST = ConstantSInt::get(Index->getType(), DataSize);
 802         else
 803           CST = ConstantUInt::get(Index->getType(), DataSize);
 804
 805         TempScale = BinaryOperator::create(Instruction::Mul, Index, CST);
 806         Index = TempScale;
 807       }
 808
 809       // Check to see if the second argument is an expression that can
 810       // be converted to the appropriate size... if so, allow it.
 811       //
 812       std::vector<Value*> Indices;
 813       const Type *ElTy = ConvertibleToGEP(Ty, Index, Indices, TD);
 814       delete TempScale;   // Free our temporary multiply if we made it
 815
 816       if (ElTy == 0) return false;  // Cannot make conversion...
 817       return ValueConvertibleToType(I, PointerType::get(ElTy), CTMap, TD);
 818     }
 819     return false;
 820
 821   case Instruction::PHI: {
 822     PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
 823     // Be conservative if we find a giant PHI node.
 824     if (PN->getNumIncomingValues() > 32) return false;
 825
 826     for (unsigned i = 0; i < PN->getNumIncomingValues(); ++i)
 827       if (!ExpressionConvertibleToType(PN->getIncomingValue(i), Ty, CTMap, TD))
 828         return false;
 829     return ValueConvertibleToType(PN, Ty, CTMap, TD);
 830   }
 831
 832   case Instruction::Call: {
 833     User::op_iterator OI = find(I->op_begin(), I->op_end(), V);
 834     assert (OI != I->op_end() && "Not using value!");
 835     unsigned OpNum = OI - I->op_begin();
 836
 837     // Are we trying to change the function pointer value to a new type?
 838     if (OpNum == 0) {
 839       const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty);
 840       if (PTy == 0) return false;  // Can't convert to a non-pointer type...
 841       const FunctionType *FTy = dyn_cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
 842       if (FTy == 0) return false;  // Can't convert to a non ptr to function...
 843
 844       // Do not allow converting to a call where all of the operands are ...'s
 845       if (FTy->getNumParams() == 0 && FTy->isVarArg())
 846         return false;              // Do not permit this conversion!
 847
 848       // Perform sanity checks to make sure that new function type has the
 849       // correct number of arguments...
 850       //
 851       unsigned NumArgs = I->getNumOperands()-1;  // Don't include function ptr
 852
 853       // Cannot convert to a type that requires more fixed arguments than
 854       // the call provides...
 855       //
 856       if (NumArgs < FTy->getNumParams()) return false;
 857
 858       // Unless this is a vararg function type, we cannot provide more arguments
 859       // than are desired...
 860       //
 861       if (!FTy->isVarArg() && NumArgs > FTy->getNumParams())
 862         return false;
 863
 864       // Okay, at this point, we know that the call and the function type match
 865       // number of arguments.  Now we see if we can convert the arguments
 866       // themselves.  Note that we do not require operands to be convertible,
 867       // we can insert casts if they are convertible but not compatible.  The
 868       // reason for this is that we prefer to have resolved functions but casted
 869       // arguments if possible.
 870       //
 871       for (unsigned i = 0, NA = FTy->getNumParams(); i < NA; ++i)
 872         if (!FTy->getParamType(i)->isLosslesslyConvertibleTo(I->getOperand(i+1)->getType()))
 873           return false;   // Operands must have compatible types!
 874
 875       // Okay, at this point, we know that all of the arguments can be
 876       // converted.  We succeed if we can change the return type if
 877       // necessary...
 878       //
 879       return ValueConvertibleToType(I, FTy->getReturnType(), CTMap, TD);
 880     }
 881
 882     const PointerType *MPtr = cast<PointerType>(I->getOperand(0)->getType());
 883     const FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(MPtr->getElementType());
 884     if (!FTy->isVarArg()) return false;
 885
 886     if ((OpNum-1) < FTy->getNumParams())
 887       return false;  // It's not in the varargs section...
 888
 889     // If we get this far, we know the value is in the varargs section of the
 890     // function!  We can convert if we don't reinterpret the value...
 891     //
 892     return Ty->isLosslesslyConvertibleTo(V->getType());
 893   }
 894   }
 895   return false;
 896 }
 897
 898
 899 void llvm::ConvertValueToNewType(Value *V, Value *NewVal, ValueMapCache &VMC,
 900                                  const TargetData &TD) {
 901   ValueHandle VH(VMC, V);
 902
 903   unsigned NumUses = V->use_size();
 904   for (unsigned It = 0; It < NumUses; ) {
 905     unsigned OldSize = NumUses;
 906     Value::use_iterator UI = V->use_begin();
 907     std::advance(UI, It);
 908     ConvertOperandToType(*UI, V, NewVal, VMC, TD);
 909     NumUses = V->use_size();
 910     if (NumUses == OldSize) ++It;
 911   }
 912 }
 913
 914
 915
 916 static void ConvertOperandToType(User *U, Value *OldVal, Value *NewVal,
 917                                  ValueMapCache &VMC, const TargetData &TD) {
 918   if (isa<ValueHandle>(U)) return;  // Valuehandles don't let go of operands...
 919
 920   if (VMC.OperandsMapped.count(U)) return;
 921   VMC.OperandsMapped.insert(U);
 922
 923   ValueMapCache::ExprMapTy::iterator VMCI = VMC.ExprMap.find(U);
 924   if (VMCI != VMC.ExprMap.end())
 925     return;
 926
 927
 928   Instruction *I = cast<Instruction>(U);  // Only Instructions convertible
 929
 930   BasicBlock *BB = I->getParent();
 931   assert(BB != 0 && "Instruction not embedded in basic block!");
 932   std::string Name = I->getName();
 933   I->setName("");
 934   Instruction *Res;     // Result of conversion
 935
 936   //std::cerr << endl << endl << "Type:\t" << Ty << "\nInst: " << I
 937   //          << "BB Before: " << BB << endl;
 938
 939   // Prevent I from being removed...
 940   ValueHandle IHandle(VMC, I);
 941
 942   const Type *NewTy = NewVal->getType();
 943   Constant *Dummy = (NewTy != Type::VoidTy) ?
 944                   Constant::getNullValue(NewTy) : 0;
 945
 946   switch (I->getOpcode()) {
 947   case Instruction::Cast:
 948     if (VMC.NewCasts.count(ValueHandle(VMC, I))) {
 949       // This cast has already had it's value converted, causing a new cast to
 950       // be created.  We don't want to create YET ANOTHER cast instruction
 951       // representing the original one, so just modify the operand of this cast
 952       // instruction, which we know is newly created.
 953       I->setOperand(0, NewVal);
 954       I->setName(Name);  // give I its name back
 955       return;
 956
 957     } else {
 958       Res = new CastInst(NewVal, I->getType(), Name);
 959     }
 960     break;
 961
 962   case Instruction::Add:
 963     if (isa<PointerType>(NewTy)) {
 964       Value *IndexVal = I->getOperand(OldVal == I->getOperand(0) ? 1 : 0);
 965       std::vector<Value*> Indices;
 966       BasicBlock::iterator It = I;
 967
 968       if (const Type *ETy = ConvertibleToGEP(NewTy, IndexVal, Indices, TD,&It)){
 969         // If successful, convert the add to a GEP
 970         //const Type *RetTy = PointerType::get(ETy);
 971         // First operand is actually the given pointer...
 972         Res = new GetElementPtrInst(NewVal, Indices, Name);
 973         assert(cast<PointerType>(Res->getType())->getElementType() == ETy &&
 974                "ConvertibleToGEP broken!");
 975         break;
 976       }
 977     }
 978     // FALLTHROUGH
 979
 980   case Instruction::Sub:
 981   case Instruction::SetEQ:
 982   case Instruction::SetNE: {
 983     Res = BinaryOperator::create(cast<BinaryOperator>(I)->getOpcode(),
 984                                  Dummy, Dummy, Name);
 985     VMC.ExprMap[I] = Res;   // Add node to expression eagerly
 986
 987     unsigned OtherIdx = (OldVal == I->getOperand(0)) ? 1 : 0;
 988     Value *OtherOp    = I->getOperand(OtherIdx);
 989     Value *NewOther   = ConvertExpressionToType(OtherOp, NewTy, VMC, TD);
 990
 991     Res->setOperand(OtherIdx, NewOther);
 992     Res->setOperand(!OtherIdx, NewVal);
 993     break;
 994   }
 995   case Instruction::Shl:
 996   case Instruction::Shr:
 997     assert(I->getOperand(0) == OldVal);
 998     Res = new ShiftInst(cast<ShiftInst>(I)->getOpcode(), NewVal,
 999                         I->getOperand(1), Name);
1000     break;
1001
1002   case Instruction::Free:            // Free can free any pointer type!
1003     assert(I->getOperand(0) == OldVal);
1004     Res = new FreeInst(NewVal);
1005     break;
1006
1007
1008   case Instruction::Load: {
1009     assert(I->getOperand(0) == OldVal && isa<PointerType>(NewVal->getType()));
1010     const Type *LoadedTy =
1011       cast<PointerType>(NewVal->getType())->getElementType();
1012
1013     Value *Src = NewVal;
1014
1015     if (const CompositeType *CT = dyn_cast<CompositeType>(LoadedTy)) {
1016       std::vector<Value*> Indices;
1017       Indices.push_back(Constant::getNullValue(Type::UIntTy));
1018
1019       unsigned Offset = 0;   // No offset, get first leaf.
1020       LoadedTy = getStructOffsetType(CT, Offset, Indices, TD, false);
1021       assert(LoadedTy->isFirstClassType());
1022
1023       if (Indices.size() != 1) {     // Do not generate load X, 0
1024         // Insert the GEP instruction before this load.
1025         Src = new GetElementPtrInst(Src, Indices, Name+".idx", I);
1026       }
1027     }
1028
1029     Res = new LoadInst(Src, Name);
1030     assert(Res->getType()->isFirstClassType() && "Load of structure or array!");
1031     break;
1032   }
1033
1034   case Instruction::Store: {
1035     if (I->getOperand(0) == OldVal) {  // Replace the source value
1036       // Check to see if operand #1 has already been converted...
1037       ValueMapCache::ExprMapTy::iterator VMCI =
1038         VMC.ExprMap.find(I->getOperand(1));
1039       if (VMCI != VMC.ExprMap.end()) {
1040         // Comments describing this stuff are in the OperandConvertibleToType
1041         // switch statement for Store...
1042         //
1043         const Type *ElTy =
1044           cast<PointerType>(VMCI->second->getType())->getElementType();
1045
1046         Value *SrcPtr = VMCI->second;
1047
1048         if (ElTy != NewTy) {
1049           // We check that this is a struct in the initial scan...
1050           const StructType *SElTy = cast<StructType>(ElTy);
1051
1052           std::vector<Value*> Indices;
1053           Indices.push_back(Constant::getNullValue(Type::UIntTy));
1054
1055           unsigned Offset = 0;
1056           const Type *Ty = getStructOffsetType(ElTy, Offset, Indices, TD,false);
1057           assert(Offset == 0 && "Offset changed!");
1058           assert(NewTy == Ty && "Did not convert to correct type!");
1059
1060           // Insert the GEP instruction before this store.
1061           SrcPtr = new GetElementPtrInst(SrcPtr, Indices,
1062                                          SrcPtr->getName()+".idx", I);
1063         }
1064         Res = new StoreInst(NewVal, SrcPtr);
1065
1066         VMC.ExprMap[I] = Res;
1067       } else {
1068         // Otherwise, we haven't converted Operand #1 over yet...
1069         const PointerType *NewPT = PointerType::get(NewTy);
1070         Res = new StoreInst(NewVal, Constant::getNullValue(NewPT));
1071         VMC.ExprMap[I] = Res;
1072         Res->setOperand(1, ConvertExpressionToType(I->getOperand(1),
1073                                                    NewPT, VMC, TD));
1074       }
1075     } else {                           // Replace the source pointer
1076       const Type *ValTy = cast<PointerType>(NewTy)->getElementType();
1077
1078       Value *SrcPtr = NewVal;
1079
1080       if (isa<StructType>(ValTy)) {
1081         std::vector<Value*> Indices;
1082         Indices.push_back(Constant::getNullValue(Type::UIntTy));
1083
1084         unsigned Offset = 0;
1085         ValTy = getStructOffsetType(ValTy, Offset, Indices, TD, false);
1086
1087         assert(Offset == 0 && ValTy);
1088
1089         // Insert the GEP instruction before this store.
1090         SrcPtr = new GetElementPtrInst(SrcPtr, Indices,
1091                                        SrcPtr->getName()+".idx", I);
1092       }
1093
1094       Res = new StoreInst(Constant::getNullValue(ValTy), SrcPtr);
1095       VMC.ExprMap[I] = Res;
1096       Res->setOperand(0, ConvertExpressionToType(I->getOperand(0),
1097                                                  ValTy, VMC, TD));
1098     }
1099     break;
1100   }
1101
1102
1103   case Instruction::GetElementPtr: {
1104     // Convert a one index getelementptr into just about anything that is
1105     // desired.
1106     //
1107     BasicBlock::iterator It = I;
1108     const Type *OldElTy = cast<PointerType>(I->getType())->getElementType();
1109     unsigned DataSize = TD.getTypeSize(OldElTy);
1110     Value *Index = I->getOperand(1);
1111
1112     if (DataSize != 1) {
1113       // Insert a multiply of the old element type is not a unit size...
1114       Value *CST;
1115       if (Index->getType()->isSigned())
1116         CST = ConstantSInt::get(Index->getType(), DataSize);
1117       else
1118         CST = ConstantUInt::get(Index->getType(), DataSize);
1119
1120       Index = BinaryOperator::create(Instruction::Mul, Index, CST, "scale", It);
1121     }
1122
1123     // Perform the conversion now...
1124     //
1125     std::vector<Value*> Indices;
1126     const Type *ElTy = ConvertibleToGEP(NewVal->getType(),Index,Indices,TD,&It);
1127     assert(ElTy != 0 && "GEP Conversion Failure!");
1128     Res = new GetElementPtrInst(NewVal, Indices, Name);
1129     assert(Res->getType() == PointerType::get(ElTy) &&
1130            "ConvertibleToGet failed!");
1131   }
1132 #if 0
1133     if (I->getType() == PointerType::get(Type::SByteTy)) {
1134       // Convert a getelementptr sbyte * %reg111, uint 16 freely back to
1135       // anything that is a pointer type...
1136       //
1137       BasicBlock::iterator It = I;
1138
1139       // Check to see if the second argument is an expression that can
1140       // be converted to the appropriate size... if so, allow it.
1141       //
1142       std::vector<Value*> Indices;
1143       const Type *ElTy = ConvertibleToGEP(NewVal->getType(), I->getOperand(1),
1144                                           Indices, TD, &It);
1145       assert(ElTy != 0 && "GEP Conversion Failure!");
1146
1147       Res = new GetElementPtrInst(NewVal, Indices, Name);
1148     } else {
1149       // Convert a getelementptr ulong * %reg123, uint %N
1150       // to        getelementptr  long * %reg123, uint %N
1151       // ... where the type must simply stay the same size...
1152       //
1153       GetElementPtrInst *GEP = cast<GetElementPtrInst>(I);
1154       std::vector<Value*> Indices(GEP->idx_begin(), GEP->idx_end());
1155       Res = new GetElementPtrInst(NewVal, Indices, Name);
1156     }
1157 #endif
1158     break;
1159
1160   case Instruction::PHI: {
1161     PHINode *OldPN = cast<PHINode>(I);
1162     PHINode *NewPN = new PHINode(NewTy, Name);
1163     VMC.ExprMap[I] = NewPN;
1164
1165     while (OldPN->getNumOperands()) {
1166       BasicBlock *BB = OldPN->getIncomingBlock(0);
1167       Value *OldVal = OldPN->getIncomingValue(0);
1168       ValueHandle OldValHandle(VMC, OldVal);
1169       OldPN->removeIncomingValue(BB, false);
1170       Value *V = ConvertExpressionToType(OldVal, NewTy, VMC, TD);
1171       NewPN->addIncoming(V, BB);
1172     }
1173     Res = NewPN;
1174     break;
1175   }
1176
1177   case Instruction::Call: {
1178     Value *Meth = I->getOperand(0);
1179     std::vector<Value*> Params(I->op_begin()+1, I->op_end());
1180
1181     if (Meth == OldVal) {   // Changing the function pointer?
1182       const PointerType *NewPTy = cast<PointerType>(NewVal->getType());
1183       const FunctionType *NewTy = cast<FunctionType>(NewPTy->getElementType());
1184
1185       if (NewTy->getReturnType() == Type::VoidTy)
1186         Name = "";  // Make sure not to name a void call!
1187
1188       // Get an iterator to the call instruction so that we can insert casts for
1189       // operands if need be.  Note that we do not require operands to be
1190       // convertible, we can insert casts if they are convertible but not
1191       // compatible.  The reason for this is that we prefer to have resolved
1192       // functions but casted arguments if possible.
1193       //
1194       BasicBlock::iterator It = I;
1195
1196       // Convert over all of the call operands to their new types... but only
1197       // convert over the part that is not in the vararg section of the call.
1198       //
1199       for (unsigned i = 0; i != NewTy->getNumParams(); ++i)
1200         if (Params[i]->getType() != NewTy->getParamType(i)) {
1201           // Create a cast to convert it to the right type, we know that this
1202           // is a lossless cast...
1203           //
1204           Params[i] = new CastInst(Params[i], NewTy->getParamType(i),
1205                                    "callarg.cast." +
1206                                    Params[i]->getName(), It);
1207         }
1208       Meth = NewVal;  // Update call destination to new value
1209
1210     } else {                   // Changing an argument, must be in vararg area
1211       std::vector<Value*>::iterator OI =
1212         find(Params.begin(), Params.end(), OldVal);
1213       assert (OI != Params.end() && "Not using value!");
1214
1215       *OI = NewVal;
1216     }
1217
1218     Res = new CallInst(Meth, Params, Name);
1219     break;
1220   }
1221   default:
1222     assert(0 && "Expression convertible, but don't know how to convert?");
1223     return;
1224   }
1225
1226   // If the instruction was newly created, insert it into the instruction
1227   // stream.
1228   //
1229   BasicBlock::iterator It = I;
1230   assert(It != BB->end() && "Instruction not in own basic block??");
1231   BB->getInstList().insert(It, Res);   // Keep It pointing to old instruction
1232
1233   DEBUG(std::cerr << "COT CREATED: "  << (void*)Res << " " << *Res
1234                   << "In: " << (void*)I << " " << *I << "Out: " << (void*)Res
1235                   << " " << *Res);
1236
1237   // Add the instruction to the expression map
1238   VMC.ExprMap[I] = Res;
1239
1240   if (I->getType() != Res->getType())
1241     ConvertValueToNewType(I, Res, VMC, TD);
1242   else {
1243     bool FromStart = true;
1244     Value::use_iterator UI;
1245     while (1) {
1246       if (FromStart) UI = I->use_begin();
1247       if (UI == I->use_end()) break;
1248
1249       if (isa<ValueHandle>(*UI)) {
1250         ++UI;
1251         FromStart = false;
1252       } else {
1253         User *U = *UI;
1254         if (!FromStart) --UI;
1255         U->replaceUsesOfWith(I, Res);
1256         if (!FromStart) ++UI;
1257       }
1258     }
1259   }
1260 }
1261
1262
1263 ValueHandle::ValueHandle(ValueMapCache &VMC, Value *V)
1264   : Instruction(Type::VoidTy, UserOp1, ""), Cache(VMC) {
1265   //DEBUG(std::cerr << "VH AQUIRING: " << (void*)V << " " << V);
1266   Operands.push_back(Use(V, this));
1267 }
1268
1269 ValueHandle::ValueHandle(const ValueHandle &VH)
1270   : Instruction(Type::VoidTy, UserOp1, ""), Cache(VH.Cache) {
1271   //DEBUG(std::cerr << "VH AQUIRING: " << (void*)V << " " << V);
1272   Operands.push_back(Use((Value*)VH.getOperand(0), this));
1273 }
1274
1275 static void RecursiveDelete(ValueMapCache &Cache, Instruction *I) {
1276   if (!I || !I->use_empty()) return;
1277
1278   assert(I->getParent() && "Inst not in basic block!");
1279
1280   //DEBUG(std::cerr << "VH DELETING: " << (void*)I << " " << I);
1281
1282   for (User::op_iterator OI = I->op_begin(), OE = I->op_end();
1283        OI != OE; ++OI)
1284     if (Instruction *U = dyn_cast<Instruction>(OI)) {
1285       *OI = 0;
1286       RecursiveDelete(Cache, U);
1287     }
1288
1289   I->getParent()->getInstList().remove(I);
1290
1291   Cache.OperandsMapped.erase(I);
1292   Cache.ExprMap.erase(I);
1293   delete I;
1294 }
1295
1296 ValueHandle::~ValueHandle() {
1297   if (Operands[0]->hasOneUse()) {
1298     Value *V = Operands[0];
1299     Operands[0] = 0;   // Drop use!
1300
1301     // Now we just need to remove the old instruction so we don't get infinite
1302     // loops.  Note that we cannot use DCE because DCE won't remove a store
1303     // instruction, for example.
1304     //
1305     RecursiveDelete(Cache, dyn_cast<Instruction>(V));
1306   } else {
1307     //DEBUG(std::cerr << "VH RELEASING: " << (void*)Operands[0].get() << " "
1308     //                << Operands[0]->use_size() << " " << Operands[0]);
1309   }
1310 }
1311