lib/Transforms/ExprTypeConvert.cpp

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  TODO: This comment is out of date WRT arrays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