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
  22 #include "llvm/Analysis/Expressions.h"
  23 #include "Support/STLExtras.h"
  24 #include "Support/Debug.h"
  25 #include <algorithm>
  26 using namespace llvm;
  27
  28 static bool OperandConvertibleToType(User *U, Value *V, const Type *Ty,
  29                                      ValueTypeCache &ConvertedTypes,
  30                                      const TargetData &TD);
  31
  32 static void ConvertOperandToType(User *U, Value *OldVal, Value *NewVal,
  33                                  ValueMapCache &VMC, const TargetData &TD);
  34
  35 // Peephole Malloc instructions: we take a look at the use chain of the
  36 // malloc instruction, and try to find out if the following conditions hold:
  37 //   1. The malloc is of the form: 'malloc [sbyte], uint <constant>'
  38 //   2. The only users of the malloc are cast & add instructions
  39 //   3. Of the cast instructions, there is only one destination pointer type
  40 //      [RTy] where the size of the pointed to object is equal to the number
  41 //      of bytes allocated.
  42 //
  43 // If these conditions hold, we convert the malloc to allocate an [RTy]
  44 // element.  TODO: This comment is out of date WRT arrays
  45 //
  46 static bool MallocConvertibleToType(MallocInst *MI, const Type *Ty,
  47                                     ValueTypeCache &CTMap,
  48                                     const TargetData &TD) {
  49   if (!isa<PointerType>(Ty)) return false;   // Malloc always returns pointers
  50
  51   // Deal with the type to allocate, not the pointer type...
  52   Ty = cast<PointerType>(Ty)->getElementType();
  53   if (!Ty->isSized()) return false;      // Can only alloc something with a size
  54
  55   // Analyze the number of bytes allocated...
  56   ExprType Expr = ClassifyExpr(MI->getArraySize());
  57
  58   // Get information about the base datatype being allocated, before & after
  59   int ReqTypeSize = TD.getTypeSize(Ty);
  60   if (ReqTypeSize == 0) return false;
  61   unsigned OldTypeSize = TD.getTypeSize(MI->getType()->getElementType());
  62
  63   // Must have a scale or offset to analyze it...
  64   if (!Expr.Offset && !Expr.Scale && OldTypeSize == 1) return false;
  65
  66   // Get the offset and scale of the allocation...
  67   int64_t OffsetVal = Expr.Offset ? getConstantValue(Expr.Offset) : 0;
  68   int64_t ScaleVal = Expr.Scale ? getConstantValue(Expr.Scale) :(Expr.Var != 0);
  69
  70   // The old type might not be of unit size, take old size into consideration
  71   // here...
  72   int64_t Offset = OffsetVal * OldTypeSize;
  73   int64_t Scale  = ScaleVal  * OldTypeSize;
  74
  75   // In order to be successful, both the scale and the offset must be a multiple
  76   // of the requested data type's size.
  77   //
  78   if (Offset/ReqTypeSize*ReqTypeSize != Offset ||
  79       Scale/ReqTypeSize*ReqTypeSize != Scale)
  80     return false;   // Nope.
  81
  82   return true;
  83 }
  84
  85 static Instruction *ConvertMallocToType(MallocInst *MI, const Type *Ty,
  86                                         const std::string &Name,
  87                                         ValueMapCache &VMC,
  88                                         const TargetData &TD){
  89   BasicBlock *BB = MI->getParent();
  90   BasicBlock::iterator It = BB->end();
  91
  92   // Analyze the number of bytes allocated...
  93   ExprType Expr = ClassifyExpr(MI->getArraySize());
  94
  95   const PointerType *AllocTy = cast<PointerType>(Ty);
  96   const Type *ElType = AllocTy->getElementType();
  97
  98   unsigned DataSize = TD.getTypeSize(ElType);
  99   unsigned OldTypeSize = TD.getTypeSize(MI->getType()->getElementType());
 100
 101   // Get the offset and scale coefficients that we are allocating...
 102   int64_t OffsetVal = (Expr.Offset ? getConstantValue(Expr.Offset) : 0);
 103   int64_t ScaleVal = Expr.Scale ? getConstantValue(Expr.Scale) : (Expr.Var !=0);
 104
 105   // The old type might not be of unit size, take old size into consideration
 106   // here...
 107   unsigned Offset = (uint64_t)OffsetVal * OldTypeSize / DataSize;
 108   unsigned Scale  = (uint64_t)ScaleVal  * OldTypeSize / DataSize;
 109
 110   // Locate the malloc instruction, because we may be inserting instructions
 111   It = MI;
 112
 113   // If we have a scale, apply it first...
 114   if (Expr.Var) {
 115     // Expr.Var is not necessarily unsigned right now, insert a cast now.
 116     if (Expr.Var->getType() != Type::UIntTy)
 117       Expr.Var = new CastInst(Expr.Var, Type::UIntTy,
 118                               Expr.Var->getName()+"-uint", It);
 119
 120     if (Scale != 1)
 121       Expr.Var = BinaryOperator::create(Instruction::Mul, Expr.Var,
 122                                         ConstantUInt::get(Type::UIntTy, Scale),
 123                                         Expr.Var->getName()+"-scl", It);
 124
 125   } else {
 126     // If we are not scaling anything, just make the offset be the "var"...
 127     Expr.Var = ConstantUInt::get(Type::UIntTy, Offset);
 128     Offset = 0; Scale = 1;
 129   }
 130
 131   // If we have an offset now, add it in...
 132   if (Offset != 0) {
 133     assert(Expr.Var && "Var must be nonnull by now!");
 134     Expr.Var = BinaryOperator::create(Instruction::Add, Expr.Var,
 135                                       ConstantUInt::get(Type::UIntTy, Offset),
 136                                       Expr.Var->getName()+"-off", It);
 137   }
 138
 139   assert(AllocTy == Ty);
 140   return new MallocInst(AllocTy->getElementType(), Expr.Var, Name);
 141 }
 142
 143
 144 // ExpressionConvertibleToType - Return true if it is possible
 145 bool llvm::ExpressionConvertibleToType(Value *V, const Type *Ty,
 146                                  ValueTypeCache &CTMap, const TargetData &TD) {
 147   // Expression type must be holdable in a register.
 148   if (!Ty->isFirstClassType())
 149     return false;
 150
 151   ValueTypeCache::iterator CTMI = CTMap.find(V);
 152   if (CTMI != CTMap.end()) return CTMI->second == Ty;
 153
 154   // If it's a constant... all constants can be converted to a different
 155   // type.
 156   //
 157   if (Constant *CPV = dyn_cast<Constant>(V))
 158     return true;
 159
 160   CTMap[V] = Ty;
 161   if (V->getType() == Ty) return true;  // Expression already correct type!
 162
 163   Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
 164   if (I == 0) return false;              // Otherwise, we can't convert!
 165
 166   switch (I->getOpcode()) {
 167   case Instruction::Cast:
 168     // We can convert the expr if the cast destination type is losslessly
 169     // convertible to the requested type.
 170     if (!Ty->isLosslesslyConvertibleTo(I->getType())) return false;
 171
 172     // We also do not allow conversion of a cast that casts from a ptr to array
 173     // of X to a *X.  For example: cast [4 x %List *] * %val to %List * *
 174     //
 175     if (const PointerType *SPT =
 176         dyn_cast<PointerType>(I->getOperand(0)->getType()))
 177       if (const PointerType *DPT = dyn_cast<PointerType>(I->getType()))
 178         if (const ArrayType *AT = dyn_cast<ArrayType>(SPT->getElementType()))
 179           if (AT->getElementType() == DPT->getElementType())
 180             return false;
 181     break;
 182
 183   case Instruction::Add:
 184   case Instruction::Sub:
 185     if (!Ty->isInteger() && !Ty->isFloatingPoint()) return false;
 186     if (!ExpressionConvertibleToType(I->getOperand(0), Ty, CTMap, TD) ||
 187         !ExpressionConvertibleToType(I->getOperand(1), Ty, CTMap, TD))
 188       return false;
 189     break;
 190   case Instruction::Shr:
 191     if (!Ty->isInteger()) return false;
 192     if (Ty->isSigned() != V->getType()->isSigned()) return false;
 193     // FALL THROUGH
 194   case Instruction::Shl:
 195     if (!Ty->isInteger()) return false;
 196     if (!ExpressionConvertibleToType(I->getOperand(0), Ty, CTMap, TD))
 197       return false;
 198     break;
 199
 200   case Instruction::Load: {
 201     LoadInst *LI = cast<LoadInst>(I);
 202     if (!ExpressionConvertibleToType(LI->getPointerOperand(),
 203                                      PointerType::get(Ty), CTMap, TD))
 204       return false;
 205     break;
 206   }
 207   case Instruction::PHI: {
 208     PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
 209     for (unsigned i = 0; i < PN->getNumIncomingValues(); ++i)
 210       if (!ExpressionConvertibleToType(PN->getIncomingValue(i), Ty, CTMap, TD))
 211         return false;
 212     break;
 213   }
 214
 215   case Instruction::Malloc:
 216     if (!MallocConvertibleToType(cast<MallocInst>(I), Ty, CTMap, TD))
 217       return false;
 218     break;
 219
 220   case Instruction::GetElementPtr: {
 221     // GetElementPtr's are directly convertible to a pointer type if they have
 222     // a number of zeros at the end.  Because removing these values does not
 223     // change the logical offset of the GEP, it is okay and fair to remove them.
 224     // This can change this:
 225     //   %t1 = getelementptr %Hosp * %hosp, ubyte 4, ubyte 0  ; <%List **>
 226     //   %t2 = cast %List * * %t1 to %List *
 227     // into
 228     //   %t2 = getelementptr %Hosp * %hosp, ubyte 4           ; <%List *>
 229     //
 230     GetElementPtrInst *GEP = cast<GetElementPtrInst>(I);
 231     const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty);
 232     if (!PTy) return false;  // GEP must always return a pointer...
 233     const Type *PVTy = PTy->getElementType();
 234
 235     // Check to see if there are zero elements that we can remove from the
 236     // index array.  If there are, check to see if removing them causes us to
 237     // get to the right type...
 238     //
 239     std::vector<Value*> Indices(GEP->idx_begin(), GEP->idx_end());
 240     const Type *BaseType = GEP->getPointerOperand()->getType();
 241     const Type *ElTy = 0;
 242
 243     while (!Indices.empty() &&
 244            Indices.back() == Constant::getNullValue(Indices.back()->getType())){
 245       Indices.pop_back();
 246       ElTy = GetElementPtrInst::getIndexedType(BaseType, Indices, true);
 247       if (ElTy == PVTy)
 248         break;  // Found a match!!
 249       ElTy = 0;
 250     }
 251
 252     if (ElTy) break;   // Found a number of zeros we can strip off!
 253
 254     // Otherwise, we can convert a GEP from one form to the other iff the
 255     // current gep is of the form 'getelementptr sbyte*, long N
 256     // and we could convert this to an appropriate GEP for the new type.
 257     //
 258     if (GEP->getNumOperands() == 2 &&
 259         GEP->getType() == PointerType::get(Type::SByteTy)) {
 260
 261       // Do not Check to see if our incoming pointer can be converted
 262       // to be a ptr to an array of the right type... because in more cases than
 263       // not, it is simply not analyzable because of pointer/array
 264       // discrepancies.  To fix this, we will insert a cast before the GEP.
 265       //
 266
 267       // Check to see if 'N' is an expression that can be converted to
 268       // the appropriate size... if so, allow it.
 269       //
 270       std::vector<Value*> Indices;
 271       const Type *ElTy = ConvertibleToGEP(PTy, I->getOperand(1), Indices, TD);
 272       if (ElTy == PVTy) {
 273         if (!ExpressionConvertibleToType(I->getOperand(0),
 274                                          PointerType::get(ElTy), CTMap, TD))
 275           return false;  // Can't continue, ExConToTy might have polluted set!
 276         break;
 277       }
 278     }
 279
 280     // Otherwise, it could be that we have something like this:
 281     //     getelementptr [[sbyte] *] * %reg115, long %reg138    ; [sbyte]**
 282     // and want to convert it into something like this:
 283     //     getelemenptr [[int] *] * %reg115, long %reg138      ; [int]**
 284     //
 285     if (GEP->getNumOperands() == 2 &&
 286         PTy->getElementType()->isSized() &&
 287         TD.getTypeSize(PTy->getElementType()) ==
 288         TD.getTypeSize(GEP->getType()->getElementType())) {
 289       const PointerType *NewSrcTy = PointerType::get(PVTy);
 290       if (!ExpressionConvertibleToType(I->getOperand(0), NewSrcTy, CTMap, TD))
 291         return false;
 292       break;
 293     }
 294
 295     return false;   // No match, maybe next time.
 296   }
 297
 298   case Instruction::Call: {
 299     if (isa<Function>(I->getOperand(0)))
 300       return false;  // Don't even try to change direct calls.
 301
 302     // If this is a function pointer, we can convert the return type if we can
 303     // convert the source function pointer.
 304     //
 305     const PointerType *PT = cast<PointerType>(I->getOperand(0)->getType());
 306     const FunctionType *FT = cast<FunctionType>(PT->getElementType());
 307     std::vector<const Type *> ArgTys(FT->param_begin(), FT->param_end());
 308     const FunctionType *NewTy =
 309       FunctionType::get(Ty, ArgTys, FT->isVarArg());
 310     if (!ExpressionConvertibleToType(I->getOperand(0),
 311                                      PointerType::get(NewTy), CTMap, TD))
 312       return false;
 313     break;
 314   }
 315   default:
 316     return false;
 317   }
 318
 319   // Expressions are only convertible if all of the users of the expression can
 320   // have this value converted.  This makes use of the map to avoid infinite
 321   // recursion.
 322   //
 323   for (Value::use_iterator It = I->use_begin(), E = I->use_end(); It != E; ++It)
 324     if (!OperandConvertibleToType(*It, I, Ty, CTMap, TD))
 325       return false;
 326
 327   return true;
 328 }
 329
 330
 331 Value *llvm::ConvertExpressionToType(Value *V, const Type *Ty,
 332                                      ValueMapCache &VMC, const TargetData &TD) {
 333   if (V->getType() == Ty) return V;  // Already where we need to be?
 334
 335   ValueMapCache::ExprMapTy::iterator VMCI = VMC.ExprMap.find(V);
 336   if (VMCI != VMC.ExprMap.end()) {
 337     const Value *GV = VMCI->second;
 338     const Type *GTy = VMCI->second->getType();
 339     assert(VMCI->second->getType() == Ty);
 340
 341     if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V))
 342       ValueHandle IHandle(VMC, I);  // Remove I if it is unused now!
 343
 344     return VMCI->second;
 345   }
 346
 347   DEBUG(std::cerr << "CETT: " << (void*)V << " " << V);
 348
 349   Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
 350   if (I == 0) {
 351     Constant *CPV = cast<Constant>(V);
 352     // Constants are converted by constant folding the cast that is required.
 353     // We assume here that all casts are implemented for constant prop.
 354     Value *Result = ConstantExpr::getCast(CPV, Ty);
 355     // Add the instruction to the expression map
 356     //VMC.ExprMap[V] = Result;
 357     return Result;
 358   }
 359
 360
 361   BasicBlock *BB = I->getParent();
 362   std::string Name = I->getName();  if (!Name.empty()) I->setName("");
 363   Instruction *Res;     // Result of conversion
 364
 365   ValueHandle IHandle(VMC, I);  // Prevent I from being removed!
 366
 367   Constant *Dummy = Constant::getNullValue(Ty);
 368
 369   switch (I->getOpcode()) {
 370   case Instruction::Cast:
 371     assert(VMC.NewCasts.count(ValueHandle(VMC, I)) == 0);
 372     Res = new CastInst(I->getOperand(0), Ty, Name);
 373     VMC.NewCasts.insert(ValueHandle(VMC, Res));
 374     break;
 375
 376   case Instruction::Add:
 377   case Instruction::Sub:
 378     Res = BinaryOperator::create(cast<BinaryOperator>(I)->getOpcode(),
 379                                  Dummy, Dummy, Name);
 380     VMC.ExprMap[I] = Res;   // Add node to expression eagerly
 381
 382     Res->setOperand(0, ConvertExpressionToType(I->getOperand(0), Ty, VMC, TD));
 383     Res->setOperand(1, ConvertExpressionToType(I->getOperand(1), Ty, VMC, TD));
 384     break;
 385
 386   case Instruction::Shl:
 387   case Instruction::Shr:
 388     Res = new ShiftInst(cast<ShiftInst>(I)->getOpcode(), Dummy,
 389                         I->getOperand(1), Name);
 390     VMC.ExprMap[I] = Res;
 391     Res->setOperand(0, ConvertExpressionToType(I->getOperand(0), Ty, VMC, TD));
 392     break;
 393
 394   case Instruction::Load: {
 395     LoadInst *LI = cast<LoadInst>(I);
 396
 397     Res = new LoadInst(Constant::getNullValue(PointerType::get(Ty)), Name);
 398     VMC.ExprMap[I] = Res;
 399     Res->setOperand(0, ConvertExpressionToType(LI->getPointerOperand(),
 400                                                PointerType::get(Ty), VMC, TD));
 401     assert(Res->getOperand(0)->getType() == PointerType::get(Ty));
 402     assert(Ty == Res->getType());
 403     assert(Res->getType()->isFirstClassType() && "Load of structure or array!");
 404     break;
 405   }
 406
 407   case Instruction::PHI: {
 408     PHINode *OldPN = cast<PHINode>(I);
 409     PHINode *NewPN = new PHINode(Ty, Name);
 410
 411     VMC.ExprMap[I] = NewPN;   // Add node to expression eagerly
 412     while (OldPN->getNumOperands()) {
 413       BasicBlock *BB = OldPN->getIncomingBlock(0);
 414       Value *OldVal = OldPN->getIncomingValue(0);
 415       ValueHandle OldValHandle(VMC, OldVal);
 416       OldPN->removeIncomingValue(BB, false);
 417       Value *V = ConvertExpressionToType(OldVal, Ty, VMC, TD);
 418       NewPN->addIncoming(V, BB);
 419     }
 420     Res = NewPN;
 421     break;
 422   }
 423
 424   case Instruction::Malloc: {
 425     Res = ConvertMallocToType(cast<MallocInst>(I), Ty, Name, VMC, TD);
 426     break;
 427   }
 428
 429   case Instruction::GetElementPtr: {
 430     // GetElementPtr's are directly convertible to a pointer type if they have
 431     // a number of zeros at the end.  Because removing these values does not
 432     // change the logical offset of the GEP, it is okay and fair to remove them.
 433     // This can change this:
 434     //   %t1 = getelementptr %Hosp * %hosp, ubyte 4, ubyte 0  ; <%List **>
 435     //   %t2 = cast %List * * %t1 to %List *
 436     // into
 437     //   %t2 = getelementptr %Hosp * %hosp, ubyte 4           ; <%List *>
 438     //
 439     GetElementPtrInst *GEP = cast<GetElementPtrInst>(I);
 440
 441     // Check to see if there are zero elements that we can remove from the
 442     // index array.  If there are, check to see if removing them causes us to
 443     // get to the right type...
 444     //
 445     std::vector<Value*> Indices(GEP->idx_begin(), GEP->idx_end());
 446     const Type *BaseType = GEP->getPointerOperand()->getType();
 447     const Type *PVTy = cast<PointerType>(Ty)->getElementType();
 448     Res = 0;
 449     while (!Indices.empty() &&
 450            Indices.back() == Constant::getNullValue(Indices.back()->getType())){
 451       Indices.pop_back();
 452       if (GetElementPtrInst::getIndexedType(BaseType, Indices, true) == PVTy) {
 453         if (Indices.size() == 0)
 454           Res = new CastInst(GEP->getPointerOperand(), BaseType); // NOOP CAST
 455         else
 456           Res = new GetElementPtrInst(GEP->getPointerOperand(), Indices, Name);
 457         break;
 458       }
 459     }
 460
 461     if (Res == 0 && GEP->getNumOperands() == 2 &&
 462         GEP->getType() == PointerType::get(Type::SByteTy)) {
 463
 464       // Otherwise, we can convert a GEP from one form to the other iff the
 465       // current gep is of the form 'getelementptr sbyte*, unsigned N
 466       // and we could convert this to an appropriate GEP for the new type.
 467       //
 468       const PointerType *NewSrcTy = PointerType::get(PVTy);
 469       BasicBlock::iterator It = I;
 470
 471       // Check to see if 'N' is an expression that can be converted to
 472       // the appropriate size... if so, allow it.
 473       //
 474       std::vector<Value*> Indices;
 475       const Type *ElTy = ConvertibleToGEP(NewSrcTy, I->getOperand(1),
 476                                           Indices, TD, &It);
 477       if (ElTy) {
 478         assert(ElTy == PVTy && "Internal error, setup wrong!");
 479         Res = new GetElementPtrInst(Constant::getNullValue(NewSrcTy),
 480                                     Indices, Name);
 481         VMC.ExprMap[I] = Res;
 482         Res->setOperand(0, ConvertExpressionToType(I->getOperand(0),
 483                                                    NewSrcTy, VMC, TD));
 484       }
 485     }
 486
 487     // Otherwise, it could be that we have something like this:
 488     //     getelementptr [[sbyte] *] * %reg115, uint %reg138    ; [sbyte]**
 489     // and want to convert it into something like this:
 490     //     getelemenptr [[int] *] * %reg115, uint %reg138      ; [int]**
 491     //
 492     if (Res == 0) {
 493       const PointerType *NewSrcTy = PointerType::get(PVTy);
 494       std::vector<Value*> Indices(GEP->idx_begin(), GEP->idx_end());
 495       Res = new GetElementPtrInst(Constant::getNullValue(NewSrcTy),
 496                                   Indices, Name);
 497       VMC.ExprMap[I] = Res;
 498       Res->setOperand(0, ConvertExpressionToType(I->getOperand(0),
 499                                                  NewSrcTy, VMC, TD));
 500     }
 501
 502
 503     assert(Res && "Didn't find match!");
 504     break;
 505   }
 506
 507   case Instruction::Call: {
 508     assert(!isa<Function>(I->getOperand(0)));
 509
 510     // If this is a function pointer, we can convert the return type if we can
 511     // convert the source function pointer.
 512     //
 513     const PointerType *PT = cast<PointerType>(I->getOperand(0)->getType());
 514     const FunctionType *FT = cast<FunctionType>(PT->getElementType());
 515     std::vector<const Type *> ArgTys(FT->param_begin(), FT->param_end());
 516     const FunctionType *NewTy =
 517       FunctionType::get(Ty, ArgTys, FT->isVarArg());
 518     const PointerType *NewPTy = PointerType::get(NewTy);
 519     if (Ty == Type::VoidTy)
 520       Name = "";  // Make sure not to name calls that now return void!
 521
 522     Res = new CallInst(Constant::getNullValue(NewPTy),
 523                        std::vector<Value*>(I->op_begin()+1, I->op_end()),
 524                        Name);
 525     VMC.ExprMap[I] = Res;
 526     Res->setOperand(0, ConvertExpressionToType(I->getOperand(0),NewPTy,VMC,TD));
 527     break;
 528   }
 529   default:
 530     assert(0 && "Expression convertible, but don't know how to convert?");
 531     return 0;
 532   }
 533
 534   assert(Res->getType() == Ty && "Didn't convert expr to correct type!");
 535
 536   BB->getInstList().insert(I, Res);
 537
 538   // Add the instruction to the expression map
 539   VMC.ExprMap[I] = Res;
 540
 541
 542   unsigned NumUses = I->use_size();
 543   for (unsigned It = 0; It < NumUses; ) {
 544     unsigned OldSize = NumUses;
 545     Value::use_iterator UI = I->use_begin();
 546     std::advance(UI, It);
 547     ConvertOperandToType(*UI, I, Res, VMC, TD);
 548     NumUses = I->use_size();
 549     if (NumUses == OldSize) ++It;
 550   }
 551
 552   DEBUG(std::cerr << "ExpIn: " << (void*)I << " " << I
 553                   << "ExpOut: " << (void*)Res << " " << Res);
 554
 555   return Res;
 556 }
 557
 558
 559
 560 // ValueConvertibleToType - Return true if it is possible
 561 bool llvm::ValueConvertibleToType(Value *V, const Type *Ty,
 562                                   ValueTypeCache &ConvertedTypes,
 563                                   const TargetData &TD) {
 564   ValueTypeCache::iterator I = ConvertedTypes.find(V);
 565   if (I != ConvertedTypes.end()) return I->second == Ty;
 566   ConvertedTypes[V] = Ty;
 567
 568   // It is safe to convert the specified value to the specified type IFF all of
 569   // the uses of the value can be converted to accept the new typed value.
 570   //
 571   if (V->getType() != Ty) {
 572     for (Value::use_iterator I = V->use_begin(), E = V->use_end(); I != E; ++I)
 573       if (!OperandConvertibleToType(*I, V, Ty, ConvertedTypes, TD))
 574         return false;
 575   }
 576
 577   return true;
 578 }
 579
 580
 581
 582
 583
 584 // OperandConvertibleToType - Return true if it is possible to convert operand
 585 // V of User (instruction) U to the specified type.  This is true iff it is
 586 // possible to change the specified instruction to accept this.  CTMap is a map
 587 // of converted types, so that circular definitions will see the future type of
 588 // the expression, not the static current type.
 589 //
 590 static bool OperandConvertibleToType(User *U, Value *V, const Type *Ty,
 591                                      ValueTypeCache &CTMap,
 592                                      const TargetData &TD) {
 593   //  if (V->getType() == Ty) return true;   // Operand already the right type?
 594
 595   // Expression type must be holdable in a register.
 596   if (!Ty->isFirstClassType())
 597     return false;
 598
 599   Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(U);
 600   if (I == 0) return false;              // We can't convert!
 601
 602   switch (I->getOpcode()) {
 603   case Instruction::Cast:
 604     assert(I->getOperand(0) == V);
 605     // We can convert the expr if the cast destination type is losslessly
 606     // convertible to the requested type.
 607     // Also, do not change a cast that is a noop cast.  For all intents and
 608     // purposes it should be eliminated.
 609     if (!Ty->isLosslesslyConvertibleTo(I->getOperand(0)->getType()) ||
 610         I->getType() == I->getOperand(0)->getType())
 611       return false;
 612
 613     // Do not allow a 'cast ushort %V to uint' to have it's first operand be
 614     // converted to a 'short' type.  Doing so changes the way sign promotion
 615     // happens, and breaks things.  Only allow the cast to take place if the
 616     // signedness doesn't change... or if the current cast is not a lossy
 617     // conversion.
 618     //
 619     if (!I->getType()->isLosslesslyConvertibleTo(I->getOperand(0)->getType()) &&
 620         I->getOperand(0)->getType()->isSigned() != Ty->isSigned())
 621       return false;
 622
 623     // We also do not allow conversion of a cast that casts from a ptr to array
 624     // of X to a *X.  For example: cast [4 x %List *] * %val to %List * *
 625     //
 626     if (const PointerType *SPT =
 627         dyn_cast<PointerType>(I->getOperand(0)->getType()))
 628       if (const PointerType *DPT = dyn_cast<PointerType>(I->getType()))
 629         if (const ArrayType *AT = dyn_cast<ArrayType>(SPT->getElementType()))
 630           if (AT->getElementType() == DPT->getElementType())
 631             return false;
 632     return true;
 633
 634   case Instruction::Add:
 635     if (isa<PointerType>(Ty)) {
 636       Value *IndexVal = I->getOperand(V == I->getOperand(0) ? 1 : 0);
 637       std::vector<Value*> Indices;
 638       if (const Type *ETy = ConvertibleToGEP(Ty, IndexVal, Indices, TD)) {
 639         const Type *RetTy = PointerType::get(ETy);
 640
 641         // Only successful if we can convert this type to the required type
 642         if (ValueConvertibleToType(I, RetTy, CTMap, TD)) {
 643           CTMap[I] = RetTy;
 644           return true;
 645         }
 646         // We have to return failure here because ValueConvertibleToType could
 647         // have polluted our map
 648         return false;
 649       }
 650     }
 651     // FALLTHROUGH
 652   case Instruction::Sub: {
 653     if (!Ty->isInteger() && !Ty->isFloatingPoint()) return false;
 654
 655     Value *OtherOp = I->getOperand((V == I->getOperand(0)) ? 1 : 0);
 656     return ValueConvertibleToType(I, Ty, CTMap, TD) &&
 657            ExpressionConvertibleToType(OtherOp, Ty, CTMap, TD);
 658   }
 659   case Instruction::SetEQ:
 660   case Instruction::SetNE: {
 661     Value *OtherOp = I->getOperand((V == I->getOperand(0)) ? 1 : 0);
 662     return ExpressionConvertibleToType(OtherOp, Ty, CTMap, TD);
 663   }
 664   case Instruction::Shr:
 665     if (Ty->isSigned() != V->getType()->isSigned()) return false;
 666     // FALL THROUGH
 667   case Instruction::Shl:
 668     if (I->getOperand(1) == V) return false;  // Cannot change shift amount type
 669     if (!Ty->isInteger()) return false;
 670     return ValueConvertibleToType(I, Ty, CTMap, TD);
 671
 672   case Instruction::Free:
 673     assert(I->getOperand(0) == V);
 674     return isa<PointerType>(Ty);    // Free can free any pointer type!
 675
 676   case Instruction::Load:
 677     // Cannot convert the types of any subscripts...
 678     if (I->getOperand(0) != V) return false;
 679
 680     if (const PointerType *PT = dyn_cast<PointerType>(Ty)) {
 681       LoadInst *LI = cast<LoadInst>(I);
 682
 683       const Type *LoadedTy = PT->getElementType();
 684
 685       // They could be loading the first element of a composite type...
 686       if (const CompositeType *CT = dyn_cast<CompositeType>(LoadedTy)) {
 687         unsigned Offset = 0;     // No offset, get first leaf.
 688         std::vector<Value*> Indices;  // Discarded...
 689         LoadedTy = getStructOffsetType(CT, Offset, Indices, TD, false);
 690         assert(Offset == 0 && "Offset changed from zero???");
 691       }
 692
 693       if (!LoadedTy->isFirstClassType())
 694         return false;
 695
 696       if (TD.getTypeSize(LoadedTy) != TD.getTypeSize(LI->getType()))
 697         return false;
 698
 699       return ValueConvertibleToType(LI, LoadedTy, CTMap, TD);
 700     }
 701     return false;
 702
 703   case Instruction::Store: {
 704     StoreInst *SI = cast<StoreInst>(I);
 705
 706     if (V == I->getOperand(0)) {
 707       ValueTypeCache::iterator CTMI = CTMap.find(I->getOperand(1));
 708       if (CTMI != CTMap.end()) {   // Operand #1 is in the table already?
 709         // If so, check to see if it's Ty*, or, more importantly, if it is a
 710         // pointer to a structure where the first element is a Ty... this code
 711         // is necessary because we might be trying to change the source and
 712         // destination type of the store (they might be related) and the dest
 713         // pointer type might be a pointer to structure.  Below we allow pointer
 714         // to structures where the 0th element is compatible with the value,
 715         // now we have to support the symmetrical part of this.
 716         //
 717         const Type *ElTy = cast<PointerType>(CTMI->second)->getElementType();
 718
 719         // Already a pointer to what we want?  Trivially accept...
 720         if (ElTy == Ty) return true;
 721
 722         // Tricky case now, if the destination is a pointer to structure,
 723         // obviously the source is not allowed to be a structure (cannot copy
 724         // a whole structure at a time), so the level raiser must be trying to
 725         // store into the first field.  Check for this and allow it now:
 726         //
 727         if (const StructType *SElTy = dyn_cast<StructType>(ElTy)) {
 728           unsigned Offset = 0;
 729           std::vector<Value*> Indices;
 730           ElTy = getStructOffsetType(ElTy, Offset, Indices, TD, false);
 731           assert(Offset == 0 && "Offset changed!");
 732           if (ElTy == 0)    // Element at offset zero in struct doesn't exist!
 733             return false;   // Can only happen for {}*
 734
 735           if (ElTy == Ty)   // Looks like the 0th element of structure is
 736             return true;    // compatible!  Accept now!
 737
 738           // Otherwise we know that we can't work, so just stop trying now.
 739           return false;
 740         }
 741       }
 742
 743       // Can convert the store if we can convert the pointer operand to match
 744       // the new  value type...
 745       return ExpressionConvertibleToType(I->getOperand(1), PointerType::get(Ty),
 746                                          CTMap, TD);
 747     } else if (const PointerType *PT = dyn_cast<PointerType>(Ty)) {
 748       const Type *ElTy = PT->getElementType();
 749       assert(V == I->getOperand(1));
 750
 751       if (isa<StructType>(ElTy)) {
 752         // We can change the destination pointer if we can store our first
 753         // argument into the first element of the structure...
 754         //
 755         unsigned Offset = 0;
 756         std::vector<Value*> Indices;
 757         ElTy = getStructOffsetType(ElTy, Offset, Indices, TD, false);
 758         assert(Offset == 0 && "Offset changed!");
 759         if (ElTy == 0)    // Element at offset zero in struct doesn't exist!
 760           return false;   // Can only happen for {}*
 761       }
 762
 763       // Must move the same amount of data...
 764       if (!ElTy->isSized() ||
 765           TD.getTypeSize(ElTy) != TD.getTypeSize(I->getOperand(0)->getType()))
 766         return false;
 767
 768       // Can convert store if the incoming value is convertible and if the
 769       // result will preserve semantics...
 770       const Type *Op0Ty = I->getOperand(0)->getType();
 771       if (!(Op0Ty->isIntegral() ^ ElTy->isIntegral()) &&
 772           !(Op0Ty->isFloatingPoint() ^ ElTy->isFloatingPoint()))
 773         return ExpressionConvertibleToType(I->getOperand(0), ElTy, CTMap, TD);
 774     }
 775     return false;
 776   }
 777
 778   case Instruction::GetElementPtr:
 779     if (V != I->getOperand(0) || !isa<PointerType>(Ty)) return false;
 780
 781     // If we have a two operand form of getelementptr, this is really little
 782     // more than a simple addition.  As with addition, check to see if the
 783     // getelementptr instruction can be changed to index into the new type.
 784     //
 785     if (I->getNumOperands() == 2) {
 786       const Type *OldElTy = cast<PointerType>(I->getType())->getElementType();
 787       unsigned DataSize = TD.getTypeSize(OldElTy);
 788       Value *Index = I->getOperand(1);
 789       Instruction *TempScale = 0;
 790
 791       // If the old data element is not unit sized, we have to create a scale
 792       // instruction so that ConvertibleToGEP will know the REAL amount we are
 793       // indexing by.  Note that this is never inserted into the instruction
 794       // stream, so we have to delete it when we're done.
 795       //
 796       if (DataSize != 1) {
 797         // FIXME, PR82
 798         TempScale = BinaryOperator::create(Instruction::Mul, Index,
 799                                            ConstantSInt::get(Type::LongTy,
 800                                                              DataSize));
 801         Index = TempScale;
 802       }
 803
 804       // Check to see if the second argument is an expression that can
 805       // be converted to the appropriate size... if so, allow it.
 806       //
 807       std::vector<Value*> Indices;
 808       const Type *ElTy = ConvertibleToGEP(Ty, Index, Indices, TD);
 809       delete TempScale;   // Free our temporary multiply if we made it
 810
 811       if (ElTy == 0) return false;  // Cannot make conversion...
 812       return ValueConvertibleToType(I, PointerType::get(ElTy), CTMap, TD);
 813     }
 814     return false;
 815
 816   case Instruction::PHI: {
 817     PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
 818     for (unsigned i = 0; i < PN->getNumIncomingValues(); ++i)
 819       if (!ExpressionConvertibleToType(PN->getIncomingValue(i), Ty, CTMap, TD))
 820         return false;
 821     return ValueConvertibleToType(PN, Ty, CTMap, TD);
 822   }
 823
 824   case Instruction::Call: {
 825     User::op_iterator OI = find(I->op_begin(), I->op_end(), V);
 826     assert (OI != I->op_end() && "Not using value!");
 827     unsigned OpNum = OI - I->op_begin();
 828
 829     // Are we trying to change the function pointer value to a new type?
 830     if (OpNum == 0) {
 831       const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty);
 832       if (PTy == 0) return false;  // Can't convert to a non-pointer type...
 833       const FunctionType *FTy = dyn_cast<FunctionType>(PTy->getElementType());
 834       if (FTy == 0) return false;  // Can't convert to a non ptr to function...
 835
 836       // Do not allow converting to a call where all of the operands are ...'s
 837       if (FTy->getNumParams() == 0 && FTy->isVarArg())
 838         return false;              // Do not permit this conversion!
 839
 840       // Perform sanity checks to make sure that new function type has the
 841       // correct number of arguments...
 842       //
 843       unsigned NumArgs = I->getNumOperands()-1;  // Don't include function ptr
 844
 845       // Cannot convert to a type that requires more fixed arguments than
 846       // the call provides...
 847       //
 848       if (NumArgs < FTy->getNumParams()) return false;
 849
 850       // Unless this is a vararg function type, we cannot provide more arguments
 851       // than are desired...
 852       //
 853       if (!FTy->isVarArg() && NumArgs > FTy->getNumParams())
 854         return false;
 855
 856       // Okay, at this point, we know that the call and the function type match
 857       // number of arguments.  Now we see if we can convert the arguments
 858       // themselves.  Note that we do not require operands to be convertible,
 859       // we can insert casts if they are convertible but not compatible.  The
 860       // reason for this is that we prefer to have resolved functions but casted
 861       // arguments if possible.
 862       //
 863       for (unsigned i = 0, NA = FTy->getNumParams(); i < NA; ++i)
 864         if (!FTy->getParamType(i)->isLosslesslyConvertibleTo(I->getOperand(i+1)->getType()))
 865           return false;   // Operands must have compatible types!
 866
 867       // Okay, at this point, we know that all of the arguments can be
 868       // converted.  We succeed if we can change the return type if
 869       // necessary...
 870       //
 871       return ValueConvertibleToType(I, FTy->getReturnType(), CTMap, TD);
 872     }
 873
 874     const PointerType *MPtr = cast<PointerType>(I->getOperand(0)->getType());
 875     const FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(MPtr->getElementType());
 876     if (!FTy->isVarArg()) return false;
 877
 878     if ((OpNum-1) < FTy->getNumParams())
 879       return false;  // It's not in the varargs section...
 880
 881     // If we get this far, we know the value is in the varargs section of the
 882     // function!  We can convert if we don't reinterpret the value...
 883     //
 884     return Ty->isLosslesslyConvertibleTo(V->getType());
 885   }
 886   }
 887   return false;
 888 }
 889
 890
 891 void llvm::ConvertValueToNewType(Value *V, Value *NewVal, ValueMapCache &VMC,
 892                                  const TargetData &TD) {
 893   ValueHandle VH(VMC, V);
 894
 895   unsigned NumUses = V->use_size();
 896   for (unsigned It = 0; It < NumUses; ) {
 897     unsigned OldSize = NumUses;
 898     Value::use_iterator UI = V->use_begin();
 899     std::advance(UI, It);
 900     ConvertOperandToType(*UI, V, NewVal, VMC, TD);
 901     NumUses = V->use_size();
 902     if (NumUses == OldSize) ++It;
 903   }
 904 }
 905
 906
 907
 908 static void ConvertOperandToType(User *U, Value *OldVal, Value *NewVal,
 909                                  ValueMapCache &VMC, const TargetData &TD) {
 910   if (isa<ValueHandle>(U)) return;  // Valuehandles don't let go of operands...
 911
 912   if (VMC.OperandsMapped.count(U)) return;
 913   VMC.OperandsMapped.insert(U);
 914
 915   ValueMapCache::ExprMapTy::iterator VMCI = VMC.ExprMap.find(U);
 916   if (VMCI != VMC.ExprMap.end())
 917     return;
 918
 919
 920   Instruction *I = cast<Instruction>(U);  // Only Instructions convertible
 921
 922   BasicBlock *BB = I->getParent();
 923   assert(BB != 0 && "Instruction not embedded in basic block!");
 924   std::string Name = I->getName();
 925   I->setName("");
 926   Instruction *Res;     // Result of conversion
 927
 928   //std::cerr << endl << endl << "Type:\t" << Ty << "\nInst: " << I
 929   //          << "BB Before: " << BB << endl;
 930
 931   // Prevent I from being removed...
 932   ValueHandle IHandle(VMC, I);
 933
 934   const Type *NewTy = NewVal->getType();
 935   Constant *Dummy = (NewTy != Type::VoidTy) ?
 936                   Constant::getNullValue(NewTy) : 0;
 937
 938   switch (I->getOpcode()) {
 939   case Instruction::Cast:
 940     if (VMC.NewCasts.count(ValueHandle(VMC, I))) {
 941       // This cast has already had it's value converted, causing a new cast to
 942       // be created.  We don't want to create YET ANOTHER cast instruction
 943       // representing the original one, so just modify the operand of this cast
 944       // instruction, which we know is newly created.
 945       I->setOperand(0, NewVal);
 946       I->setName(Name);  // give I its name back
 947       return;
 948
 949     } else {
 950       Res = new CastInst(NewVal, I->getType(), Name);
 951     }
 952     break;
 953
 954   case Instruction::Add:
 955     if (isa<PointerType>(NewTy)) {
 956       Value *IndexVal = I->getOperand(OldVal == I->getOperand(0) ? 1 : 0);
 957       std::vector<Value*> Indices;
 958       BasicBlock::iterator It = I;
 959
 960       if (const Type *ETy = ConvertibleToGEP(NewTy, IndexVal, Indices, TD,&It)){
 961         // If successful, convert the add to a GEP
 962         //const Type *RetTy = PointerType::get(ETy);
 963         // First operand is actually the given pointer...
 964         Res = new GetElementPtrInst(NewVal, Indices, Name);
 965         assert(cast<PointerType>(Res->getType())->getElementType() == ETy &&
 966                "ConvertibleToGEP broken!");
 967         break;
 968       }
 969     }
 970     // FALLTHROUGH
 971
 972   case Instruction::Sub:
 973   case Instruction::SetEQ:
 974   case Instruction::SetNE: {
 975     Res = BinaryOperator::create(cast<BinaryOperator>(I)->getOpcode(),
 976                                  Dummy, Dummy, Name);
 977     VMC.ExprMap[I] = Res;   // Add node to expression eagerly
 978
 979     unsigned OtherIdx = (OldVal == I->getOperand(0)) ? 1 : 0;
 980     Value *OtherOp    = I->getOperand(OtherIdx);
 981     Value *NewOther   = ConvertExpressionToType(OtherOp, NewTy, VMC, TD);
 982
 983     Res->setOperand(OtherIdx, NewOther);
 984     Res->setOperand(!OtherIdx, NewVal);
 985     break;
 986   }
 987   case Instruction::Shl:
 988   case Instruction::Shr:
 989     assert(I->getOperand(0) == OldVal);
 990     Res = new ShiftInst(cast<ShiftInst>(I)->getOpcode(), NewVal,
 991                         I->getOperand(1), Name);
 992     break;
 993
 994   case Instruction::Free:            // Free can free any pointer type!
 995     assert(I->getOperand(0) == OldVal);
 996     Res = new FreeInst(NewVal);
 997     break;
 998
 999
1000   case Instruction::Load: {
1001     assert(I->getOperand(0) == OldVal && isa<PointerType>(NewVal->getType()));
1002     const Type *LoadedTy =
1003       cast<PointerType>(NewVal->getType())->getElementType();
1004
1005     Value *Src = NewVal;
1006
1007     if (const CompositeType *CT = dyn_cast<CompositeType>(LoadedTy)) {
1008       std::vector<Value*> Indices;
1009       // FIXME, PR82
1010       Indices.push_back(ConstantSInt::get(Type::LongTy, 0));
1011
1012       unsigned Offset = 0;   // No offset, get first leaf.
1013       LoadedTy = getStructOffsetType(CT, Offset, Indices, TD, false);
1014       assert(LoadedTy->isFirstClassType());
1015
1016       if (Indices.size() != 1) {     // Do not generate load X, 0
1017         // Insert the GEP instruction before this load.
1018         Src = new GetElementPtrInst(Src, Indices, Name+".idx", I);
1019       }
1020     }
1021
1022     Res = new LoadInst(Src, Name);
1023     assert(Res->getType()->isFirstClassType() && "Load of structure or array!");
1024     break;
1025   }
1026
1027   case Instruction::Store: {
1028     if (I->getOperand(0) == OldVal) {  // Replace the source value
1029       // Check to see if operand #1 has already been converted...
1030       ValueMapCache::ExprMapTy::iterator VMCI =
1031         VMC.ExprMap.find(I->getOperand(1));
1032       if (VMCI != VMC.ExprMap.end()) {
1033         // Comments describing this stuff are in the OperandConvertibleToType
1034         // switch statement for Store...
1035         //
1036         const Type *ElTy =
1037           cast<PointerType>(VMCI->second->getType())->getElementType();
1038
1039         Value *SrcPtr = VMCI->second;
1040
1041         if (ElTy != NewTy) {
1042           // We check that this is a struct in the initial scan...
1043           const StructType *SElTy = cast<StructType>(ElTy);
1044
1045           std::vector<Value*> Indices;
1046           // FIXME, PR82
1047           Indices.push_back(Constant::getNullValue(Type::LongTy));
1048
1049           unsigned Offset = 0;
1050           const Type *Ty = getStructOffsetType(ElTy, Offset, Indices, TD,false);
1051           assert(Offset == 0 && "Offset changed!");
1052           assert(NewTy == Ty && "Did not convert to correct type!");
1053
1054           // Insert the GEP instruction before this store.
1055           SrcPtr = new GetElementPtrInst(SrcPtr, Indices,
1056                                          SrcPtr->getName()+".idx", I);
1057         }
1058         Res = new StoreInst(NewVal, SrcPtr);
1059
1060         VMC.ExprMap[I] = Res;
1061       } else {
1062         // Otherwise, we haven't converted Operand #1 over yet...
1063         const PointerType *NewPT = PointerType::get(NewTy);
1064         Res = new StoreInst(NewVal, Constant::getNullValue(NewPT));
1065         VMC.ExprMap[I] = Res;
1066         Res->setOperand(1, ConvertExpressionToType(I->getOperand(1),
1067                                                    NewPT, VMC, TD));
1068       }
1069     } else {                           // Replace the source pointer
1070       const Type *ValTy = cast<PointerType>(NewTy)->getElementType();
1071
1072       Value *SrcPtr = NewVal;
1073
1074       if (isa<StructType>(ValTy)) {
1075         std::vector<Value*> Indices;
1076         // FIXME: PR82
1077         Indices.push_back(Constant::getNullValue(Type::LongTy));
1078
1079         unsigned Offset = 0;
1080         ValTy = getStructOffsetType(ValTy, Offset, Indices, TD, false);
1081
1082         assert(Offset == 0 && ValTy);
1083
1084         // Insert the GEP instruction before this store.
1085         SrcPtr = new GetElementPtrInst(SrcPtr, Indices,
1086                                        SrcPtr->getName()+".idx", I);
1087       }
1088
1089       Res = new StoreInst(Constant::getNullValue(ValTy), SrcPtr);
1090       VMC.ExprMap[I] = Res;
1091       Res->setOperand(0, ConvertExpressionToType(I->getOperand(0),
1092                                                  ValTy, VMC, TD));
1093     }
1094     break;
1095   }
1096
1097
1098   case Instruction::GetElementPtr: {
1099     // Convert a one index getelementptr into just about anything that is
1100     // desired.
1101     //
1102     BasicBlock::iterator It = I;
1103     const Type *OldElTy = cast<PointerType>(I->getType())->getElementType();
1104     unsigned DataSize = TD.getTypeSize(OldElTy);
1105     Value *Index = I->getOperand(1);
1106
1107     if (DataSize != 1) {
1108       // Insert a multiply of the old element type is not a unit size...
1109       Index = BinaryOperator::create(Instruction::Mul, Index,
1110                                      // FIXME: PR82
1111                                      ConstantSInt::get(Type::LongTy, DataSize),
1112                                      "scale", It);
1113     }
1114
1115     // Perform the conversion now...
1116     //
1117     std::vector<Value*> Indices;
1118     const Type *ElTy = ConvertibleToGEP(NewVal->getType(),Index,Indices,TD,&It);
1119     assert(ElTy != 0 && "GEP Conversion Failure!");
1120     Res = new GetElementPtrInst(NewVal, Indices, Name);
1121     assert(Res->getType() == PointerType::get(ElTy) &&
1122            "ConvertibleToGet failed!");
1123   }
1124 #if 0
1125     if (I->getType() == PointerType::get(Type::SByteTy)) {
1126       // Convert a getelementptr sbyte * %reg111, uint 16 freely back to
1127       // anything that is a pointer type...
1128       //
1129       BasicBlock::iterator It = I;
1130
1131       // Check to see if the second argument is an expression that can
1132       // be converted to the appropriate size... if so, allow it.
1133       //
1134       std::vector<Value*> Indices;
1135       const Type *ElTy = ConvertibleToGEP(NewVal->getType(), I->getOperand(1),
1136                                           Indices, TD, &It);
1137       assert(ElTy != 0 && "GEP Conversion Failure!");
1138
1139       Res = new GetElementPtrInst(NewVal, Indices, Name);
1140     } else {
1141       // Convert a getelementptr ulong * %reg123, uint %N
1142       // to        getelementptr  long * %reg123, uint %N
1143       // ... where the type must simply stay the same size...
1144       //
1145       GetElementPtrInst *GEP = cast<GetElementPtrInst>(I);
1146       std::vector<Value*> Indices(GEP->idx_begin(), GEP->idx_end());
1147       Res = new GetElementPtrInst(NewVal, Indices, Name);
1148     }
1149 #endif
1150     break;
1151
1152   case Instruction::PHI: {
1153     PHINode *OldPN = cast<PHINode>(I);
1154     PHINode *NewPN = new PHINode(NewTy, Name);
1155     VMC.ExprMap[I] = NewPN;
1156
1157     while (OldPN->getNumOperands()) {
1158       BasicBlock *BB = OldPN->getIncomingBlock(0);
1159       Value *OldVal = OldPN->getIncomingValue(0);
1160       OldPN->removeIncomingValue(BB, false);
1161       Value *V = ConvertExpressionToType(OldVal, NewTy, VMC, TD);
1162       NewPN->addIncoming(V, BB);
1163     }
1164     Res = NewPN;
1165     break;
1166   }
1167
1168   case Instruction::Call: {
1169     Value *Meth = I->getOperand(0);
1170     std::vector<Value*> Params(I->op_begin()+1, I->op_end());
1171
1172     if (Meth == OldVal) {   // Changing the function pointer?
1173       const PointerType *NewPTy = cast<PointerType>(NewVal->getType());
1174       const FunctionType *NewTy = cast<FunctionType>(NewPTy->getElementType());
1175
1176       if (NewTy->getReturnType() == Type::VoidTy)
1177         Name = "";  // Make sure not to name a void call!
1178
1179       // Get an iterator to the call instruction so that we can insert casts for
1180       // operands if need be.  Note that we do not require operands to be
1181       // convertible, we can insert casts if they are convertible but not
1182       // compatible.  The reason for this is that we prefer to have resolved
1183       // functions but casted arguments if possible.
1184       //
1185       BasicBlock::iterator It = I;
1186
1187       // Convert over all of the call operands to their new types... but only
1188       // convert over the part that is not in the vararg section of the call.
1189       //
1190       for (unsigned i = 0; i != NewTy->getNumParams(); ++i)
1191         if (Params[i]->getType() != NewTy->getParamType(i)) {
1192           // Create a cast to convert it to the right type, we know that this
1193           // is a lossless cast...
1194           //
1195           Params[i] = new CastInst(Params[i], NewTy->getParamType(i),
1196                                    "callarg.cast." +
1197                                    Params[i]->getName(), It);
1198         }
1199       Meth = NewVal;  // Update call destination to new value
1200
1201     } else {                   // Changing an argument, must be in vararg area
1202       std::vector<Value*>::iterator OI =
1203         find(Params.begin(), Params.end(), OldVal);
1204       assert (OI != Params.end() && "Not using value!");
1205
1206       *OI = NewVal;
1207     }
1208
1209     Res = new CallInst(Meth, Params, Name);
1210     break;
1211   }
1212   default:
1213     assert(0 && "Expression convertible, but don't know how to convert?");
1214     return;
1215   }
1216
1217   // If the instruction was newly created, insert it into the instruction
1218   // stream.
1219   //
1220   BasicBlock::iterator It = I;
1221   assert(It != BB->end() && "Instruction not in own basic block??");
1222   BB->getInstList().insert(It, Res);   // Keep It pointing to old instruction
1223
1224   DEBUG(std::cerr << "COT CREATED: "  << (void*)Res << " " << Res
1225                   << "In: " << (void*)I << " " << I << "Out: " << (void*)Res
1226                   << " " << Res);
1227
1228   // Add the instruction to the expression map
1229   VMC.ExprMap[I] = Res;
1230
1231   if (I->getType() != Res->getType())
1232     ConvertValueToNewType(I, Res, VMC, TD);
1233   else {
1234     bool FromStart = true;
1235     Value::use_iterator UI;
1236     while (1) {
1237       if (FromStart) UI = I->use_begin();
1238       if (UI == I->use_end()) break;
1239
1240       if (isa<ValueHandle>(*UI)) {
1241         ++UI;
1242         FromStart = false;
1243       } else {
1244         User *U = *UI;
1245         if (!FromStart) --UI;
1246         U->replaceUsesOfWith(I, Res);
1247         if (!FromStart) ++UI;
1248       }
1249     }
1250   }
1251 }
1252
1253
1254 ValueHandle::ValueHandle(ValueMapCache &VMC, Value *V)
1255   : Instruction(Type::VoidTy, UserOp1, ""), Cache(VMC) {
1256   //DEBUG(std::cerr << "VH AQUIRING: " << (void*)V << " " << V);
1257   Operands.push_back(Use(V, this));
1258 }
1259
1260 ValueHandle::ValueHandle(const ValueHandle &VH)
1261   : Instruction(Type::VoidTy, UserOp1, ""), Cache(VH.Cache) {
1262   //DEBUG(std::cerr << "VH AQUIRING: " << (void*)V << " " << V);
1263   Operands.push_back(Use((Value*)VH.getOperand(0), this));
1264 }
1265
1266 static void RecursiveDelete(ValueMapCache &Cache, Instruction *I) {
1267   if (!I || !I->use_empty()) return;
1268
1269   assert(I->getParent() && "Inst not in basic block!");
1270
1271   //DEBUG(std::cerr << "VH DELETING: " << (void*)I << " " << I);
1272
1273   for (User::op_iterator OI = I->op_begin(), OE = I->op_end();
1274        OI != OE; ++OI)
1275     if (Instruction *U = dyn_cast<Instruction>(OI)) {
1276       *OI = 0;
1277       RecursiveDelete(Cache, U);
1278     }
1279
1280   I->getParent()->getInstList().remove(I);
1281
1282   Cache.OperandsMapped.erase(I);
1283   Cache.ExprMap.erase(I);
1284   delete I;
1285 }
1286
1287 ValueHandle::~ValueHandle() {
1288   if (Operands[0]->hasOneUse()) {
1289     Value *V = Operands[0];
1290     Operands[0] = 0;   // Drop use!
1291
1292     // Now we just need to remove the old instruction so we don't get infinite
1293     // loops.  Note that we cannot use DCE because DCE won't remove a store
1294     // instruction, for example.
1295     //
1296     RecursiveDelete(Cache, dyn_cast<Instruction>(V));
1297   } else {
1298     //DEBUG(std::cerr << "VH RELEASING: " << (void*)Operands[0].get() << " "
1299     //                << Operands[0]->use_size() << " " << Operands[0]);
1300   }
1301 }
1302