LLVMBuild: Alphabetize required_libraries lists.
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / Utils / Local.cpp
1 //===-- Local.cpp - Functions to perform local transformations ------------===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This family of functions perform various local transformations to the
11 // program.
12 //
13 //===----------------------------------------------------------------------===//
14
15 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
16 #include "llvm/Constants.h"
17 #include "llvm/GlobalAlias.h"
18 #include "llvm/GlobalVariable.h"
19 #include "llvm/DerivedTypes.h"
20 #include "llvm/Instructions.h"
21 #include "llvm/Intrinsics.h"
22 #include "llvm/IntrinsicInst.h"
23 #include "llvm/Metadata.h"
24 #include "llvm/Operator.h"
25 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
26 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
27 #include "llvm/Analysis/DebugInfo.h"
28 #include "llvm/Analysis/DIBuilder.h"
29 #include "llvm/Analysis/Dominators.h"
30 #include "llvm/Analysis/InstructionSimplify.h"
31 #include "llvm/Analysis/MemoryBuiltins.h"
32 #include "llvm/Analysis/ProfileInfo.h"
33 #include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
34 #include "llvm/Target/TargetData.h"
35 #include "llvm/Support/CFG.h"
36 #include "llvm/Support/Debug.h"
37 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
38 #include "llvm/Support/IRBuilder.h"
39 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
40 #include "llvm/Support/ValueHandle.h"
41 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
42 using namespace llvm;
43
44 //===----------------------------------------------------------------------===//
45 //  Local constant propagation.
46 //
47
48 /// ConstantFoldTerminator - If a terminator instruction is predicated on a
49 /// constant value, convert it into an unconditional branch to the constant
50 /// destination.  This is a nontrivial operation because the successors of this
51 /// basic block must have their PHI nodes updated.
52 /// Also calls RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions() on any branch/switch
53 /// conditions and indirectbr addresses this might make dead if
54 /// DeleteDeadConditions is true.
55 bool llvm::ConstantFoldTerminator(BasicBlock *BB, bool DeleteDeadConditions) {
56   TerminatorInst *T = BB->getTerminator();
57   IRBuilder<> Builder(T);
58
59   // Branch - See if we are conditional jumping on constant
60   if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(T)) {
61     if (BI->isUnconditional()) return false;  // Can't optimize uncond branch
62     BasicBlock *Dest1 = BI->getSuccessor(0);
63     BasicBlock *Dest2 = BI->getSuccessor(1);
64
65     if (ConstantInt *Cond = dyn_cast<ConstantInt>(BI->getCondition())) {
66       // Are we branching on constant?
67       // YES.  Change to unconditional branch...
68       BasicBlock *Destination = Cond->getZExtValue() ? Dest1 : Dest2;
69       BasicBlock *OldDest     = Cond->getZExtValue() ? Dest2 : Dest1;
70
71       //cerr << "Function: " << T->getParent()->getParent()
72       //     << "\nRemoving branch from " << T->getParent()
73       //     << "\n\nTo: " << OldDest << endl;
74
75       // Let the basic block know that we are letting go of it.  Based on this,
76       // it will adjust it's PHI nodes.
77       OldDest->removePredecessor(BB);
78
79       // Replace the conditional branch with an unconditional one.
80       Builder.CreateBr(Destination);
81       BI->eraseFromParent();
82       return true;
83     }
84     
85     if (Dest2 == Dest1) {       // Conditional branch to same location?
86       // This branch matches something like this:
87       //     br bool %cond, label %Dest, label %Dest
88       // and changes it into:  br label %Dest
89
90       // Let the basic block know that we are letting go of one copy of it.
91       assert(BI->getParent() && "Terminator not inserted in block!");
92       Dest1->removePredecessor(BI->getParent());
93
94       // Replace the conditional branch with an unconditional one.
95       Builder.CreateBr(Dest1);
96       Value *Cond = BI->getCondition();
97       BI->eraseFromParent();
98       if (DeleteDeadConditions)
99         RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(Cond);
100       return true;
101     }
102     return false;
103   }
104   
105   if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(T)) {
106     // If we are switching on a constant, we can convert the switch into a
107     // single branch instruction!
108     ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(SI->getCondition());
109     BasicBlock *TheOnlyDest = SI->getSuccessor(0);  // The default dest
110     BasicBlock *DefaultDest = TheOnlyDest;
111     assert(TheOnlyDest == SI->getDefaultDest() &&
112            "Default destination is not successor #0?");
113
114     // Figure out which case it goes to.
115     for (unsigned i = 1, e = SI->getNumSuccessors(); i != e; ++i) {
116       // Found case matching a constant operand?
117       if (SI->getSuccessorValue(i) == CI) {
118         TheOnlyDest = SI->getSuccessor(i);
119         break;
120       }
121
122       // Check to see if this branch is going to the same place as the default
123       // dest.  If so, eliminate it as an explicit compare.
124       if (SI->getSuccessor(i) == DefaultDest) {
125         // Remove this entry.
126         DefaultDest->removePredecessor(SI->getParent());
127         SI->removeCase(i);
128         --i; --e;  // Don't skip an entry...
129         continue;
130       }
131
132       // Otherwise, check to see if the switch only branches to one destination.
133       // We do this by reseting "TheOnlyDest" to null when we find two non-equal
134       // destinations.
135       if (SI->getSuccessor(i) != TheOnlyDest) TheOnlyDest = 0;
136     }
137
138     if (CI && !TheOnlyDest) {
139       // Branching on a constant, but not any of the cases, go to the default
140       // successor.
141       TheOnlyDest = SI->getDefaultDest();
142     }
143
144     // If we found a single destination that we can fold the switch into, do so
145     // now.
146     if (TheOnlyDest) {
147       // Insert the new branch.
148       Builder.CreateBr(TheOnlyDest);
149       BasicBlock *BB = SI->getParent();
150
151       // Remove entries from PHI nodes which we no longer branch to...
152       for (unsigned i = 0, e = SI->getNumSuccessors(); i != e; ++i) {
153         // Found case matching a constant operand?
154         BasicBlock *Succ = SI->getSuccessor(i);
155         if (Succ == TheOnlyDest)
156           TheOnlyDest = 0;  // Don't modify the first branch to TheOnlyDest
157         else
158           Succ->removePredecessor(BB);
159       }
160
161       // Delete the old switch.
162       Value *Cond = SI->getCondition();
163       SI->eraseFromParent();
164       if (DeleteDeadConditions)
165         RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(Cond);
166       return true;
167     }
168     
169     if (SI->getNumSuccessors() == 2) {
170       // Otherwise, we can fold this switch into a conditional branch
171       // instruction if it has only one non-default destination.
172       Value *Cond = Builder.CreateICmpEQ(SI->getCondition(),
173                                          SI->getSuccessorValue(1), "cond");
174
175       // Insert the new branch.
176       Builder.CreateCondBr(Cond, SI->getSuccessor(1), SI->getSuccessor(0));
177
178       // Delete the old switch.
179       SI->eraseFromParent();
180       return true;
181     }
182     return false;
183   }
184
185   if (IndirectBrInst *IBI = dyn_cast<IndirectBrInst>(T)) {
186     // indirectbr blockaddress(@F, @BB) -> br label @BB
187     if (BlockAddress *BA =
188           dyn_cast<BlockAddress>(IBI->getAddress()->stripPointerCasts())) {
189       BasicBlock *TheOnlyDest = BA->getBasicBlock();
190       // Insert the new branch.
191       Builder.CreateBr(TheOnlyDest);
192       
193       for (unsigned i = 0, e = IBI->getNumDestinations(); i != e; ++i) {
194         if (IBI->getDestination(i) == TheOnlyDest)
195           TheOnlyDest = 0;
196         else
197           IBI->getDestination(i)->removePredecessor(IBI->getParent());
198       }
199       Value *Address = IBI->getAddress();
200       IBI->eraseFromParent();
201       if (DeleteDeadConditions)
202         RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(Address);
203       
204       // If we didn't find our destination in the IBI successor list, then we
205       // have undefined behavior.  Replace the unconditional branch with an
206       // 'unreachable' instruction.
207       if (TheOnlyDest) {
208         BB->getTerminator()->eraseFromParent();
209         new UnreachableInst(BB->getContext(), BB);
210       }
211       
212       return true;
213     }
214   }
215   
216   return false;
217 }
218
219
220 //===----------------------------------------------------------------------===//
221 //  Local dead code elimination.
222 //
223
224 /// isInstructionTriviallyDead - Return true if the result produced by the
225 /// instruction is not used, and the instruction has no side effects.
226 ///
227 bool llvm::isInstructionTriviallyDead(Instruction *I) {
228   if (!I->use_empty() || isa<TerminatorInst>(I)) return false;
229
230   // We don't want the landingpad instruction removed by anything this general.
231   if (isa<LandingPadInst>(I))
232     return false;
233
234   // We don't want debug info removed by anything this general, unless
235   // debug info is empty.
236   if (DbgDeclareInst *DDI = dyn_cast<DbgDeclareInst>(I)) {
237     if (DDI->getAddress())
238       return false;
239     return true;
240   }
241   if (DbgValueInst *DVI = dyn_cast<DbgValueInst>(I)) {
242     if (DVI->getValue())
243       return false;
244     return true;
245   }
246
247   if (!I->mayHaveSideEffects()) return true;
248
249   // Special case intrinsics that "may have side effects" but can be deleted
250   // when dead.
251   if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(I)) {
252     // Safe to delete llvm.stacksave if dead.
253     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::stacksave)
254       return true;
255
256     // Lifetime intrinsics are dead when their right-hand is undef.
257     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::lifetime_start ||
258         II->getIntrinsicID() == Intrinsic::lifetime_end)
259       return isa<UndefValue>(II->getArgOperand(1));
260   }
261
262   if (extractMallocCall(I)) return true;
263
264   if (CallInst *CI = isFreeCall(I))
265     if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(CI->getArgOperand(0)))
266       return C->isNullValue() || isa<UndefValue>(C);
267
268   return false;
269 }
270
271 /// RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions - If the specified value is a
272 /// trivially dead instruction, delete it.  If that makes any of its operands
273 /// trivially dead, delete them too, recursively.  Return true if any
274 /// instructions were deleted.
275 bool llvm::RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(Value *V) {
276   Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
277   if (!I || !I->use_empty() || !isInstructionTriviallyDead(I))
278     return false;
279   
280   SmallVector<Instruction*, 16> DeadInsts;
281   DeadInsts.push_back(I);
282   
283   do {
284     I = DeadInsts.pop_back_val();
285
286     // Null out all of the instruction's operands to see if any operand becomes
287     // dead as we go.
288     for (unsigned i = 0, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i) {
289       Value *OpV = I->getOperand(i);
290       I->setOperand(i, 0);
291       
292       if (!OpV->use_empty()) continue;
293     
294       // If the operand is an instruction that became dead as we nulled out the
295       // operand, and if it is 'trivially' dead, delete it in a future loop
296       // iteration.
297       if (Instruction *OpI = dyn_cast<Instruction>(OpV))
298         if (isInstructionTriviallyDead(OpI))
299           DeadInsts.push_back(OpI);
300     }
301     
302     I->eraseFromParent();
303   } while (!DeadInsts.empty());
304
305   return true;
306 }
307
308 /// areAllUsesEqual - Check whether the uses of a value are all the same.
309 /// This is similar to Instruction::hasOneUse() except this will also return
310 /// true when there are no uses or multiple uses that all refer to the same
311 /// value.
312 static bool areAllUsesEqual(Instruction *I) {
313   Value::use_iterator UI = I->use_begin();
314   Value::use_iterator UE = I->use_end();
315   if (UI == UE)
316     return true;
317
318   User *TheUse = *UI;
319   for (++UI; UI != UE; ++UI) {
320     if (*UI != TheUse)
321       return false;
322   }
323   return true;
324 }
325
326 /// RecursivelyDeleteDeadPHINode - If the specified value is an effectively
327 /// dead PHI node, due to being a def-use chain of single-use nodes that
328 /// either forms a cycle or is terminated by a trivially dead instruction,
329 /// delete it.  If that makes any of its operands trivially dead, delete them
330 /// too, recursively.  Return true if a change was made.
331 bool llvm::RecursivelyDeleteDeadPHINode(PHINode *PN) {
332   SmallPtrSet<Instruction*, 4> Visited;
333   for (Instruction *I = PN; areAllUsesEqual(I) && !I->mayHaveSideEffects();
334        I = cast<Instruction>(*I->use_begin())) {
335     if (I->use_empty())
336       return RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(I);
337
338     // If we find an instruction more than once, we're on a cycle that
339     // won't prove fruitful.
340     if (!Visited.insert(I)) {
341       // Break the cycle and delete the instruction and its operands.
342       I->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(I->getType()));
343       (void)RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(I);
344       return true;
345     }
346   }
347   return false;
348 }
349
350 /// SimplifyInstructionsInBlock - Scan the specified basic block and try to
351 /// simplify any instructions in it and recursively delete dead instructions.
352 ///
353 /// This returns true if it changed the code, note that it can delete
354 /// instructions in other blocks as well in this block.
355 bool llvm::SimplifyInstructionsInBlock(BasicBlock *BB, const TargetData *TD) {
356   bool MadeChange = false;
357   for (BasicBlock::iterator BI = BB->begin(), E = BB->end(); BI != E; ) {
358     Instruction *Inst = BI++;
359     
360     if (Value *V = SimplifyInstruction(Inst, TD)) {
361       WeakVH BIHandle(BI);
362       ReplaceAndSimplifyAllUses(Inst, V, TD);
363       MadeChange = true;
364       if (BIHandle != BI)
365         BI = BB->begin();
366       continue;
367     }
368
369     if (Inst->isTerminator())
370       break;
371
372     WeakVH BIHandle(BI);
373     MadeChange |= RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(Inst);
374     if (BIHandle != BI)
375       BI = BB->begin();
376   }
377   return MadeChange;
378 }
379
380 //===----------------------------------------------------------------------===//
381 //  Control Flow Graph Restructuring.
382 //
383
384
385 /// RemovePredecessorAndSimplify - Like BasicBlock::removePredecessor, this
386 /// method is called when we're about to delete Pred as a predecessor of BB.  If
387 /// BB contains any PHI nodes, this drops the entries in the PHI nodes for Pred.
388 ///
389 /// Unlike the removePredecessor method, this attempts to simplify uses of PHI
390 /// nodes that collapse into identity values.  For example, if we have:
391 ///   x = phi(1, 0, 0, 0)
392 ///   y = and x, z
393 ///
394 /// .. and delete the predecessor corresponding to the '1', this will attempt to
395 /// recursively fold the and to 0.
396 void llvm::RemovePredecessorAndSimplify(BasicBlock *BB, BasicBlock *Pred,
397                                         TargetData *TD) {
398   // This only adjusts blocks with PHI nodes.
399   if (!isa<PHINode>(BB->begin()))
400     return;
401   
402   // Remove the entries for Pred from the PHI nodes in BB, but do not simplify
403   // them down.  This will leave us with single entry phi nodes and other phis
404   // that can be removed.
405   BB->removePredecessor(Pred, true);
406   
407   WeakVH PhiIt = &BB->front();
408   while (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(PhiIt)) {
409     PhiIt = &*++BasicBlock::iterator(cast<Instruction>(PhiIt));
410
411     Value *PNV = SimplifyInstruction(PN, TD);
412     if (PNV == 0) continue;
413
414     // If we're able to simplify the phi to a single value, substitute the new
415     // value into all of its uses.
416     assert(PNV != PN && "SimplifyInstruction broken!");
417     
418     Value *OldPhiIt = PhiIt;
419     ReplaceAndSimplifyAllUses(PN, PNV, TD);
420     
421     // If recursive simplification ended up deleting the next PHI node we would
422     // iterate to, then our iterator is invalid, restart scanning from the top
423     // of the block.
424     if (PhiIt != OldPhiIt) PhiIt = &BB->front();
425   }
426 }
427
428
429 /// MergeBasicBlockIntoOnlyPred - DestBB is a block with one predecessor and its
430 /// predecessor is known to have one successor (DestBB!).  Eliminate the edge
431 /// between them, moving the instructions in the predecessor into DestBB and
432 /// deleting the predecessor block.
433 ///
434 void llvm::MergeBasicBlockIntoOnlyPred(BasicBlock *DestBB, Pass *P) {
435   // If BB has single-entry PHI nodes, fold them.
436   while (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(DestBB->begin())) {
437     Value *NewVal = PN->getIncomingValue(0);
438     // Replace self referencing PHI with undef, it must be dead.
439     if (NewVal == PN) NewVal = UndefValue::get(PN->getType());
440     PN->replaceAllUsesWith(NewVal);
441     PN->eraseFromParent();
442   }
443   
444   BasicBlock *PredBB = DestBB->getSinglePredecessor();
445   assert(PredBB && "Block doesn't have a single predecessor!");
446   
447   // Zap anything that took the address of DestBB.  Not doing this will give the
448   // address an invalid value.
449   if (DestBB->hasAddressTaken()) {
450     BlockAddress *BA = BlockAddress::get(DestBB);
451     Constant *Replacement =
452       ConstantInt::get(llvm::Type::getInt32Ty(BA->getContext()), 1);
453     BA->replaceAllUsesWith(ConstantExpr::getIntToPtr(Replacement,
454                                                      BA->getType()));
455     BA->destroyConstant();
456   }
457   
458   // Anything that branched to PredBB now branches to DestBB.
459   PredBB->replaceAllUsesWith(DestBB);
460   
461   // Splice all the instructions from PredBB to DestBB.
462   PredBB->getTerminator()->eraseFromParent();
463   DestBB->getInstList().splice(DestBB->begin(), PredBB->getInstList());
464
465   if (P) {
466     DominatorTree *DT = P->getAnalysisIfAvailable<DominatorTree>();
467     if (DT) {
468       BasicBlock *PredBBIDom = DT->getNode(PredBB)->getIDom()->getBlock();
469       DT->changeImmediateDominator(DestBB, PredBBIDom);
470       DT->eraseNode(PredBB);
471     }
472     ProfileInfo *PI = P->getAnalysisIfAvailable<ProfileInfo>();
473     if (PI) {
474       PI->replaceAllUses(PredBB, DestBB);
475       PI->removeEdge(ProfileInfo::getEdge(PredBB, DestBB));
476     }
477   }
478   // Nuke BB.
479   PredBB->eraseFromParent();
480 }
481
482 /// CanPropagatePredecessorsForPHIs - Return true if we can fold BB, an
483 /// almost-empty BB ending in an unconditional branch to Succ, into succ.
484 ///
485 /// Assumption: Succ is the single successor for BB.
486 ///
487 static bool CanPropagatePredecessorsForPHIs(BasicBlock *BB, BasicBlock *Succ) {
488   assert(*succ_begin(BB) == Succ && "Succ is not successor of BB!");
489
490   DEBUG(dbgs() << "Looking to fold " << BB->getName() << " into " 
491         << Succ->getName() << "\n");
492   // Shortcut, if there is only a single predecessor it must be BB and merging
493   // is always safe
494   if (Succ->getSinglePredecessor()) return true;
495
496   // Make a list of the predecessors of BB
497   typedef SmallPtrSet<BasicBlock*, 16> BlockSet;
498   BlockSet BBPreds(pred_begin(BB), pred_end(BB));
499
500   // Use that list to make another list of common predecessors of BB and Succ
501   BlockSet CommonPreds;
502   for (pred_iterator PI = pred_begin(Succ), PE = pred_end(Succ);
503        PI != PE; ++PI) {
504     BasicBlock *P = *PI;
505     if (BBPreds.count(P))
506       CommonPreds.insert(P);
507   }
508
509   // Shortcut, if there are no common predecessors, merging is always safe
510   if (CommonPreds.empty())
511     return true;
512   
513   // Look at all the phi nodes in Succ, to see if they present a conflict when
514   // merging these blocks
515   for (BasicBlock::iterator I = Succ->begin(); isa<PHINode>(I); ++I) {
516     PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
517
518     // If the incoming value from BB is again a PHINode in
519     // BB which has the same incoming value for *PI as PN does, we can
520     // merge the phi nodes and then the blocks can still be merged
521     PHINode *BBPN = dyn_cast<PHINode>(PN->getIncomingValueForBlock(BB));
522     if (BBPN && BBPN->getParent() == BB) {
523       for (BlockSet::iterator PI = CommonPreds.begin(), PE = CommonPreds.end();
524             PI != PE; PI++) {
525         if (BBPN->getIncomingValueForBlock(*PI) 
526               != PN->getIncomingValueForBlock(*PI)) {
527           DEBUG(dbgs() << "Can't fold, phi node " << PN->getName() << " in " 
528                 << Succ->getName() << " is conflicting with " 
529                 << BBPN->getName() << " with regard to common predecessor "
530                 << (*PI)->getName() << "\n");
531           return false;
532         }
533       }
534     } else {
535       Value* Val = PN->getIncomingValueForBlock(BB);
536       for (BlockSet::iterator PI = CommonPreds.begin(), PE = CommonPreds.end();
537             PI != PE; PI++) {
538         // See if the incoming value for the common predecessor is equal to the
539         // one for BB, in which case this phi node will not prevent the merging
540         // of the block.
541         if (Val != PN->getIncomingValueForBlock(*PI)) {
542           DEBUG(dbgs() << "Can't fold, phi node " << PN->getName() << " in " 
543                 << Succ->getName() << " is conflicting with regard to common "
544                 << "predecessor " << (*PI)->getName() << "\n");
545           return false;
546         }
547       }
548     }
549   }
550
551   return true;
552 }
553
554 /// TryToSimplifyUncondBranchFromEmptyBlock - BB is known to contain an
555 /// unconditional branch, and contains no instructions other than PHI nodes,
556 /// potential side-effect free intrinsics and the branch.  If possible,
557 /// eliminate BB by rewriting all the predecessors to branch to the successor
558 /// block and return true.  If we can't transform, return false.
559 bool llvm::TryToSimplifyUncondBranchFromEmptyBlock(BasicBlock *BB) {
560   assert(BB != &BB->getParent()->getEntryBlock() &&
561          "TryToSimplifyUncondBranchFromEmptyBlock called on entry block!");
562
563   // We can't eliminate infinite loops.
564   BasicBlock *Succ = cast<BranchInst>(BB->getTerminator())->getSuccessor(0);
565   if (BB == Succ) return false;
566   
567   // Check to see if merging these blocks would cause conflicts for any of the
568   // phi nodes in BB or Succ. If not, we can safely merge.
569   if (!CanPropagatePredecessorsForPHIs(BB, Succ)) return false;
570
571   // Check for cases where Succ has multiple predecessors and a PHI node in BB
572   // has uses which will not disappear when the PHI nodes are merged.  It is
573   // possible to handle such cases, but difficult: it requires checking whether
574   // BB dominates Succ, which is non-trivial to calculate in the case where
575   // Succ has multiple predecessors.  Also, it requires checking whether
576   // constructing the necessary self-referential PHI node doesn't intoduce any
577   // conflicts; this isn't too difficult, but the previous code for doing this
578   // was incorrect.
579   //
580   // Note that if this check finds a live use, BB dominates Succ, so BB is
581   // something like a loop pre-header (or rarely, a part of an irreducible CFG);
582   // folding the branch isn't profitable in that case anyway.
583   if (!Succ->getSinglePredecessor()) {
584     BasicBlock::iterator BBI = BB->begin();
585     while (isa<PHINode>(*BBI)) {
586       for (Value::use_iterator UI = BBI->use_begin(), E = BBI->use_end();
587            UI != E; ++UI) {
588         if (PHINode* PN = dyn_cast<PHINode>(*UI)) {
589           if (PN->getIncomingBlock(UI) != BB)
590             return false;
591         } else {
592           return false;
593         }
594       }
595       ++BBI;
596     }
597   }
598
599   DEBUG(dbgs() << "Killing Trivial BB: \n" << *BB);
600   
601   if (isa<PHINode>(Succ->begin())) {
602     // If there is more than one pred of succ, and there are PHI nodes in
603     // the successor, then we need to add incoming edges for the PHI nodes
604     //
605     const SmallVector<BasicBlock*, 16> BBPreds(pred_begin(BB), pred_end(BB));
606     
607     // Loop over all of the PHI nodes in the successor of BB.
608     for (BasicBlock::iterator I = Succ->begin(); isa<PHINode>(I); ++I) {
609       PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
610       Value *OldVal = PN->removeIncomingValue(BB, false);
611       assert(OldVal && "No entry in PHI for Pred BB!");
612       
613       // If this incoming value is one of the PHI nodes in BB, the new entries
614       // in the PHI node are the entries from the old PHI.
615       if (isa<PHINode>(OldVal) && cast<PHINode>(OldVal)->getParent() == BB) {
616         PHINode *OldValPN = cast<PHINode>(OldVal);
617         for (unsigned i = 0, e = OldValPN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
618           // Note that, since we are merging phi nodes and BB and Succ might
619           // have common predecessors, we could end up with a phi node with
620           // identical incoming branches. This will be cleaned up later (and
621           // will trigger asserts if we try to clean it up now, without also
622           // simplifying the corresponding conditional branch).
623           PN->addIncoming(OldValPN->getIncomingValue(i),
624                           OldValPN->getIncomingBlock(i));
625       } else {
626         // Add an incoming value for each of the new incoming values.
627         for (unsigned i = 0, e = BBPreds.size(); i != e; ++i)
628           PN->addIncoming(OldVal, BBPreds[i]);
629       }
630     }
631   }
632   
633   if (Succ->getSinglePredecessor()) {
634     // BB is the only predecessor of Succ, so Succ will end up with exactly
635     // the same predecessors BB had.
636
637     // Copy over any phi, debug or lifetime instruction.
638     BB->getTerminator()->eraseFromParent();
639     Succ->getInstList().splice(Succ->getFirstNonPHI(), BB->getInstList());
640   } else {
641     while (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(&BB->front())) {
642       // We explicitly check for such uses in CanPropagatePredecessorsForPHIs.
643       assert(PN->use_empty() && "There shouldn't be any uses here!");
644       PN->eraseFromParent();
645     }
646   }
647     
648   // Everything that jumped to BB now goes to Succ.
649   BB->replaceAllUsesWith(Succ);
650   if (!Succ->hasName()) Succ->takeName(BB);
651   BB->eraseFromParent();              // Delete the old basic block.
652   return true;
653 }
654
655 /// EliminateDuplicatePHINodes - Check for and eliminate duplicate PHI
656 /// nodes in this block. This doesn't try to be clever about PHI nodes
657 /// which differ only in the order of the incoming values, but instcombine
658 /// orders them so it usually won't matter.
659 ///
660 bool llvm::EliminateDuplicatePHINodes(BasicBlock *BB) {
661   bool Changed = false;
662
663   // This implementation doesn't currently consider undef operands
664   // specially. Theoretically, two phis which are identical except for
665   // one having an undef where the other doesn't could be collapsed.
666
667   // Map from PHI hash values to PHI nodes. If multiple PHIs have
668   // the same hash value, the element is the first PHI in the
669   // linked list in CollisionMap.
670   DenseMap<uintptr_t, PHINode *> HashMap;
671
672   // Maintain linked lists of PHI nodes with common hash values.
673   DenseMap<PHINode *, PHINode *> CollisionMap;
674
675   // Examine each PHI.
676   for (BasicBlock::iterator I = BB->begin();
677        PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(I++); ) {
678     // Compute a hash value on the operands. Instcombine will likely have sorted
679     // them, which helps expose duplicates, but we have to check all the
680     // operands to be safe in case instcombine hasn't run.
681     uintptr_t Hash = 0;
682     // This hash algorithm is quite weak as hash functions go, but it seems
683     // to do a good enough job for this particular purpose, and is very quick.
684     for (User::op_iterator I = PN->op_begin(), E = PN->op_end(); I != E; ++I) {
685       Hash ^= reinterpret_cast<uintptr_t>(static_cast<Value *>(*I));
686       Hash = (Hash << 7) | (Hash >> (sizeof(uintptr_t) * CHAR_BIT - 7));
687     }
688     for (PHINode::block_iterator I = PN->block_begin(), E = PN->block_end();
689          I != E; ++I) {
690       Hash ^= reinterpret_cast<uintptr_t>(static_cast<BasicBlock *>(*I));
691       Hash = (Hash << 7) | (Hash >> (sizeof(uintptr_t) * CHAR_BIT - 7));
692     }
693     // Avoid colliding with the DenseMap sentinels ~0 and ~0-1.
694     Hash >>= 1;
695     // If we've never seen this hash value before, it's a unique PHI.
696     std::pair<DenseMap<uintptr_t, PHINode *>::iterator, bool> Pair =
697       HashMap.insert(std::make_pair(Hash, PN));
698     if (Pair.second) continue;
699     // Otherwise it's either a duplicate or a hash collision.
700     for (PHINode *OtherPN = Pair.first->second; ; ) {
701       if (OtherPN->isIdenticalTo(PN)) {
702         // A duplicate. Replace this PHI with its duplicate.
703         PN->replaceAllUsesWith(OtherPN);
704         PN->eraseFromParent();
705         Changed = true;
706         break;
707       }
708       // A non-duplicate hash collision.
709       DenseMap<PHINode *, PHINode *>::iterator I = CollisionMap.find(OtherPN);
710       if (I == CollisionMap.end()) {
711         // Set this PHI to be the head of the linked list of colliding PHIs.
712         PHINode *Old = Pair.first->second;
713         Pair.first->second = PN;
714         CollisionMap[PN] = Old;
715         break;
716       }
717       // Procede to the next PHI in the list.
718       OtherPN = I->second;
719     }
720   }
721
722   return Changed;
723 }
724
725 /// enforceKnownAlignment - If the specified pointer points to an object that
726 /// we control, modify the object's alignment to PrefAlign. This isn't
727 /// often possible though. If alignment is important, a more reliable approach
728 /// is to simply align all global variables and allocation instructions to
729 /// their preferred alignment from the beginning.
730 ///
731 static unsigned enforceKnownAlignment(Value *V, unsigned Align,
732                                       unsigned PrefAlign, const TargetData *TD) {
733   V = V->stripPointerCasts();
734
735   if (AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(V)) {
736     // If the preferred alignment is greater than the natural stack alignment
737     // then don't round up. This avoids dynamic stack realignment.
738     if (TD && TD->exceedsNaturalStackAlignment(PrefAlign))
739       return Align;
740     // If there is a requested alignment and if this is an alloca, round up.
741     if (AI->getAlignment() >= PrefAlign)
742       return AI->getAlignment();
743     AI->setAlignment(PrefAlign);
744     return PrefAlign;
745   }
746
747   if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(V)) {
748     // If there is a large requested alignment and we can, bump up the alignment
749     // of the global.
750     if (GV->isDeclaration()) return Align;
751     
752     if (GV->getAlignment() >= PrefAlign)
753       return GV->getAlignment();
754     // We can only increase the alignment of the global if it has no alignment
755     // specified or if it is not assigned a section.  If it is assigned a
756     // section, the global could be densely packed with other objects in the
757     // section, increasing the alignment could cause padding issues.
758     if (!GV->hasSection() || GV->getAlignment() == 0)
759       GV->setAlignment(PrefAlign);
760     return GV->getAlignment();
761   }
762
763   return Align;
764 }
765
766 /// getOrEnforceKnownAlignment - If the specified pointer has an alignment that
767 /// we can determine, return it, otherwise return 0.  If PrefAlign is specified,
768 /// and it is more than the alignment of the ultimate object, see if we can
769 /// increase the alignment of the ultimate object, making this check succeed.
770 unsigned llvm::getOrEnforceKnownAlignment(Value *V, unsigned PrefAlign,
771                                           const TargetData *TD) {
772   assert(V->getType()->isPointerTy() &&
773          "getOrEnforceKnownAlignment expects a pointer!");
774   unsigned BitWidth = TD ? TD->getPointerSizeInBits() : 64;
775   APInt Mask = APInt::getAllOnesValue(BitWidth);
776   APInt KnownZero(BitWidth, 0), KnownOne(BitWidth, 0);
777   ComputeMaskedBits(V, Mask, KnownZero, KnownOne, TD);
778   unsigned TrailZ = KnownZero.countTrailingOnes();
779   
780   // Avoid trouble with rediculously large TrailZ values, such as
781   // those computed from a null pointer.
782   TrailZ = std::min(TrailZ, unsigned(sizeof(unsigned) * CHAR_BIT - 1));
783   
784   unsigned Align = 1u << std::min(BitWidth - 1, TrailZ);
785   
786   // LLVM doesn't support alignments larger than this currently.
787   Align = std::min(Align, +Value::MaximumAlignment);
788   
789   if (PrefAlign > Align)
790     Align = enforceKnownAlignment(V, Align, PrefAlign, TD);
791     
792   // We don't need to make any adjustment.
793   return Align;
794 }
795
796 ///===---------------------------------------------------------------------===//
797 ///  Dbg Intrinsic utilities
798 ///
799
800 /// Inserts a llvm.dbg.value instrinsic before the stores to an alloca'd value
801 /// that has an associated llvm.dbg.decl intrinsic.
802 bool llvm::ConvertDebugDeclareToDebugValue(DbgDeclareInst *DDI,
803                                            StoreInst *SI, DIBuilder &Builder) {
804   DIVariable DIVar(DDI->getVariable());
805   if (!DIVar.Verify())
806     return false;
807
808   Instruction *DbgVal = NULL;
809   // If an argument is zero extended then use argument directly. The ZExt
810   // may be zapped by an optimization pass in future.
811   Argument *ExtendedArg = NULL;
812   if (ZExtInst *ZExt = dyn_cast<ZExtInst>(SI->getOperand(0)))
813     ExtendedArg = dyn_cast<Argument>(ZExt->getOperand(0));
814   if (SExtInst *SExt = dyn_cast<SExtInst>(SI->getOperand(0)))
815     ExtendedArg = dyn_cast<Argument>(SExt->getOperand(0));
816   if (ExtendedArg)
817     DbgVal = Builder.insertDbgValueIntrinsic(ExtendedArg, 0, DIVar, SI);
818   else
819     DbgVal = Builder.insertDbgValueIntrinsic(SI->getOperand(0), 0, DIVar, SI);
820
821   // Propagate any debug metadata from the store onto the dbg.value.
822   DebugLoc SIDL = SI->getDebugLoc();
823   if (!SIDL.isUnknown())
824     DbgVal->setDebugLoc(SIDL);
825   // Otherwise propagate debug metadata from dbg.declare.
826   else
827     DbgVal->setDebugLoc(DDI->getDebugLoc());
828   return true;
829 }
830
831 /// Inserts a llvm.dbg.value instrinsic before the stores to an alloca'd value
832 /// that has an associated llvm.dbg.decl intrinsic.
833 bool llvm::ConvertDebugDeclareToDebugValue(DbgDeclareInst *DDI,
834                                            LoadInst *LI, DIBuilder &Builder) {
835   DIVariable DIVar(DDI->getVariable());
836   if (!DIVar.Verify())
837     return false;
838
839   Instruction *DbgVal = 
840     Builder.insertDbgValueIntrinsic(LI->getOperand(0), 0,
841                                     DIVar, LI);
842   
843   // Propagate any debug metadata from the store onto the dbg.value.
844   DebugLoc LIDL = LI->getDebugLoc();
845   if (!LIDL.isUnknown())
846     DbgVal->setDebugLoc(LIDL);
847   // Otherwise propagate debug metadata from dbg.declare.
848   else
849     DbgVal->setDebugLoc(DDI->getDebugLoc());
850   return true;
851 }
852
853 /// LowerDbgDeclare - Lowers llvm.dbg.declare intrinsics into appropriate set
854 /// of llvm.dbg.value intrinsics.
855 bool llvm::LowerDbgDeclare(Function &F) {
856   DIBuilder DIB(*F.getParent());
857   SmallVector<DbgDeclareInst *, 4> Dbgs;
858   for (Function::iterator FI = F.begin(), FE = F.end(); FI != FE; ++FI)
859     for (BasicBlock::iterator BI = FI->begin(), BE = FI->end(); BI != BE; ++BI) {
860       if (DbgDeclareInst *DDI = dyn_cast<DbgDeclareInst>(BI))
861         Dbgs.push_back(DDI);
862     }
863   if (Dbgs.empty())
864     return false;
865
866   for (SmallVector<DbgDeclareInst *, 4>::iterator I = Dbgs.begin(),
867          E = Dbgs.end(); I != E; ++I) {
868     DbgDeclareInst *DDI = *I;
869     if (AllocaInst *AI = dyn_cast_or_null<AllocaInst>(DDI->getAddress())) {
870       bool RemoveDDI = true;
871       for (Value::use_iterator UI = AI->use_begin(), E = AI->use_end();
872            UI != E; ++UI)
873         if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(*UI))
874           ConvertDebugDeclareToDebugValue(DDI, SI, DIB);
875         else if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(*UI))
876           ConvertDebugDeclareToDebugValue(DDI, LI, DIB);
877         else
878           RemoveDDI = false;
879       if (RemoveDDI)
880         DDI->eraseFromParent();
881     }
882   }
883   return true;
884 }
885
886 /// FindAllocaDbgDeclare - Finds the llvm.dbg.declare intrinsic describing the
887 /// alloca 'V', if any.
888 DbgDeclareInst *llvm::FindAllocaDbgDeclare(Value *V) {
889   if (MDNode *DebugNode = MDNode::getIfExists(V->getContext(), V))
890     for (Value::use_iterator UI = DebugNode->use_begin(),
891          E = DebugNode->use_end(); UI != E; ++UI)
892       if (DbgDeclareInst *DDI = dyn_cast<DbgDeclareInst>(*UI))
893         return DDI;
894
895   return 0;
896 }