In mem2reg, for all alloca/stores that get promoted where the alloca has an associate...
[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/ADT/DenseMap.h"
24 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
25 #include "llvm/Analysis/ConstantFolding.h"
26 #include "llvm/Analysis/InstructionSimplify.h"
27 #include "llvm/Analysis/ProfileInfo.h"
28 #include "llvm/Target/TargetData.h"
29 #include "llvm/Support/CFG.h"
30 #include "llvm/Support/Debug.h"
31 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
32 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
33 #include "llvm/Support/ValueHandle.h"
34 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
35 using namespace llvm;
36
37 //===----------------------------------------------------------------------===//
38 //  Local analysis.
39 //
40
41 /// isSafeToLoadUnconditionally - Return true if we know that executing a load
42 /// from this value cannot trap.  If it is not obviously safe to load from the
43 /// specified pointer, we do a quick local scan of the basic block containing
44 /// ScanFrom, to determine if the address is already accessed.
45 bool llvm::isSafeToLoadUnconditionally(Value *V, Instruction *ScanFrom) {
46   // If it is an alloca it is always safe to load from.
47   if (isa<AllocaInst>(V)) return true;
48
49   // If it is a global variable it is mostly safe to load from.
50   if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(V))
51     // Don't try to evaluate aliases.  External weak GV can be null.
52     return !isa<GlobalAlias>(GV) && !GV->hasExternalWeakLinkage();
53
54   // Otherwise, be a little bit agressive by scanning the local block where we
55   // want to check to see if the pointer is already being loaded or stored
56   // from/to.  If so, the previous load or store would have already trapped,
57   // so there is no harm doing an extra load (also, CSE will later eliminate
58   // the load entirely).
59   BasicBlock::iterator BBI = ScanFrom, E = ScanFrom->getParent()->begin();
60
61   while (BBI != E) {
62     --BBI;
63
64     // If we see a free or a call which may write to memory (i.e. which might do
65     // a free) the pointer could be marked invalid.
66     if (isa<CallInst>(BBI) && BBI->mayWriteToMemory() &&
67         !isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI))
68       return false;
69
70     if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(BBI)) {
71       if (LI->getOperand(0) == V) return true;
72     } else if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(BBI)) {
73       if (SI->getOperand(1) == V) return true;
74     }
75   }
76   return false;
77 }
78
79
80 //===----------------------------------------------------------------------===//
81 //  Local constant propagation.
82 //
83
84 // ConstantFoldTerminator - If a terminator instruction is predicated on a
85 // constant value, convert it into an unconditional branch to the constant
86 // destination.
87 //
88 bool llvm::ConstantFoldTerminator(BasicBlock *BB) {
89   TerminatorInst *T = BB->getTerminator();
90
91   // Branch - See if we are conditional jumping on constant
92   if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(T)) {
93     if (BI->isUnconditional()) return false;  // Can't optimize uncond branch
94     BasicBlock *Dest1 = BI->getSuccessor(0);
95     BasicBlock *Dest2 = BI->getSuccessor(1);
96
97     if (ConstantInt *Cond = dyn_cast<ConstantInt>(BI->getCondition())) {
98       // Are we branching on constant?
99       // YES.  Change to unconditional branch...
100       BasicBlock *Destination = Cond->getZExtValue() ? Dest1 : Dest2;
101       BasicBlock *OldDest     = Cond->getZExtValue() ? Dest2 : Dest1;
102
103       //cerr << "Function: " << T->getParent()->getParent()
104       //     << "\nRemoving branch from " << T->getParent()
105       //     << "\n\nTo: " << OldDest << endl;
106
107       // Let the basic block know that we are letting go of it.  Based on this,
108       // it will adjust it's PHI nodes.
109       assert(BI->getParent() && "Terminator not inserted in block!");
110       OldDest->removePredecessor(BI->getParent());
111
112       // Set the unconditional destination, and change the insn to be an
113       // unconditional branch.
114       BI->setUnconditionalDest(Destination);
115       return true;
116     }
117     
118     if (Dest2 == Dest1) {       // Conditional branch to same location?
119       // This branch matches something like this:
120       //     br bool %cond, label %Dest, label %Dest
121       // and changes it into:  br label %Dest
122
123       // Let the basic block know that we are letting go of one copy of it.
124       assert(BI->getParent() && "Terminator not inserted in block!");
125       Dest1->removePredecessor(BI->getParent());
126
127       // Change a conditional branch to unconditional.
128       BI->setUnconditionalDest(Dest1);
129       return true;
130     }
131     return false;
132   }
133   
134   if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(T)) {
135     // If we are switching on a constant, we can convert the switch into a
136     // single branch instruction!
137     ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(SI->getCondition());
138     BasicBlock *TheOnlyDest = SI->getSuccessor(0);  // The default dest
139     BasicBlock *DefaultDest = TheOnlyDest;
140     assert(TheOnlyDest == SI->getDefaultDest() &&
141            "Default destination is not successor #0?");
142
143     // Figure out which case it goes to.
144     for (unsigned i = 1, e = SI->getNumSuccessors(); i != e; ++i) {
145       // Found case matching a constant operand?
146       if (SI->getSuccessorValue(i) == CI) {
147         TheOnlyDest = SI->getSuccessor(i);
148         break;
149       }
150
151       // Check to see if this branch is going to the same place as the default
152       // dest.  If so, eliminate it as an explicit compare.
153       if (SI->getSuccessor(i) == DefaultDest) {
154         // Remove this entry.
155         DefaultDest->removePredecessor(SI->getParent());
156         SI->removeCase(i);
157         --i; --e;  // Don't skip an entry...
158         continue;
159       }
160
161       // Otherwise, check to see if the switch only branches to one destination.
162       // We do this by reseting "TheOnlyDest" to null when we find two non-equal
163       // destinations.
164       if (SI->getSuccessor(i) != TheOnlyDest) TheOnlyDest = 0;
165     }
166
167     if (CI && !TheOnlyDest) {
168       // Branching on a constant, but not any of the cases, go to the default
169       // successor.
170       TheOnlyDest = SI->getDefaultDest();
171     }
172
173     // If we found a single destination that we can fold the switch into, do so
174     // now.
175     if (TheOnlyDest) {
176       // Insert the new branch.
177       BranchInst::Create(TheOnlyDest, SI);
178       BasicBlock *BB = SI->getParent();
179
180       // Remove entries from PHI nodes which we no longer branch to...
181       for (unsigned i = 0, e = SI->getNumSuccessors(); i != e; ++i) {
182         // Found case matching a constant operand?
183         BasicBlock *Succ = SI->getSuccessor(i);
184         if (Succ == TheOnlyDest)
185           TheOnlyDest = 0;  // Don't modify the first branch to TheOnlyDest
186         else
187           Succ->removePredecessor(BB);
188       }
189
190       // Delete the old switch.
191       BB->getInstList().erase(SI);
192       return true;
193     }
194     
195     if (SI->getNumSuccessors() == 2) {
196       // Otherwise, we can fold this switch into a conditional branch
197       // instruction if it has only one non-default destination.
198       Value *Cond = new ICmpInst(SI, ICmpInst::ICMP_EQ, SI->getCondition(),
199                                  SI->getSuccessorValue(1), "cond");
200       // Insert the new branch.
201       BranchInst::Create(SI->getSuccessor(1), SI->getSuccessor(0), Cond, SI);
202
203       // Delete the old switch.
204       SI->eraseFromParent();
205       return true;
206     }
207     return false;
208   }
209
210   if (IndirectBrInst *IBI = dyn_cast<IndirectBrInst>(T)) {
211     // indirectbr blockaddress(@F, @BB) -> br label @BB
212     if (BlockAddress *BA =
213           dyn_cast<BlockAddress>(IBI->getAddress()->stripPointerCasts())) {
214       BasicBlock *TheOnlyDest = BA->getBasicBlock();
215       // Insert the new branch.
216       BranchInst::Create(TheOnlyDest, IBI);
217       
218       for (unsigned i = 0, e = IBI->getNumDestinations(); i != e; ++i) {
219         if (IBI->getDestination(i) == TheOnlyDest)
220           TheOnlyDest = 0;
221         else
222           IBI->getDestination(i)->removePredecessor(IBI->getParent());
223       }
224       IBI->eraseFromParent();
225       
226       // If we didn't find our destination in the IBI successor list, then we
227       // have undefined behavior.  Replace the unconditional branch with an
228       // 'unreachable' instruction.
229       if (TheOnlyDest) {
230         BB->getTerminator()->eraseFromParent();
231         new UnreachableInst(BB->getContext(), BB);
232       }
233       
234       return true;
235     }
236   }
237   
238   return false;
239 }
240
241
242 //===----------------------------------------------------------------------===//
243 //  Local dead code elimination.
244 //
245
246 /// isInstructionTriviallyDead - Return true if the result produced by the
247 /// instruction is not used, and the instruction has no side effects.
248 ///
249 bool llvm::isInstructionTriviallyDead(Instruction *I) {
250   if (!I->use_empty() || isa<TerminatorInst>(I)) return false;
251
252   // We don't want debug info removed by anything this general.
253   if (isa<DbgInfoIntrinsic>(I)) return false;
254
255   // Likewise for memory use markers.
256   if (isa<MemoryUseIntrinsic>(I)) return false;
257
258   if (!I->mayHaveSideEffects()) return true;
259
260   // Special case intrinsics that "may have side effects" but can be deleted
261   // when dead.
262   if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(I))
263     // Safe to delete llvm.stacksave if dead.
264     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::stacksave)
265       return true;
266   return false;
267 }
268
269 /// RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions - If the specified value is a
270 /// trivially dead instruction, delete it.  If that makes any of its operands
271 /// trivially dead, delete them too, recursively.  Return true if any
272 /// instructions were deleted.
273 bool llvm::RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(Value *V) {
274   Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
275   if (!I || !I->use_empty() || !isInstructionTriviallyDead(I))
276     return false;
277   
278   SmallVector<Instruction*, 16> DeadInsts;
279   DeadInsts.push_back(I);
280   
281   do {
282     I = DeadInsts.pop_back_val();
283
284     // Null out all of the instruction's operands to see if any operand becomes
285     // dead as we go.
286     for (unsigned i = 0, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i) {
287       Value *OpV = I->getOperand(i);
288       I->setOperand(i, 0);
289       
290       if (!OpV->use_empty()) continue;
291     
292       // If the operand is an instruction that became dead as we nulled out the
293       // operand, and if it is 'trivially' dead, delete it in a future loop
294       // iteration.
295       if (Instruction *OpI = dyn_cast<Instruction>(OpV))
296         if (isInstructionTriviallyDead(OpI))
297           DeadInsts.push_back(OpI);
298     }
299     
300     I->eraseFromParent();
301   } while (!DeadInsts.empty());
302
303   return true;
304 }
305
306 /// RecursivelyDeleteDeadPHINode - If the specified value is an effectively
307 /// dead PHI node, due to being a def-use chain of single-use nodes that
308 /// either forms a cycle or is terminated by a trivially dead instruction,
309 /// delete it.  If that makes any of its operands trivially dead, delete them
310 /// too, recursively.  Return true if the PHI node is actually deleted.
311 bool
312 llvm::RecursivelyDeleteDeadPHINode(PHINode *PN) {
313   // We can remove a PHI if it is on a cycle in the def-use graph
314   // where each node in the cycle has degree one, i.e. only one use,
315   // and is an instruction with no side effects.
316   if (!PN->hasOneUse())
317     return false;
318
319   bool Changed = false;
320   SmallPtrSet<PHINode *, 4> PHIs;
321   PHIs.insert(PN);
322   for (Instruction *J = cast<Instruction>(*PN->use_begin());
323        J->hasOneUse() && !J->mayHaveSideEffects();
324        J = cast<Instruction>(*J->use_begin()))
325     // If we find a PHI more than once, we're on a cycle that
326     // won't prove fruitful.
327     if (PHINode *JP = dyn_cast<PHINode>(J))
328       if (!PHIs.insert(cast<PHINode>(JP))) {
329         // Break the cycle and delete the PHI and its operands.
330         JP->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(JP->getType()));
331         (void)RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(JP);
332         Changed = true;
333         break;
334       }
335   return Changed;
336 }
337
338 /// SimplifyInstructionsInBlock - Scan the specified basic block and try to
339 /// simplify any instructions in it and recursively delete dead instructions.
340 ///
341 /// This returns true if it changed the code, note that it can delete
342 /// instructions in other blocks as well in this block.
343 bool llvm::SimplifyInstructionsInBlock(BasicBlock *BB, const TargetData *TD) {
344   bool MadeChange = false;
345   for (BasicBlock::iterator BI = BB->begin(), E = BB->end(); BI != E; ) {
346     Instruction *Inst = BI++;
347     
348     if (Value *V = SimplifyInstruction(Inst, TD)) {
349       WeakVH BIHandle(BI);
350       ReplaceAndSimplifyAllUses(Inst, V, TD);
351       MadeChange = true;
352       if (BIHandle == 0)
353         BI = BB->begin();
354       continue;
355     }
356     
357     MadeChange |= RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(Inst);
358   }
359   return MadeChange;
360 }
361
362 //===----------------------------------------------------------------------===//
363 //  Control Flow Graph Restructuring.
364 //
365
366
367 /// RemovePredecessorAndSimplify - Like BasicBlock::removePredecessor, this
368 /// method is called when we're about to delete Pred as a predecessor of BB.  If
369 /// BB contains any PHI nodes, this drops the entries in the PHI nodes for Pred.
370 ///
371 /// Unlike the removePredecessor method, this attempts to simplify uses of PHI
372 /// nodes that collapse into identity values.  For example, if we have:
373 ///   x = phi(1, 0, 0, 0)
374 ///   y = and x, z
375 ///
376 /// .. and delete the predecessor corresponding to the '1', this will attempt to
377 /// recursively fold the and to 0.
378 void llvm::RemovePredecessorAndSimplify(BasicBlock *BB, BasicBlock *Pred,
379                                         TargetData *TD) {
380   // This only adjusts blocks with PHI nodes.
381   if (!isa<PHINode>(BB->begin()))
382     return;
383   
384   // Remove the entries for Pred from the PHI nodes in BB, but do not simplify
385   // them down.  This will leave us with single entry phi nodes and other phis
386   // that can be removed.
387   BB->removePredecessor(Pred, true);
388   
389   WeakVH PhiIt = &BB->front();
390   while (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(PhiIt)) {
391     PhiIt = &*++BasicBlock::iterator(cast<Instruction>(PhiIt));
392     
393     Value *PNV = PN->hasConstantValue();
394     if (PNV == 0) continue;
395     
396     // If we're able to simplify the phi to a single value, substitute the new
397     // value into all of its uses.
398     assert(PNV != PN && "hasConstantValue broken");
399     
400     ReplaceAndSimplifyAllUses(PN, PNV, TD);
401     
402     // If recursive simplification ended up deleting the next PHI node we would
403     // iterate to, then our iterator is invalid, restart scanning from the top
404     // of the block.
405     if (PhiIt == 0) PhiIt = &BB->front();
406   }
407 }
408
409
410 /// MergeBasicBlockIntoOnlyPred - DestBB is a block with one predecessor and its
411 /// predecessor is known to have one successor (DestBB!).  Eliminate the edge
412 /// between them, moving the instructions in the predecessor into DestBB and
413 /// deleting the predecessor block.
414 ///
415 void llvm::MergeBasicBlockIntoOnlyPred(BasicBlock *DestBB, Pass *P) {
416   // If BB has single-entry PHI nodes, fold them.
417   while (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(DestBB->begin())) {
418     Value *NewVal = PN->getIncomingValue(0);
419     // Replace self referencing PHI with undef, it must be dead.
420     if (NewVal == PN) NewVal = UndefValue::get(PN->getType());
421     PN->replaceAllUsesWith(NewVal);
422     PN->eraseFromParent();
423   }
424   
425   BasicBlock *PredBB = DestBB->getSinglePredecessor();
426   assert(PredBB && "Block doesn't have a single predecessor!");
427   
428   // Splice all the instructions from PredBB to DestBB.
429   PredBB->getTerminator()->eraseFromParent();
430   DestBB->getInstList().splice(DestBB->begin(), PredBB->getInstList());
431   
432   // Anything that branched to PredBB now branches to DestBB.
433   PredBB->replaceAllUsesWith(DestBB);
434   
435   if (P) {
436     ProfileInfo *PI = P->getAnalysisIfAvailable<ProfileInfo>();
437     if (PI) {
438       PI->replaceAllUses(PredBB, DestBB);
439       PI->removeEdge(ProfileInfo::getEdge(PredBB, DestBB));
440     }
441   }
442   // Nuke BB.
443   PredBB->eraseFromParent();
444 }
445
446 /// CanPropagatePredecessorsForPHIs - Return true if we can fold BB, an
447 /// almost-empty BB ending in an unconditional branch to Succ, into succ.
448 ///
449 /// Assumption: Succ is the single successor for BB.
450 ///
451 static bool CanPropagatePredecessorsForPHIs(BasicBlock *BB, BasicBlock *Succ) {
452   assert(*succ_begin(BB) == Succ && "Succ is not successor of BB!");
453
454   DEBUG(dbgs() << "Looking to fold " << BB->getName() << " into " 
455         << Succ->getName() << "\n");
456   // Shortcut, if there is only a single predecessor it must be BB and merging
457   // is always safe
458   if (Succ->getSinglePredecessor()) return true;
459
460   // Make a list of the predecessors of BB
461   typedef SmallPtrSet<BasicBlock*, 16> BlockSet;
462   BlockSet BBPreds(pred_begin(BB), pred_end(BB));
463
464   // Use that list to make another list of common predecessors of BB and Succ
465   BlockSet CommonPreds;
466   for (pred_iterator PI = pred_begin(Succ), PE = pred_end(Succ);
467         PI != PE; ++PI)
468     if (BBPreds.count(*PI))
469       CommonPreds.insert(*PI);
470
471   // Shortcut, if there are no common predecessors, merging is always safe
472   if (CommonPreds.empty())
473     return true;
474   
475   // Look at all the phi nodes in Succ, to see if they present a conflict when
476   // merging these blocks
477   for (BasicBlock::iterator I = Succ->begin(); isa<PHINode>(I); ++I) {
478     PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
479
480     // If the incoming value from BB is again a PHINode in
481     // BB which has the same incoming value for *PI as PN does, we can
482     // merge the phi nodes and then the blocks can still be merged
483     PHINode *BBPN = dyn_cast<PHINode>(PN->getIncomingValueForBlock(BB));
484     if (BBPN && BBPN->getParent() == BB) {
485       for (BlockSet::iterator PI = CommonPreds.begin(), PE = CommonPreds.end();
486             PI != PE; PI++) {
487         if (BBPN->getIncomingValueForBlock(*PI) 
488               != PN->getIncomingValueForBlock(*PI)) {
489           DEBUG(dbgs() << "Can't fold, phi node " << PN->getName() << " in " 
490                 << Succ->getName() << " is conflicting with " 
491                 << BBPN->getName() << " with regard to common predecessor "
492                 << (*PI)->getName() << "\n");
493           return false;
494         }
495       }
496     } else {
497       Value* Val = PN->getIncomingValueForBlock(BB);
498       for (BlockSet::iterator PI = CommonPreds.begin(), PE = CommonPreds.end();
499             PI != PE; PI++) {
500         // See if the incoming value for the common predecessor is equal to the
501         // one for BB, in which case this phi node will not prevent the merging
502         // of the block.
503         if (Val != PN->getIncomingValueForBlock(*PI)) {
504           DEBUG(dbgs() << "Can't fold, phi node " << PN->getName() << " in " 
505                 << Succ->getName() << " is conflicting with regard to common "
506                 << "predecessor " << (*PI)->getName() << "\n");
507           return false;
508         }
509       }
510     }
511   }
512
513   return true;
514 }
515
516 /// TryToSimplifyUncondBranchFromEmptyBlock - BB is known to contain an
517 /// unconditional branch, and contains no instructions other than PHI nodes,
518 /// potential debug intrinsics and the branch.  If possible, eliminate BB by
519 /// rewriting all the predecessors to branch to the successor block and return
520 /// true.  If we can't transform, return false.
521 bool llvm::TryToSimplifyUncondBranchFromEmptyBlock(BasicBlock *BB) {
522   // We can't eliminate infinite loops.
523   BasicBlock *Succ = cast<BranchInst>(BB->getTerminator())->getSuccessor(0);
524   if (BB == Succ) return false;
525   
526   // Check to see if merging these blocks would cause conflicts for any of the
527   // phi nodes in BB or Succ. If not, we can safely merge.
528   if (!CanPropagatePredecessorsForPHIs(BB, Succ)) return false;
529
530   // Check for cases where Succ has multiple predecessors and a PHI node in BB
531   // has uses which will not disappear when the PHI nodes are merged.  It is
532   // possible to handle such cases, but difficult: it requires checking whether
533   // BB dominates Succ, which is non-trivial to calculate in the case where
534   // Succ has multiple predecessors.  Also, it requires checking whether
535   // constructing the necessary self-referential PHI node doesn't intoduce any
536   // conflicts; this isn't too difficult, but the previous code for doing this
537   // was incorrect.
538   //
539   // Note that if this check finds a live use, BB dominates Succ, so BB is
540   // something like a loop pre-header (or rarely, a part of an irreducible CFG);
541   // folding the branch isn't profitable in that case anyway.
542   if (!Succ->getSinglePredecessor()) {
543     BasicBlock::iterator BBI = BB->begin();
544     while (isa<PHINode>(*BBI)) {
545       for (Value::use_iterator UI = BBI->use_begin(), E = BBI->use_end();
546            UI != E; ++UI) {
547         if (PHINode* PN = dyn_cast<PHINode>(*UI)) {
548           if (PN->getIncomingBlock(UI) != BB)
549             return false;
550         } else {
551           return false;
552         }
553       }
554       ++BBI;
555     }
556   }
557
558   DEBUG(dbgs() << "Killing Trivial BB: \n" << *BB);
559   
560   if (isa<PHINode>(Succ->begin())) {
561     // If there is more than one pred of succ, and there are PHI nodes in
562     // the successor, then we need to add incoming edges for the PHI nodes
563     //
564     const SmallVector<BasicBlock*, 16> BBPreds(pred_begin(BB), pred_end(BB));
565     
566     // Loop over all of the PHI nodes in the successor of BB.
567     for (BasicBlock::iterator I = Succ->begin(); isa<PHINode>(I); ++I) {
568       PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
569       Value *OldVal = PN->removeIncomingValue(BB, false);
570       assert(OldVal && "No entry in PHI for Pred BB!");
571       
572       // If this incoming value is one of the PHI nodes in BB, the new entries
573       // in the PHI node are the entries from the old PHI.
574       if (isa<PHINode>(OldVal) && cast<PHINode>(OldVal)->getParent() == BB) {
575         PHINode *OldValPN = cast<PHINode>(OldVal);
576         for (unsigned i = 0, e = OldValPN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
577           // Note that, since we are merging phi nodes and BB and Succ might
578           // have common predecessors, we could end up with a phi node with
579           // identical incoming branches. This will be cleaned up later (and
580           // will trigger asserts if we try to clean it up now, without also
581           // simplifying the corresponding conditional branch).
582           PN->addIncoming(OldValPN->getIncomingValue(i),
583                           OldValPN->getIncomingBlock(i));
584       } else {
585         // Add an incoming value for each of the new incoming values.
586         for (unsigned i = 0, e = BBPreds.size(); i != e; ++i)
587           PN->addIncoming(OldVal, BBPreds[i]);
588       }
589     }
590   }
591   
592   while (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(&BB->front())) {
593     if (Succ->getSinglePredecessor()) {
594       // BB is the only predecessor of Succ, so Succ will end up with exactly
595       // the same predecessors BB had.
596       Succ->getInstList().splice(Succ->begin(),
597                                  BB->getInstList(), BB->begin());
598     } else {
599       // We explicitly check for such uses in CanPropagatePredecessorsForPHIs.
600       assert(PN->use_empty() && "There shouldn't be any uses here!");
601       PN->eraseFromParent();
602     }
603   }
604     
605   // Everything that jumped to BB now goes to Succ.
606   BB->replaceAllUsesWith(Succ);
607   if (!Succ->hasName()) Succ->takeName(BB);
608   BB->eraseFromParent();              // Delete the old basic block.
609   return true;
610 }
611
612 /// EliminateDuplicatePHINodes - Check for and eliminate duplicate PHI
613 /// nodes in this block. This doesn't try to be clever about PHI nodes
614 /// which differ only in the order of the incoming values, but instcombine
615 /// orders them so it usually won't matter.
616 ///
617 bool llvm::EliminateDuplicatePHINodes(BasicBlock *BB) {
618   bool Changed = false;
619
620   // This implementation doesn't currently consider undef operands
621   // specially. Theroetically, two phis which are identical except for
622   // one having an undef where the other doesn't could be collapsed.
623
624   // Map from PHI hash values to PHI nodes. If multiple PHIs have
625   // the same hash value, the element is the first PHI in the
626   // linked list in CollisionMap.
627   DenseMap<uintptr_t, PHINode *> HashMap;
628
629   // Maintain linked lists of PHI nodes with common hash values.
630   DenseMap<PHINode *, PHINode *> CollisionMap;
631
632   // Examine each PHI.
633   for (BasicBlock::iterator I = BB->begin();
634        PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(I++); ) {
635     // Compute a hash value on the operands. Instcombine will likely have sorted
636     // them, which helps expose duplicates, but we have to check all the
637     // operands to be safe in case instcombine hasn't run.
638     uintptr_t Hash = 0;
639     for (User::op_iterator I = PN->op_begin(), E = PN->op_end(); I != E; ++I) {
640       // This hash algorithm is quite weak as hash functions go, but it seems
641       // to do a good enough job for this particular purpose, and is very quick.
642       Hash ^= reinterpret_cast<uintptr_t>(static_cast<Value *>(*I));
643       Hash = (Hash << 7) | (Hash >> (sizeof(uintptr_t) * CHAR_BIT - 7));
644     }
645     // If we've never seen this hash value before, it's a unique PHI.
646     std::pair<DenseMap<uintptr_t, PHINode *>::iterator, bool> Pair =
647       HashMap.insert(std::make_pair(Hash, PN));
648     if (Pair.second) continue;
649     // Otherwise it's either a duplicate or a hash collision.
650     for (PHINode *OtherPN = Pair.first->second; ; ) {
651       if (OtherPN->isIdenticalTo(PN)) {
652         // A duplicate. Replace this PHI with its duplicate.
653         PN->replaceAllUsesWith(OtherPN);
654         PN->eraseFromParent();
655         Changed = true;
656         break;
657       }
658       // A non-duplicate hash collision.
659       DenseMap<PHINode *, PHINode *>::iterator I = CollisionMap.find(OtherPN);
660       if (I == CollisionMap.end()) {
661         // Set this PHI to be the head of the linked list of colliding PHIs.
662         PHINode *Old = Pair.first->second;
663         Pair.first->second = PN;
664         CollisionMap[PN] = Old;
665         break;
666       }
667       // Procede to the next PHI in the list.
668       OtherPN = I->second;
669     }
670   }
671
672   return Changed;
673 }