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