Use IRBuilder while simplifying switch instruction.
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / Utils / SimplifyCFG.cpp
1 //===- SimplifyCFG.cpp - Code to perform CFG simplification ---------------===//
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 // Peephole optimize the CFG.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #define DEBUG_TYPE "simplifycfg"
15 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
16 #include "llvm/Constants.h"
17 #include "llvm/Instructions.h"
18 #include "llvm/IntrinsicInst.h"
19 #include "llvm/Type.h"
20 #include "llvm/DerivedTypes.h"
21 #include "llvm/GlobalVariable.h"
22 #include "llvm/Analysis/InstructionSimplify.h"
23 #include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
24 #include "llvm/Target/TargetData.h"
25 #include "llvm/Transforms/Utils/BasicBlockUtils.h"
26 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
27 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
28 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
29 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
30 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
31 #include "llvm/Support/CFG.h"
32 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
33 #include "llvm/Support/ConstantRange.h"
34 #include "llvm/Support/Debug.h"
35 #include "llvm/Support/IRBuilder.h"
36 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
37 #include <algorithm>
38 #include <set>
39 #include <map>
40 using namespace llvm;
41
42 static cl::opt<unsigned>
43 PHINodeFoldingThreshold("phi-node-folding-threshold", cl::Hidden, cl::init(1),
44    cl::desc("Control the amount of phi node folding to perform (default = 1)"));
45
46 static cl::opt<bool>
47 DupRet("simplifycfg-dup-ret", cl::Hidden, cl::init(false),
48        cl::desc("Duplicate return instructions into unconditional branches"));
49
50 STATISTIC(NumSpeculations, "Number of speculative executed instructions");
51
52 namespace {
53 class SimplifyCFGOpt {
54   const TargetData *const TD;
55
56   Value *isValueEqualityComparison(TerminatorInst *TI);
57   BasicBlock *GetValueEqualityComparisonCases(TerminatorInst *TI,
58     std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > &Cases);
59   bool SimplifyEqualityComparisonWithOnlyPredecessor(TerminatorInst *TI,
60                                                      BasicBlock *Pred,
61                                                      IRBuilder<> &Builder);
62   bool FoldValueComparisonIntoPredecessors(TerminatorInst *TI);
63
64   bool SimplifyReturn(ReturnInst *RI);
65   bool SimplifyUnwind(UnwindInst *UI, IRBuilder<> &Builder);
66   bool SimplifyUnreachable(UnreachableInst *UI);
67   bool SimplifySwitch(SwitchInst *SI, IRBuilder<> &Builder);
68   bool SimplifyIndirectBr(IndirectBrInst *IBI);
69   bool SimplifyUncondBranch(BranchInst *BI, IRBuilder <> &Builder);
70   bool SimplifyCondBranch(BranchInst *BI, IRBuilder <>&Builder);
71
72 public:
73   explicit SimplifyCFGOpt(const TargetData *td) : TD(td) {}
74   bool run(BasicBlock *BB);
75 };
76 }
77
78 /// SafeToMergeTerminators - Return true if it is safe to merge these two
79 /// terminator instructions together.
80 ///
81 static bool SafeToMergeTerminators(TerminatorInst *SI1, TerminatorInst *SI2) {
82   if (SI1 == SI2) return false;  // Can't merge with self!
83   
84   // It is not safe to merge these two switch instructions if they have a common
85   // successor, and if that successor has a PHI node, and if *that* PHI node has
86   // conflicting incoming values from the two switch blocks.
87   BasicBlock *SI1BB = SI1->getParent();
88   BasicBlock *SI2BB = SI2->getParent();
89   SmallPtrSet<BasicBlock*, 16> SI1Succs(succ_begin(SI1BB), succ_end(SI1BB));
90   
91   for (succ_iterator I = succ_begin(SI2BB), E = succ_end(SI2BB); I != E; ++I)
92     if (SI1Succs.count(*I))
93       for (BasicBlock::iterator BBI = (*I)->begin();
94            isa<PHINode>(BBI); ++BBI) {
95         PHINode *PN = cast<PHINode>(BBI);
96         if (PN->getIncomingValueForBlock(SI1BB) !=
97             PN->getIncomingValueForBlock(SI2BB))
98           return false;
99       }
100         
101   return true;
102 }
103
104 /// AddPredecessorToBlock - Update PHI nodes in Succ to indicate that there will
105 /// now be entries in it from the 'NewPred' block.  The values that will be
106 /// flowing into the PHI nodes will be the same as those coming in from
107 /// ExistPred, an existing predecessor of Succ.
108 static void AddPredecessorToBlock(BasicBlock *Succ, BasicBlock *NewPred,
109                                   BasicBlock *ExistPred) {
110   if (!isa<PHINode>(Succ->begin())) return; // Quick exit if nothing to do
111   
112   PHINode *PN;
113   for (BasicBlock::iterator I = Succ->begin();
114        (PN = dyn_cast<PHINode>(I)); ++I)
115     PN->addIncoming(PN->getIncomingValueForBlock(ExistPred), NewPred);
116 }
117
118
119 /// GetIfCondition - Given a basic block (BB) with two predecessors (and at
120 /// least one PHI node in it), check to see if the merge at this block is due
121 /// to an "if condition".  If so, return the boolean condition that determines
122 /// which entry into BB will be taken.  Also, return by references the block
123 /// that will be entered from if the condition is true, and the block that will
124 /// be entered if the condition is false.
125 ///
126 /// This does no checking to see if the true/false blocks have large or unsavory
127 /// instructions in them.
128 static Value *GetIfCondition(BasicBlock *BB, BasicBlock *&IfTrue,
129                              BasicBlock *&IfFalse) {
130   PHINode *SomePHI = cast<PHINode>(BB->begin());
131   assert(SomePHI->getNumIncomingValues() == 2 &&
132          "Function can only handle blocks with 2 predecessors!");
133   BasicBlock *Pred1 = SomePHI->getIncomingBlock(0);
134   BasicBlock *Pred2 = SomePHI->getIncomingBlock(1);
135
136   // We can only handle branches.  Other control flow will be lowered to
137   // branches if possible anyway.
138   BranchInst *Pred1Br = dyn_cast<BranchInst>(Pred1->getTerminator());
139   BranchInst *Pred2Br = dyn_cast<BranchInst>(Pred2->getTerminator());
140   if (Pred1Br == 0 || Pred2Br == 0)
141     return 0;
142
143   // Eliminate code duplication by ensuring that Pred1Br is conditional if
144   // either are.
145   if (Pred2Br->isConditional()) {
146     // If both branches are conditional, we don't have an "if statement".  In
147     // reality, we could transform this case, but since the condition will be
148     // required anyway, we stand no chance of eliminating it, so the xform is
149     // probably not profitable.
150     if (Pred1Br->isConditional())
151       return 0;
152
153     std::swap(Pred1, Pred2);
154     std::swap(Pred1Br, Pred2Br);
155   }
156
157   if (Pred1Br->isConditional()) {
158     // The only thing we have to watch out for here is to make sure that Pred2
159     // doesn't have incoming edges from other blocks.  If it does, the condition
160     // doesn't dominate BB.
161     if (Pred2->getSinglePredecessor() == 0)
162       return 0;
163     
164     // If we found a conditional branch predecessor, make sure that it branches
165     // to BB and Pred2Br.  If it doesn't, this isn't an "if statement".
166     if (Pred1Br->getSuccessor(0) == BB &&
167         Pred1Br->getSuccessor(1) == Pred2) {
168       IfTrue = Pred1;
169       IfFalse = Pred2;
170     } else if (Pred1Br->getSuccessor(0) == Pred2 &&
171                Pred1Br->getSuccessor(1) == BB) {
172       IfTrue = Pred2;
173       IfFalse = Pred1;
174     } else {
175       // We know that one arm of the conditional goes to BB, so the other must
176       // go somewhere unrelated, and this must not be an "if statement".
177       return 0;
178     }
179
180     return Pred1Br->getCondition();
181   }
182
183   // Ok, if we got here, both predecessors end with an unconditional branch to
184   // BB.  Don't panic!  If both blocks only have a single (identical)
185   // predecessor, and THAT is a conditional branch, then we're all ok!
186   BasicBlock *CommonPred = Pred1->getSinglePredecessor();
187   if (CommonPred == 0 || CommonPred != Pred2->getSinglePredecessor())
188     return 0;
189
190   // Otherwise, if this is a conditional branch, then we can use it!
191   BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(CommonPred->getTerminator());
192   if (BI == 0) return 0;
193   
194   assert(BI->isConditional() && "Two successors but not conditional?");
195   if (BI->getSuccessor(0) == Pred1) {
196     IfTrue = Pred1;
197     IfFalse = Pred2;
198   } else {
199     IfTrue = Pred2;
200     IfFalse = Pred1;
201   }
202   return BI->getCondition();
203 }
204
205 /// DominatesMergePoint - If we have a merge point of an "if condition" as
206 /// accepted above, return true if the specified value dominates the block.  We
207 /// don't handle the true generality of domination here, just a special case
208 /// which works well enough for us.
209 ///
210 /// If AggressiveInsts is non-null, and if V does not dominate BB, we check to
211 /// see if V (which must be an instruction) and its recursive operands
212 /// that do not dominate BB have a combined cost lower than CostRemaining and
213 /// are non-trapping.  If both are true, the instruction is inserted into the
214 /// set and true is returned.
215 ///
216 /// The cost for most non-trapping instructions is defined as 1 except for
217 /// Select whose cost is 2.
218 ///
219 /// After this function returns, CostRemaining is decreased by the cost of
220 /// V plus its non-dominating operands.  If that cost is greater than
221 /// CostRemaining, false is returned and CostRemaining is undefined.
222 static bool DominatesMergePoint(Value *V, BasicBlock *BB,
223                                 SmallPtrSet<Instruction*, 4> *AggressiveInsts,
224                                 unsigned &CostRemaining) {
225   Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
226   if (!I) {
227     // Non-instructions all dominate instructions, but not all constantexprs
228     // can be executed unconditionally.
229     if (ConstantExpr *C = dyn_cast<ConstantExpr>(V))
230       if (C->canTrap())
231         return false;
232     return true;
233   }
234   BasicBlock *PBB = I->getParent();
235
236   // We don't want to allow weird loops that might have the "if condition" in
237   // the bottom of this block.
238   if (PBB == BB) return false;
239
240   // If this instruction is defined in a block that contains an unconditional
241   // branch to BB, then it must be in the 'conditional' part of the "if
242   // statement".  If not, it definitely dominates the region.
243   BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(PBB->getTerminator());
244   if (BI == 0 || BI->isConditional() || BI->getSuccessor(0) != BB)
245     return true;
246
247   // If we aren't allowing aggressive promotion anymore, then don't consider
248   // instructions in the 'if region'.
249   if (AggressiveInsts == 0) return false;
250   
251   // If we have seen this instruction before, don't count it again.
252   if (AggressiveInsts->count(I)) return true;
253
254   // Okay, it looks like the instruction IS in the "condition".  Check to
255   // see if it's a cheap instruction to unconditionally compute, and if it
256   // only uses stuff defined outside of the condition.  If so, hoist it out.
257   if (!I->isSafeToSpeculativelyExecute())
258     return false;
259
260   unsigned Cost = 0;
261
262   switch (I->getOpcode()) {
263   default: return false;  // Cannot hoist this out safely.
264   case Instruction::Load:
265     // We have to check to make sure there are no instructions before the
266     // load in its basic block, as we are going to hoist the load out to its
267     // predecessor.
268     if (PBB->getFirstNonPHIOrDbg() != I)
269       return false;
270     Cost = 1;
271     break;
272   case Instruction::GetElementPtr:
273     // GEPs are cheap if all indices are constant.
274     if (!cast<GetElementPtrInst>(I)->hasAllConstantIndices())
275       return false;
276     Cost = 1;
277     break;
278   case Instruction::Add:
279   case Instruction::Sub:
280   case Instruction::And:
281   case Instruction::Or:
282   case Instruction::Xor:
283   case Instruction::Shl:
284   case Instruction::LShr:
285   case Instruction::AShr:
286   case Instruction::ICmp:
287   case Instruction::Trunc:
288   case Instruction::ZExt:
289   case Instruction::SExt:
290     Cost = 1;
291     break;   // These are all cheap and non-trapping instructions.
292
293   case Instruction::Select:
294     Cost = 2;
295     break;
296   }
297
298   if (Cost > CostRemaining)
299     return false;
300
301   CostRemaining -= Cost;
302
303   // Okay, we can only really hoist these out if their operands do
304   // not take us over the cost threshold.
305   for (User::op_iterator i = I->op_begin(), e = I->op_end(); i != e; ++i)
306     if (!DominatesMergePoint(*i, BB, AggressiveInsts, CostRemaining))
307       return false;
308   // Okay, it's safe to do this!  Remember this instruction.
309   AggressiveInsts->insert(I);
310   return true;
311 }
312
313 /// GetConstantInt - Extract ConstantInt from value, looking through IntToPtr
314 /// and PointerNullValue. Return NULL if value is not a constant int.
315 static ConstantInt *GetConstantInt(Value *V, const TargetData *TD) {
316   // Normal constant int.
317   ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V);
318   if (CI || !TD || !isa<Constant>(V) || !V->getType()->isPointerTy())
319     return CI;
320
321   // This is some kind of pointer constant. Turn it into a pointer-sized
322   // ConstantInt if possible.
323   const IntegerType *PtrTy = TD->getIntPtrType(V->getContext());
324
325   // Null pointer means 0, see SelectionDAGBuilder::getValue(const Value*).
326   if (isa<ConstantPointerNull>(V))
327     return ConstantInt::get(PtrTy, 0);
328
329   // IntToPtr const int.
330   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V))
331     if (CE->getOpcode() == Instruction::IntToPtr)
332       if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CE->getOperand(0))) {
333         // The constant is very likely to have the right type already.
334         if (CI->getType() == PtrTy)
335           return CI;
336         else
337           return cast<ConstantInt>
338             (ConstantExpr::getIntegerCast(CI, PtrTy, /*isSigned=*/false));
339       }
340   return 0;
341 }
342
343 /// GatherConstantCompares - Given a potentially 'or'd or 'and'd together
344 /// collection of icmp eq/ne instructions that compare a value against a
345 /// constant, return the value being compared, and stick the constant into the
346 /// Values vector.
347 static Value *
348 GatherConstantCompares(Value *V, std::vector<ConstantInt*> &Vals, Value *&Extra,
349                        const TargetData *TD, bool isEQ, unsigned &UsedICmps) {
350   Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
351   if (I == 0) return 0;
352   
353   // If this is an icmp against a constant, handle this as one of the cases.
354   if (ICmpInst *ICI = dyn_cast<ICmpInst>(I)) {
355     if (ConstantInt *C = GetConstantInt(I->getOperand(1), TD)) {
356       if (ICI->getPredicate() == (isEQ ? ICmpInst::ICMP_EQ:ICmpInst::ICMP_NE)) {
357         UsedICmps++;
358         Vals.push_back(C);
359         return I->getOperand(0);
360       }
361       
362       // If we have "x ult 3" comparison, for example, then we can add 0,1,2 to
363       // the set.
364       ConstantRange Span =
365         ConstantRange::makeICmpRegion(ICI->getPredicate(), C->getValue());
366       
367       // If this is an and/!= check then we want to optimize "x ugt 2" into
368       // x != 0 && x != 1.
369       if (!isEQ)
370         Span = Span.inverse();
371       
372       // If there are a ton of values, we don't want to make a ginormous switch.
373       if (Span.getSetSize().ugt(8) || Span.isEmptySet() ||
374           // We don't handle wrapped sets yet.
375           Span.isWrappedSet())
376         return 0;
377       
378       for (APInt Tmp = Span.getLower(); Tmp != Span.getUpper(); ++Tmp)
379         Vals.push_back(ConstantInt::get(V->getContext(), Tmp));
380       UsedICmps++;
381       return I->getOperand(0);
382     }
383     return 0;
384   }
385   
386   // Otherwise, we can only handle an | or &, depending on isEQ.
387   if (I->getOpcode() != (isEQ ? Instruction::Or : Instruction::And))
388     return 0;
389   
390   unsigned NumValsBeforeLHS = Vals.size();
391   unsigned UsedICmpsBeforeLHS = UsedICmps;
392   if (Value *LHS = GatherConstantCompares(I->getOperand(0), Vals, Extra, TD,
393                                           isEQ, UsedICmps)) {
394     unsigned NumVals = Vals.size();
395     unsigned UsedICmpsBeforeRHS = UsedICmps;
396     if (Value *RHS = GatherConstantCompares(I->getOperand(1), Vals, Extra, TD,
397                                             isEQ, UsedICmps)) {
398       if (LHS == RHS)
399         return LHS;
400       Vals.resize(NumVals);
401       UsedICmps = UsedICmpsBeforeRHS;
402     }
403
404     // The RHS of the or/and can't be folded in and we haven't used "Extra" yet,
405     // set it and return success.
406     if (Extra == 0 || Extra == I->getOperand(1)) {
407       Extra = I->getOperand(1);
408       return LHS;
409     }
410     
411     Vals.resize(NumValsBeforeLHS);
412     UsedICmps = UsedICmpsBeforeLHS;
413     return 0;
414   }
415   
416   // If the LHS can't be folded in, but Extra is available and RHS can, try to
417   // use LHS as Extra.
418   if (Extra == 0 || Extra == I->getOperand(0)) {
419     Value *OldExtra = Extra;
420     Extra = I->getOperand(0);
421     if (Value *RHS = GatherConstantCompares(I->getOperand(1), Vals, Extra, TD,
422                                             isEQ, UsedICmps))
423       return RHS;
424     assert(Vals.size() == NumValsBeforeLHS);
425     Extra = OldExtra;
426   }
427   
428   return 0;
429 }
430       
431 static void EraseTerminatorInstAndDCECond(TerminatorInst *TI) {
432   Instruction* Cond = 0;
433   if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(TI)) {
434     Cond = dyn_cast<Instruction>(SI->getCondition());
435   } else if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(TI)) {
436     if (BI->isConditional())
437       Cond = dyn_cast<Instruction>(BI->getCondition());
438   } else if (IndirectBrInst *IBI = dyn_cast<IndirectBrInst>(TI)) {
439     Cond = dyn_cast<Instruction>(IBI->getAddress());
440   }
441
442   TI->eraseFromParent();
443   if (Cond) RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(Cond);
444 }
445
446 /// isValueEqualityComparison - Return true if the specified terminator checks
447 /// to see if a value is equal to constant integer value.
448 Value *SimplifyCFGOpt::isValueEqualityComparison(TerminatorInst *TI) {
449   Value *CV = 0;
450   if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(TI)) {
451     // Do not permit merging of large switch instructions into their
452     // predecessors unless there is only one predecessor.
453     if (SI->getNumSuccessors()*std::distance(pred_begin(SI->getParent()),
454                                              pred_end(SI->getParent())) <= 128)
455       CV = SI->getCondition();
456   } else if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(TI))
457     if (BI->isConditional() && BI->getCondition()->hasOneUse())
458       if (ICmpInst *ICI = dyn_cast<ICmpInst>(BI->getCondition()))
459         if ((ICI->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_EQ ||
460              ICI->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_NE) &&
461             GetConstantInt(ICI->getOperand(1), TD))
462           CV = ICI->getOperand(0);
463
464   // Unwrap any lossless ptrtoint cast.
465   if (TD && CV && CV->getType() == TD->getIntPtrType(CV->getContext()))
466     if (PtrToIntInst *PTII = dyn_cast<PtrToIntInst>(CV))
467       CV = PTII->getOperand(0);
468   return CV;
469 }
470
471 /// GetValueEqualityComparisonCases - Given a value comparison instruction,
472 /// decode all of the 'cases' that it represents and return the 'default' block.
473 BasicBlock *SimplifyCFGOpt::
474 GetValueEqualityComparisonCases(TerminatorInst *TI,
475                                 std::vector<std::pair<ConstantInt*,
476                                                       BasicBlock*> > &Cases) {
477   if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(TI)) {
478     Cases.reserve(SI->getNumCases());
479     for (unsigned i = 1, e = SI->getNumCases(); i != e; ++i)
480       Cases.push_back(std::make_pair(SI->getCaseValue(i), SI->getSuccessor(i)));
481     return SI->getDefaultDest();
482   }
483
484   BranchInst *BI = cast<BranchInst>(TI);
485   ICmpInst *ICI = cast<ICmpInst>(BI->getCondition());
486   Cases.push_back(std::make_pair(GetConstantInt(ICI->getOperand(1), TD),
487                                  BI->getSuccessor(ICI->getPredicate() ==
488                                                   ICmpInst::ICMP_NE)));
489   return BI->getSuccessor(ICI->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_EQ);
490 }
491
492
493 /// EliminateBlockCases - Given a vector of bb/value pairs, remove any entries
494 /// in the list that match the specified block.
495 static void EliminateBlockCases(BasicBlock *BB,
496                std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > &Cases) {
497   for (unsigned i = 0, e = Cases.size(); i != e; ++i)
498     if (Cases[i].second == BB) {
499       Cases.erase(Cases.begin()+i);
500       --i; --e;
501     }
502 }
503
504 /// ValuesOverlap - Return true if there are any keys in C1 that exist in C2 as
505 /// well.
506 static bool
507 ValuesOverlap(std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > &C1,
508               std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > &C2) {
509   std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > *V1 = &C1, *V2 = &C2;
510
511   // Make V1 be smaller than V2.
512   if (V1->size() > V2->size())
513     std::swap(V1, V2);
514
515   if (V1->size() == 0) return false;
516   if (V1->size() == 1) {
517     // Just scan V2.
518     ConstantInt *TheVal = (*V1)[0].first;
519     for (unsigned i = 0, e = V2->size(); i != e; ++i)
520       if (TheVal == (*V2)[i].first)
521         return true;
522   }
523
524   // Otherwise, just sort both lists and compare element by element.
525   array_pod_sort(V1->begin(), V1->end());
526   array_pod_sort(V2->begin(), V2->end());
527   unsigned i1 = 0, i2 = 0, e1 = V1->size(), e2 = V2->size();
528   while (i1 != e1 && i2 != e2) {
529     if ((*V1)[i1].first == (*V2)[i2].first)
530       return true;
531     if ((*V1)[i1].first < (*V2)[i2].first)
532       ++i1;
533     else
534       ++i2;
535   }
536   return false;
537 }
538
539 /// SimplifyEqualityComparisonWithOnlyPredecessor - If TI is known to be a
540 /// terminator instruction and its block is known to only have a single
541 /// predecessor block, check to see if that predecessor is also a value
542 /// comparison with the same value, and if that comparison determines the
543 /// outcome of this comparison.  If so, simplify TI.  This does a very limited
544 /// form of jump threading.
545 bool SimplifyCFGOpt::
546 SimplifyEqualityComparisonWithOnlyPredecessor(TerminatorInst *TI,
547                                               BasicBlock *Pred,
548                                               IRBuilder<> &Builder) {
549   Value *PredVal = isValueEqualityComparison(Pred->getTerminator());
550   if (!PredVal) return false;  // Not a value comparison in predecessor.
551
552   Value *ThisVal = isValueEqualityComparison(TI);
553   assert(ThisVal && "This isn't a value comparison!!");
554   if (ThisVal != PredVal) return false;  // Different predicates.
555
556   // Find out information about when control will move from Pred to TI's block.
557   std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > PredCases;
558   BasicBlock *PredDef = GetValueEqualityComparisonCases(Pred->getTerminator(),
559                                                         PredCases);
560   EliminateBlockCases(PredDef, PredCases);  // Remove default from cases.
561
562   // Find information about how control leaves this block.
563   std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > ThisCases;
564   BasicBlock *ThisDef = GetValueEqualityComparisonCases(TI, ThisCases);
565   EliminateBlockCases(ThisDef, ThisCases);  // Remove default from cases.
566
567   // If TI's block is the default block from Pred's comparison, potentially
568   // simplify TI based on this knowledge.
569   if (PredDef == TI->getParent()) {
570     // If we are here, we know that the value is none of those cases listed in
571     // PredCases.  If there are any cases in ThisCases that are in PredCases, we
572     // can simplify TI.
573     if (!ValuesOverlap(PredCases, ThisCases))
574       return false;
575     
576     if (isa<BranchInst>(TI)) {
577       // Okay, one of the successors of this condbr is dead.  Convert it to a
578       // uncond br.
579       assert(ThisCases.size() == 1 && "Branch can only have one case!");
580       // Insert the new branch.
581       Instruction *NI = Builder.CreateBr(ThisDef);
582       (void) NI;
583
584       // Remove PHI node entries for the dead edge.
585       ThisCases[0].second->removePredecessor(TI->getParent());
586
587       DEBUG(dbgs() << "Threading pred instr: " << *Pred->getTerminator()
588            << "Through successor TI: " << *TI << "Leaving: " << *NI << "\n");
589
590       EraseTerminatorInstAndDCECond(TI);
591       return true;
592     }
593       
594     SwitchInst *SI = cast<SwitchInst>(TI);
595     // Okay, TI has cases that are statically dead, prune them away.
596     SmallPtrSet<Constant*, 16> DeadCases;
597     for (unsigned i = 0, e = PredCases.size(); i != e; ++i)
598       DeadCases.insert(PredCases[i].first);
599
600     DEBUG(dbgs() << "Threading pred instr: " << *Pred->getTerminator()
601                  << "Through successor TI: " << *TI);
602
603     for (unsigned i = SI->getNumCases()-1; i != 0; --i)
604       if (DeadCases.count(SI->getCaseValue(i))) {
605         SI->getSuccessor(i)->removePredecessor(TI->getParent());
606         SI->removeCase(i);
607       }
608
609     DEBUG(dbgs() << "Leaving: " << *TI << "\n");
610     return true;
611   }
612   
613   // Otherwise, TI's block must correspond to some matched value.  Find out
614   // which value (or set of values) this is.
615   ConstantInt *TIV = 0;
616   BasicBlock *TIBB = TI->getParent();
617   for (unsigned i = 0, e = PredCases.size(); i != e; ++i)
618     if (PredCases[i].second == TIBB) {
619       if (TIV != 0)
620         return false;  // Cannot handle multiple values coming to this block.
621       TIV = PredCases[i].first;
622     }
623   assert(TIV && "No edge from pred to succ?");
624
625   // Okay, we found the one constant that our value can be if we get into TI's
626   // BB.  Find out which successor will unconditionally be branched to.
627   BasicBlock *TheRealDest = 0;
628   for (unsigned i = 0, e = ThisCases.size(); i != e; ++i)
629     if (ThisCases[i].first == TIV) {
630       TheRealDest = ThisCases[i].second;
631       break;
632     }
633
634   // If not handled by any explicit cases, it is handled by the default case.
635   if (TheRealDest == 0) TheRealDest = ThisDef;
636
637   // Remove PHI node entries for dead edges.
638   BasicBlock *CheckEdge = TheRealDest;
639   for (succ_iterator SI = succ_begin(TIBB), e = succ_end(TIBB); SI != e; ++SI)
640     if (*SI != CheckEdge)
641       (*SI)->removePredecessor(TIBB);
642     else
643       CheckEdge = 0;
644
645   // Insert the new branch.
646   Instruction *NI = Builder.CreateBr(TheRealDest);
647   (void) NI;
648
649   DEBUG(dbgs() << "Threading pred instr: " << *Pred->getTerminator()
650             << "Through successor TI: " << *TI << "Leaving: " << *NI << "\n");
651
652   EraseTerminatorInstAndDCECond(TI);
653   return true;
654 }
655
656 namespace {
657   /// ConstantIntOrdering - This class implements a stable ordering of constant
658   /// integers that does not depend on their address.  This is important for
659   /// applications that sort ConstantInt's to ensure uniqueness.
660   struct ConstantIntOrdering {
661     bool operator()(const ConstantInt *LHS, const ConstantInt *RHS) const {
662       return LHS->getValue().ult(RHS->getValue());
663     }
664   };
665 }
666
667 static int ConstantIntSortPredicate(const void *P1, const void *P2) {
668   const ConstantInt *LHS = *(const ConstantInt**)P1;
669   const ConstantInt *RHS = *(const ConstantInt**)P2;
670   if (LHS->getValue().ult(RHS->getValue()))
671     return 1;
672   if (LHS->getValue() == RHS->getValue())
673     return 0;
674   return -1;
675 }
676
677 /// FoldValueComparisonIntoPredecessors - The specified terminator is a value
678 /// equality comparison instruction (either a switch or a branch on "X == c").
679 /// See if any of the predecessors of the terminator block are value comparisons
680 /// on the same value.  If so, and if safe to do so, fold them together.
681 bool SimplifyCFGOpt::FoldValueComparisonIntoPredecessors(TerminatorInst *TI) {
682   BasicBlock *BB = TI->getParent();
683   Value *CV = isValueEqualityComparison(TI);  // CondVal
684   assert(CV && "Not a comparison?");
685   bool Changed = false;
686
687   SmallVector<BasicBlock*, 16> Preds(pred_begin(BB), pred_end(BB));
688   while (!Preds.empty()) {
689     BasicBlock *Pred = Preds.pop_back_val();
690
691     // See if the predecessor is a comparison with the same value.
692     TerminatorInst *PTI = Pred->getTerminator();
693     Value *PCV = isValueEqualityComparison(PTI);  // PredCondVal
694
695     if (PCV == CV && SafeToMergeTerminators(TI, PTI)) {
696       // Figure out which 'cases' to copy from SI to PSI.
697       std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > BBCases;
698       BasicBlock *BBDefault = GetValueEqualityComparisonCases(TI, BBCases);
699
700       std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > PredCases;
701       BasicBlock *PredDefault = GetValueEqualityComparisonCases(PTI, PredCases);
702
703       // Based on whether the default edge from PTI goes to BB or not, fill in
704       // PredCases and PredDefault with the new switch cases we would like to
705       // build.
706       SmallVector<BasicBlock*, 8> NewSuccessors;
707
708       if (PredDefault == BB) {
709         // If this is the default destination from PTI, only the edges in TI
710         // that don't occur in PTI, or that branch to BB will be activated.
711         std::set<ConstantInt*, ConstantIntOrdering> PTIHandled;
712         for (unsigned i = 0, e = PredCases.size(); i != e; ++i)
713           if (PredCases[i].second != BB)
714             PTIHandled.insert(PredCases[i].first);
715           else {
716             // The default destination is BB, we don't need explicit targets.
717             std::swap(PredCases[i], PredCases.back());
718             PredCases.pop_back();
719             --i; --e;
720           }
721
722         // Reconstruct the new switch statement we will be building.
723         if (PredDefault != BBDefault) {
724           PredDefault->removePredecessor(Pred);
725           PredDefault = BBDefault;
726           NewSuccessors.push_back(BBDefault);
727         }
728         for (unsigned i = 0, e = BBCases.size(); i != e; ++i)
729           if (!PTIHandled.count(BBCases[i].first) &&
730               BBCases[i].second != BBDefault) {
731             PredCases.push_back(BBCases[i]);
732             NewSuccessors.push_back(BBCases[i].second);
733           }
734
735       } else {
736         // If this is not the default destination from PSI, only the edges
737         // in SI that occur in PSI with a destination of BB will be
738         // activated.
739         std::set<ConstantInt*, ConstantIntOrdering> PTIHandled;
740         for (unsigned i = 0, e = PredCases.size(); i != e; ++i)
741           if (PredCases[i].second == BB) {
742             PTIHandled.insert(PredCases[i].first);
743             std::swap(PredCases[i], PredCases.back());
744             PredCases.pop_back();
745             --i; --e;
746           }
747
748         // Okay, now we know which constants were sent to BB from the
749         // predecessor.  Figure out where they will all go now.
750         for (unsigned i = 0, e = BBCases.size(); i != e; ++i)
751           if (PTIHandled.count(BBCases[i].first)) {
752             // If this is one we are capable of getting...
753             PredCases.push_back(BBCases[i]);
754             NewSuccessors.push_back(BBCases[i].second);
755             PTIHandled.erase(BBCases[i].first);// This constant is taken care of
756           }
757
758         // If there are any constants vectored to BB that TI doesn't handle,
759         // they must go to the default destination of TI.
760         for (std::set<ConstantInt*, ConstantIntOrdering>::iterator I = 
761                                     PTIHandled.begin(),
762                E = PTIHandled.end(); I != E; ++I) {
763           PredCases.push_back(std::make_pair(*I, BBDefault));
764           NewSuccessors.push_back(BBDefault);
765         }
766       }
767
768       // Okay, at this point, we know which new successor Pred will get.  Make
769       // sure we update the number of entries in the PHI nodes for these
770       // successors.
771       for (unsigned i = 0, e = NewSuccessors.size(); i != e; ++i)
772         AddPredecessorToBlock(NewSuccessors[i], Pred, BB);
773
774       // Convert pointer to int before we switch.
775       if (CV->getType()->isPointerTy()) {
776         assert(TD && "Cannot switch on pointer without TargetData");
777         CV = new PtrToIntInst(CV, TD->getIntPtrType(CV->getContext()),
778                               "magicptr", PTI);
779         cast<PtrToIntInst>(CV)->setDebugLoc(PTI->getDebugLoc());
780       }
781
782       // Now that the successors are updated, create the new Switch instruction.
783       SwitchInst *NewSI = SwitchInst::Create(CV, PredDefault,
784                                              PredCases.size(), PTI);
785       NewSI->setDebugLoc(PTI->getDebugLoc());
786       for (unsigned i = 0, e = PredCases.size(); i != e; ++i)
787         NewSI->addCase(PredCases[i].first, PredCases[i].second);
788
789       EraseTerminatorInstAndDCECond(PTI);
790
791       // Okay, last check.  If BB is still a successor of PSI, then we must
792       // have an infinite loop case.  If so, add an infinitely looping block
793       // to handle the case to preserve the behavior of the code.
794       BasicBlock *InfLoopBlock = 0;
795       for (unsigned i = 0, e = NewSI->getNumSuccessors(); i != e; ++i)
796         if (NewSI->getSuccessor(i) == BB) {
797           if (InfLoopBlock == 0) {
798             // Insert it at the end of the function, because it's either code,
799             // or it won't matter if it's hot. :)
800             InfLoopBlock = BasicBlock::Create(BB->getContext(),
801                                               "infloop", BB->getParent());
802             BranchInst::Create(InfLoopBlock, InfLoopBlock);
803           }
804           NewSI->setSuccessor(i, InfLoopBlock);
805         }
806
807       Changed = true;
808     }
809   }
810   return Changed;
811 }
812
813 // isSafeToHoistInvoke - If we would need to insert a select that uses the
814 // value of this invoke (comments in HoistThenElseCodeToIf explain why we
815 // would need to do this), we can't hoist the invoke, as there is nowhere
816 // to put the select in this case.
817 static bool isSafeToHoistInvoke(BasicBlock *BB1, BasicBlock *BB2,
818                                 Instruction *I1, Instruction *I2) {
819   for (succ_iterator SI = succ_begin(BB1), E = succ_end(BB1); SI != E; ++SI) {
820     PHINode *PN;
821     for (BasicBlock::iterator BBI = SI->begin();
822          (PN = dyn_cast<PHINode>(BBI)); ++BBI) {
823       Value *BB1V = PN->getIncomingValueForBlock(BB1);
824       Value *BB2V = PN->getIncomingValueForBlock(BB2);
825       if (BB1V != BB2V && (BB1V==I1 || BB2V==I2)) {
826         return false;
827       }
828     }
829   }
830   return true;
831 }
832
833 /// HoistThenElseCodeToIf - Given a conditional branch that goes to BB1 and
834 /// BB2, hoist any common code in the two blocks up into the branch block.  The
835 /// caller of this function guarantees that BI's block dominates BB1 and BB2.
836 static bool HoistThenElseCodeToIf(BranchInst *BI) {
837   // This does very trivial matching, with limited scanning, to find identical
838   // instructions in the two blocks.  In particular, we don't want to get into
839   // O(M*N) situations here where M and N are the sizes of BB1 and BB2.  As
840   // such, we currently just scan for obviously identical instructions in an
841   // identical order.
842   BasicBlock *BB1 = BI->getSuccessor(0);  // The true destination.
843   BasicBlock *BB2 = BI->getSuccessor(1);  // The false destination
844
845   BasicBlock::iterator BB1_Itr = BB1->begin();
846   BasicBlock::iterator BB2_Itr = BB2->begin();
847
848   Instruction *I1 = BB1_Itr++, *I2 = BB2_Itr++;
849   // Skip debug info if it is not identical.
850   DbgInfoIntrinsic *DBI1 = dyn_cast<DbgInfoIntrinsic>(I1);
851   DbgInfoIntrinsic *DBI2 = dyn_cast<DbgInfoIntrinsic>(I2);
852   if (!DBI1 || !DBI2 || !DBI1->isIdenticalToWhenDefined(DBI2)) {
853     while (isa<DbgInfoIntrinsic>(I1))
854       I1 = BB1_Itr++;
855     while (isa<DbgInfoIntrinsic>(I2))
856       I2 = BB2_Itr++;
857   }
858   if (isa<PHINode>(I1) || !I1->isIdenticalToWhenDefined(I2) ||
859       (isa<InvokeInst>(I1) && !isSafeToHoistInvoke(BB1, BB2, I1, I2)))
860     return false;
861
862   // If we get here, we can hoist at least one instruction.
863   BasicBlock *BIParent = BI->getParent();
864
865   do {
866     // If we are hoisting the terminator instruction, don't move one (making a
867     // broken BB), instead clone it, and remove BI.
868     if (isa<TerminatorInst>(I1))
869       goto HoistTerminator;
870
871     // For a normal instruction, we just move one to right before the branch,
872     // then replace all uses of the other with the first.  Finally, we remove
873     // the now redundant second instruction.
874     BIParent->getInstList().splice(BI, BB1->getInstList(), I1);
875     if (!I2->use_empty())
876       I2->replaceAllUsesWith(I1);
877     I1->intersectOptionalDataWith(I2);
878     I2->eraseFromParent();
879
880     I1 = BB1_Itr++;
881     I2 = BB2_Itr++;
882     // Skip debug info if it is not identical.
883     DbgInfoIntrinsic *DBI1 = dyn_cast<DbgInfoIntrinsic>(I1);
884     DbgInfoIntrinsic *DBI2 = dyn_cast<DbgInfoIntrinsic>(I2);
885     if (!DBI1 || !DBI2 || !DBI1->isIdenticalToWhenDefined(DBI2)) {
886       while (isa<DbgInfoIntrinsic>(I1))
887         I1 = BB1_Itr++;
888       while (isa<DbgInfoIntrinsic>(I2))
889         I2 = BB2_Itr++;
890     }
891   } while (I1->isIdenticalToWhenDefined(I2));
892
893   return true;
894
895 HoistTerminator:
896   // It may not be possible to hoist an invoke.
897   if (isa<InvokeInst>(I1) && !isSafeToHoistInvoke(BB1, BB2, I1, I2))
898     return true;
899
900   // Okay, it is safe to hoist the terminator.
901   Instruction *NT = I1->clone();
902   BIParent->getInstList().insert(BI, NT);
903   if (!NT->getType()->isVoidTy()) {
904     I1->replaceAllUsesWith(NT);
905     I2->replaceAllUsesWith(NT);
906     NT->takeName(I1);
907   }
908
909   // Hoisting one of the terminators from our successor is a great thing.
910   // Unfortunately, the successors of the if/else blocks may have PHI nodes in
911   // them.  If they do, all PHI entries for BB1/BB2 must agree for all PHI
912   // nodes, so we insert select instruction to compute the final result.
913   std::map<std::pair<Value*,Value*>, SelectInst*> InsertedSelects;
914   for (succ_iterator SI = succ_begin(BB1), E = succ_end(BB1); SI != E; ++SI) {
915     PHINode *PN;
916     for (BasicBlock::iterator BBI = SI->begin();
917          (PN = dyn_cast<PHINode>(BBI)); ++BBI) {
918       Value *BB1V = PN->getIncomingValueForBlock(BB1);
919       Value *BB2V = PN->getIncomingValueForBlock(BB2);
920       if (BB1V == BB2V) continue;
921       
922       // These values do not agree.  Insert a select instruction before NT
923       // that determines the right value.
924       SelectInst *&SI = InsertedSelects[std::make_pair(BB1V, BB2V)];
925       if (SI == 0) {
926         SI = SelectInst::Create(BI->getCondition(), BB1V, BB2V,
927                                 BB1V->getName()+"."+BB2V->getName(), NT);
928         SI->setDebugLoc(BI->getDebugLoc());
929       }
930       // Make the PHI node use the select for all incoming values for BB1/BB2
931       for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
932         if (PN->getIncomingBlock(i) == BB1 || PN->getIncomingBlock(i) == BB2)
933           PN->setIncomingValue(i, SI);
934     }
935   }
936
937   // Update any PHI nodes in our new successors.
938   for (succ_iterator SI = succ_begin(BB1), E = succ_end(BB1); SI != E; ++SI)
939     AddPredecessorToBlock(*SI, BIParent, BB1);
940
941   EraseTerminatorInstAndDCECond(BI);
942   return true;
943 }
944
945 /// SpeculativelyExecuteBB - Given a conditional branch that goes to BB1
946 /// and an BB2 and the only successor of BB1 is BB2, hoist simple code
947 /// (for now, restricted to a single instruction that's side effect free) from
948 /// the BB1 into the branch block to speculatively execute it.
949 static bool SpeculativelyExecuteBB(BranchInst *BI, BasicBlock *BB1) {
950   // Only speculatively execution a single instruction (not counting the
951   // terminator) for now.
952   Instruction *HInst = NULL;
953   Instruction *Term = BB1->getTerminator();
954   for (BasicBlock::iterator BBI = BB1->begin(), BBE = BB1->end();
955        BBI != BBE; ++BBI) {
956     Instruction *I = BBI;
957     // Skip debug info.
958     if (isa<DbgInfoIntrinsic>(I)) continue;
959     if (I == Term) break;
960
961     if (HInst)
962       return false;
963     HInst = I;
964   }
965   if (!HInst)
966     return false;
967
968   // Be conservative for now. FP select instruction can often be expensive.
969   Value *BrCond = BI->getCondition();
970   if (isa<FCmpInst>(BrCond))
971     return false;
972
973   // If BB1 is actually on the false edge of the conditional branch, remember
974   // to swap the select operands later.
975   bool Invert = false;
976   if (BB1 != BI->getSuccessor(0)) {
977     assert(BB1 == BI->getSuccessor(1) && "No edge from 'if' block?");
978     Invert = true;
979   }
980
981   // Turn
982   // BB:
983   //     %t1 = icmp
984   //     br i1 %t1, label %BB1, label %BB2
985   // BB1:
986   //     %t3 = add %t2, c
987   //     br label BB2
988   // BB2:
989   // =>
990   // BB:
991   //     %t1 = icmp
992   //     %t4 = add %t2, c
993   //     %t3 = select i1 %t1, %t2, %t3
994   switch (HInst->getOpcode()) {
995   default: return false;  // Not safe / profitable to hoist.
996   case Instruction::Add:
997   case Instruction::Sub:
998     // Not worth doing for vector ops.
999     if (HInst->getType()->isVectorTy())
1000       return false;
1001     break;
1002   case Instruction::And:
1003   case Instruction::Or:
1004   case Instruction::Xor:
1005   case Instruction::Shl:
1006   case Instruction::LShr:
1007   case Instruction::AShr:
1008     // Don't mess with vector operations.
1009     if (HInst->getType()->isVectorTy())
1010       return false;
1011     break;   // These are all cheap and non-trapping instructions.
1012   }
1013   
1014   // If the instruction is obviously dead, don't try to predicate it.
1015   if (HInst->use_empty()) {
1016     HInst->eraseFromParent();
1017     return true;
1018   }
1019
1020   // Can we speculatively execute the instruction? And what is the value 
1021   // if the condition is false? Consider the phi uses, if the incoming value
1022   // from the "if" block are all the same V, then V is the value of the
1023   // select if the condition is false.
1024   BasicBlock *BIParent = BI->getParent();
1025   SmallVector<PHINode*, 4> PHIUses;
1026   Value *FalseV = NULL;
1027   
1028   BasicBlock *BB2 = BB1->getTerminator()->getSuccessor(0);
1029   for (Value::use_iterator UI = HInst->use_begin(), E = HInst->use_end();
1030        UI != E; ++UI) {
1031     // Ignore any user that is not a PHI node in BB2.  These can only occur in
1032     // unreachable blocks, because they would not be dominated by the instr.
1033     PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(*UI);
1034     if (!PN || PN->getParent() != BB2)
1035       return false;
1036     PHIUses.push_back(PN);
1037     
1038     Value *PHIV = PN->getIncomingValueForBlock(BIParent);
1039     if (!FalseV)
1040       FalseV = PHIV;
1041     else if (FalseV != PHIV)
1042       return false;  // Inconsistent value when condition is false.
1043   }
1044   
1045   assert(FalseV && "Must have at least one user, and it must be a PHI");
1046
1047   // Do not hoist the instruction if any of its operands are defined but not
1048   // used in this BB. The transformation will prevent the operand from
1049   // being sunk into the use block.
1050   for (User::op_iterator i = HInst->op_begin(), e = HInst->op_end(); 
1051        i != e; ++i) {
1052     Instruction *OpI = dyn_cast<Instruction>(*i);
1053     if (OpI && OpI->getParent() == BIParent &&
1054         !OpI->isUsedInBasicBlock(BIParent))
1055       return false;
1056   }
1057
1058   // If we get here, we can hoist the instruction. Try to place it
1059   // before the icmp instruction preceding the conditional branch.
1060   BasicBlock::iterator InsertPos = BI;
1061   if (InsertPos != BIParent->begin())
1062     --InsertPos;
1063   // Skip debug info between condition and branch.
1064   while (InsertPos != BIParent->begin() && isa<DbgInfoIntrinsic>(InsertPos))
1065     --InsertPos;
1066   if (InsertPos == BrCond && !isa<PHINode>(BrCond)) {
1067     SmallPtrSet<Instruction *, 4> BB1Insns;
1068     for(BasicBlock::iterator BB1I = BB1->begin(), BB1E = BB1->end(); 
1069         BB1I != BB1E; ++BB1I) 
1070       BB1Insns.insert(BB1I);
1071     for(Value::use_iterator UI = BrCond->use_begin(), UE = BrCond->use_end();
1072         UI != UE; ++UI) {
1073       Instruction *Use = cast<Instruction>(*UI);
1074       if (!BB1Insns.count(Use)) continue;
1075       
1076       // If BrCond uses the instruction that place it just before
1077       // branch instruction.
1078       InsertPos = BI;
1079       break;
1080     }
1081   } else
1082     InsertPos = BI;
1083   BIParent->getInstList().splice(InsertPos, BB1->getInstList(), HInst);
1084
1085   // Create a select whose true value is the speculatively executed value and
1086   // false value is the previously determined FalseV.
1087   SelectInst *SI;
1088   if (Invert)
1089     SI = SelectInst::Create(BrCond, FalseV, HInst,
1090                             FalseV->getName() + "." + HInst->getName(), BI);
1091   else
1092     SI = SelectInst::Create(BrCond, HInst, FalseV,
1093                             HInst->getName() + "." + FalseV->getName(), BI);
1094   SI->setDebugLoc(BI->getDebugLoc());
1095
1096   // Make the PHI node use the select for all incoming values for "then" and
1097   // "if" blocks.
1098   for (unsigned i = 0, e = PHIUses.size(); i != e; ++i) {
1099     PHINode *PN = PHIUses[i];
1100     for (unsigned j = 0, ee = PN->getNumIncomingValues(); j != ee; ++j)
1101       if (PN->getIncomingBlock(j) == BB1 || PN->getIncomingBlock(j) == BIParent)
1102         PN->setIncomingValue(j, SI);
1103   }
1104
1105   ++NumSpeculations;
1106   return true;
1107 }
1108
1109 /// BlockIsSimpleEnoughToThreadThrough - Return true if we can thread a branch
1110 /// across this block.
1111 static bool BlockIsSimpleEnoughToThreadThrough(BasicBlock *BB) {
1112   BranchInst *BI = cast<BranchInst>(BB->getTerminator());
1113   unsigned Size = 0;
1114   
1115   for (BasicBlock::iterator BBI = BB->begin(); &*BBI != BI; ++BBI) {
1116     if (isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI))
1117       continue;
1118     if (Size > 10) return false;  // Don't clone large BB's.
1119     ++Size;
1120     
1121     // We can only support instructions that do not define values that are
1122     // live outside of the current basic block.
1123     for (Value::use_iterator UI = BBI->use_begin(), E = BBI->use_end();
1124          UI != E; ++UI) {
1125       Instruction *U = cast<Instruction>(*UI);
1126       if (U->getParent() != BB || isa<PHINode>(U)) return false;
1127     }
1128     
1129     // Looks ok, continue checking.
1130   }
1131
1132   return true;
1133 }
1134
1135 /// FoldCondBranchOnPHI - If we have a conditional branch on a PHI node value
1136 /// that is defined in the same block as the branch and if any PHI entries are
1137 /// constants, thread edges corresponding to that entry to be branches to their
1138 /// ultimate destination.
1139 static bool FoldCondBranchOnPHI(BranchInst *BI, const TargetData *TD) {
1140   BasicBlock *BB = BI->getParent();
1141   PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BI->getCondition());
1142   // NOTE: we currently cannot transform this case if the PHI node is used
1143   // outside of the block.
1144   if (!PN || PN->getParent() != BB || !PN->hasOneUse())
1145     return false;
1146   
1147   // Degenerate case of a single entry PHI.
1148   if (PN->getNumIncomingValues() == 1) {
1149     FoldSingleEntryPHINodes(PN->getParent());
1150     return true;    
1151   }
1152
1153   // Now we know that this block has multiple preds and two succs.
1154   if (!BlockIsSimpleEnoughToThreadThrough(BB)) return false;
1155   
1156   // Okay, this is a simple enough basic block.  See if any phi values are
1157   // constants.
1158   for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
1159     ConstantInt *CB = dyn_cast<ConstantInt>(PN->getIncomingValue(i));
1160     if (CB == 0 || !CB->getType()->isIntegerTy(1)) continue;
1161     
1162     // Okay, we now know that all edges from PredBB should be revectored to
1163     // branch to RealDest.
1164     BasicBlock *PredBB = PN->getIncomingBlock(i);
1165     BasicBlock *RealDest = BI->getSuccessor(!CB->getZExtValue());
1166     
1167     if (RealDest == BB) continue;  // Skip self loops.
1168     
1169     // The dest block might have PHI nodes, other predecessors and other
1170     // difficult cases.  Instead of being smart about this, just insert a new
1171     // block that jumps to the destination block, effectively splitting
1172     // the edge we are about to create.
1173     BasicBlock *EdgeBB = BasicBlock::Create(BB->getContext(),
1174                                             RealDest->getName()+".critedge",
1175                                             RealDest->getParent(), RealDest);
1176     BranchInst::Create(RealDest, EdgeBB);
1177     
1178     // Update PHI nodes.
1179     AddPredecessorToBlock(RealDest, EdgeBB, BB);
1180
1181     // BB may have instructions that are being threaded over.  Clone these
1182     // instructions into EdgeBB.  We know that there will be no uses of the
1183     // cloned instructions outside of EdgeBB.
1184     BasicBlock::iterator InsertPt = EdgeBB->begin();
1185     DenseMap<Value*, Value*> TranslateMap;  // Track translated values.
1186     for (BasicBlock::iterator BBI = BB->begin(); &*BBI != BI; ++BBI) {
1187       if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BBI)) {
1188         TranslateMap[PN] = PN->getIncomingValueForBlock(PredBB);
1189         continue;
1190       }
1191       // Clone the instruction.
1192       Instruction *N = BBI->clone();
1193       if (BBI->hasName()) N->setName(BBI->getName()+".c");
1194       
1195       // Update operands due to translation.
1196       for (User::op_iterator i = N->op_begin(), e = N->op_end();
1197            i != e; ++i) {
1198         DenseMap<Value*, Value*>::iterator PI = TranslateMap.find(*i);
1199         if (PI != TranslateMap.end())
1200           *i = PI->second;
1201       }
1202       
1203       // Check for trivial simplification.
1204       if (Value *V = SimplifyInstruction(N, TD)) {
1205         TranslateMap[BBI] = V;
1206         delete N;   // Instruction folded away, don't need actual inst
1207       } else {
1208         // Insert the new instruction into its new home.
1209         EdgeBB->getInstList().insert(InsertPt, N);
1210         if (!BBI->use_empty())
1211           TranslateMap[BBI] = N;
1212       }
1213     }
1214
1215     // Loop over all of the edges from PredBB to BB, changing them to branch
1216     // to EdgeBB instead.
1217     TerminatorInst *PredBBTI = PredBB->getTerminator();
1218     for (unsigned i = 0, e = PredBBTI->getNumSuccessors(); i != e; ++i)
1219       if (PredBBTI->getSuccessor(i) == BB) {
1220         BB->removePredecessor(PredBB);
1221         PredBBTI->setSuccessor(i, EdgeBB);
1222       }
1223     
1224     // Recurse, simplifying any other constants.
1225     return FoldCondBranchOnPHI(BI, TD) | true;
1226   }
1227
1228   return false;
1229 }
1230
1231 /// FoldTwoEntryPHINode - Given a BB that starts with the specified two-entry
1232 /// PHI node, see if we can eliminate it.
1233 static bool FoldTwoEntryPHINode(PHINode *PN, const TargetData *TD,
1234                                 IRBuilder<> &Builder) {
1235   // Ok, this is a two entry PHI node.  Check to see if this is a simple "if
1236   // statement", which has a very simple dominance structure.  Basically, we
1237   // are trying to find the condition that is being branched on, which
1238   // subsequently causes this merge to happen.  We really want control
1239   // dependence information for this check, but simplifycfg can't keep it up
1240   // to date, and this catches most of the cases we care about anyway.
1241   BasicBlock *BB = PN->getParent();
1242   BasicBlock *IfTrue, *IfFalse;
1243   Value *IfCond = GetIfCondition(BB, IfTrue, IfFalse);
1244   if (!IfCond ||
1245       // Don't bother if the branch will be constant folded trivially.
1246       isa<ConstantInt>(IfCond))
1247     return false;
1248   
1249   // Okay, we found that we can merge this two-entry phi node into a select.
1250   // Doing so would require us to fold *all* two entry phi nodes in this block.
1251   // At some point this becomes non-profitable (particularly if the target
1252   // doesn't support cmov's).  Only do this transformation if there are two or
1253   // fewer PHI nodes in this block.
1254   unsigned NumPhis = 0;
1255   for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(); isa<PHINode>(I); ++NumPhis, ++I)
1256     if (NumPhis > 2)
1257       return false;
1258   
1259   // Loop over the PHI's seeing if we can promote them all to select
1260   // instructions.  While we are at it, keep track of the instructions
1261   // that need to be moved to the dominating block.
1262   SmallPtrSet<Instruction*, 4> AggressiveInsts;
1263   unsigned MaxCostVal0 = PHINodeFoldingThreshold,
1264            MaxCostVal1 = PHINodeFoldingThreshold;
1265   
1266   for (BasicBlock::iterator II = BB->begin(); isa<PHINode>(II);) {
1267     PHINode *PN = cast<PHINode>(II++);
1268     if (Value *V = SimplifyInstruction(PN, TD)) {
1269       PN->replaceAllUsesWith(V);
1270       PN->eraseFromParent();
1271       continue;
1272     }
1273     
1274     if (!DominatesMergePoint(PN->getIncomingValue(0), BB, &AggressiveInsts,
1275                              MaxCostVal0) ||
1276         !DominatesMergePoint(PN->getIncomingValue(1), BB, &AggressiveInsts,
1277                              MaxCostVal1))
1278       return false;
1279   }
1280   
1281   // If we folded the the first phi, PN dangles at this point.  Refresh it.  If
1282   // we ran out of PHIs then we simplified them all.
1283   PN = dyn_cast<PHINode>(BB->begin());
1284   if (PN == 0) return true;
1285   
1286   // Don't fold i1 branches on PHIs which contain binary operators.  These can
1287   // often be turned into switches and other things.
1288   if (PN->getType()->isIntegerTy(1) &&
1289       (isa<BinaryOperator>(PN->getIncomingValue(0)) ||
1290        isa<BinaryOperator>(PN->getIncomingValue(1)) ||
1291        isa<BinaryOperator>(IfCond)))
1292     return false;
1293   
1294   // If we all PHI nodes are promotable, check to make sure that all
1295   // instructions in the predecessor blocks can be promoted as well.  If
1296   // not, we won't be able to get rid of the control flow, so it's not
1297   // worth promoting to select instructions.
1298   BasicBlock *DomBlock = 0;
1299   BasicBlock *IfBlock1 = PN->getIncomingBlock(0);
1300   BasicBlock *IfBlock2 = PN->getIncomingBlock(1);
1301   if (cast<BranchInst>(IfBlock1->getTerminator())->isConditional()) {
1302     IfBlock1 = 0;
1303   } else {
1304     DomBlock = *pred_begin(IfBlock1);
1305     for (BasicBlock::iterator I = IfBlock1->begin();!isa<TerminatorInst>(I);++I)
1306       if (!AggressiveInsts.count(I) && !isa<DbgInfoIntrinsic>(I)) {
1307         // This is not an aggressive instruction that we can promote.
1308         // Because of this, we won't be able to get rid of the control
1309         // flow, so the xform is not worth it.
1310         return false;
1311       }
1312   }
1313     
1314   if (cast<BranchInst>(IfBlock2->getTerminator())->isConditional()) {
1315     IfBlock2 = 0;
1316   } else {
1317     DomBlock = *pred_begin(IfBlock2);
1318     for (BasicBlock::iterator I = IfBlock2->begin();!isa<TerminatorInst>(I);++I)
1319       if (!AggressiveInsts.count(I) && !isa<DbgInfoIntrinsic>(I)) {
1320         // This is not an aggressive instruction that we can promote.
1321         // Because of this, we won't be able to get rid of the control
1322         // flow, so the xform is not worth it.
1323         return false;
1324       }
1325   }
1326   
1327   DEBUG(dbgs() << "FOUND IF CONDITION!  " << *IfCond << "  T: "
1328                << IfTrue->getName() << "  F: " << IfFalse->getName() << "\n");
1329       
1330   // If we can still promote the PHI nodes after this gauntlet of tests,
1331   // do all of the PHI's now.
1332   Instruction *InsertPt = DomBlock->getTerminator();
1333   Builder.SetInsertPoint(InsertPt);
1334   
1335   // Move all 'aggressive' instructions, which are defined in the
1336   // conditional parts of the if's up to the dominating block.
1337   if (IfBlock1)
1338     DomBlock->getInstList().splice(InsertPt,
1339                                    IfBlock1->getInstList(), IfBlock1->begin(),
1340                                    IfBlock1->getTerminator());
1341   if (IfBlock2)
1342     DomBlock->getInstList().splice(InsertPt,
1343                                    IfBlock2->getInstList(), IfBlock2->begin(),
1344                                    IfBlock2->getTerminator());
1345   
1346   while (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BB->begin())) {
1347     // Change the PHI node into a select instruction.
1348     Value *TrueVal  = PN->getIncomingValue(PN->getIncomingBlock(0) == IfFalse);
1349     Value *FalseVal = PN->getIncomingValue(PN->getIncomingBlock(0) == IfTrue);
1350     
1351     SelectInst *NV = 
1352       cast<SelectInst>(Builder.CreateSelect(IfCond, TrueVal, FalseVal, ""));
1353     PN->replaceAllUsesWith(NV);
1354     NV->takeName(PN);
1355     PN->eraseFromParent();
1356   }
1357   
1358   // At this point, IfBlock1 and IfBlock2 are both empty, so our if statement
1359   // has been flattened.  Change DomBlock to jump directly to our new block to
1360   // avoid other simplifycfg's kicking in on the diamond.
1361   TerminatorInst *OldTI = DomBlock->getTerminator();
1362   Builder.SetInsertPoint(OldTI);
1363   Builder.CreateBr(BB);
1364   OldTI->eraseFromParent();
1365   return true;
1366 }
1367
1368 /// SimplifyCondBranchToTwoReturns - If we found a conditional branch that goes
1369 /// to two returning blocks, try to merge them together into one return,
1370 /// introducing a select if the return values disagree.
1371 static bool SimplifyCondBranchToTwoReturns(BranchInst *BI) {
1372   assert(BI->isConditional() && "Must be a conditional branch");
1373   BasicBlock *TrueSucc = BI->getSuccessor(0);
1374   BasicBlock *FalseSucc = BI->getSuccessor(1);
1375   ReturnInst *TrueRet = cast<ReturnInst>(TrueSucc->getTerminator());
1376   ReturnInst *FalseRet = cast<ReturnInst>(FalseSucc->getTerminator());
1377   
1378   // Check to ensure both blocks are empty (just a return) or optionally empty
1379   // with PHI nodes.  If there are other instructions, merging would cause extra
1380   // computation on one path or the other.
1381   if (!TrueSucc->getFirstNonPHIOrDbg()->isTerminator())
1382     return false;
1383   if (!FalseSucc->getFirstNonPHIOrDbg()->isTerminator())
1384     return false;
1385
1386   // Okay, we found a branch that is going to two return nodes.  If
1387   // there is no return value for this function, just change the
1388   // branch into a return.
1389   if (FalseRet->getNumOperands() == 0) {
1390     TrueSucc->removePredecessor(BI->getParent());
1391     FalseSucc->removePredecessor(BI->getParent());
1392     ReturnInst::Create(BI->getContext(), 0, BI);
1393     EraseTerminatorInstAndDCECond(BI);
1394     return true;
1395   }
1396     
1397   // Otherwise, figure out what the true and false return values are
1398   // so we can insert a new select instruction.
1399   Value *TrueValue = TrueRet->getReturnValue();
1400   Value *FalseValue = FalseRet->getReturnValue();
1401   
1402   // Unwrap any PHI nodes in the return blocks.
1403   if (PHINode *TVPN = dyn_cast_or_null<PHINode>(TrueValue))
1404     if (TVPN->getParent() == TrueSucc)
1405       TrueValue = TVPN->getIncomingValueForBlock(BI->getParent());
1406   if (PHINode *FVPN = dyn_cast_or_null<PHINode>(FalseValue))
1407     if (FVPN->getParent() == FalseSucc)
1408       FalseValue = FVPN->getIncomingValueForBlock(BI->getParent());
1409   
1410   // In order for this transformation to be safe, we must be able to
1411   // unconditionally execute both operands to the return.  This is
1412   // normally the case, but we could have a potentially-trapping
1413   // constant expression that prevents this transformation from being
1414   // safe.
1415   if (ConstantExpr *TCV = dyn_cast_or_null<ConstantExpr>(TrueValue))
1416     if (TCV->canTrap())
1417       return false;
1418   if (ConstantExpr *FCV = dyn_cast_or_null<ConstantExpr>(FalseValue))
1419     if (FCV->canTrap())
1420       return false;
1421   
1422   // Okay, we collected all the mapped values and checked them for sanity, and
1423   // defined to really do this transformation.  First, update the CFG.
1424   TrueSucc->removePredecessor(BI->getParent());
1425   FalseSucc->removePredecessor(BI->getParent());
1426   
1427   // Insert select instructions where needed.
1428   Value *BrCond = BI->getCondition();
1429   if (TrueValue) {
1430     // Insert a select if the results differ.
1431     if (TrueValue == FalseValue || isa<UndefValue>(FalseValue)) {
1432     } else if (isa<UndefValue>(TrueValue)) {
1433       TrueValue = FalseValue;
1434     } else {
1435       TrueValue = SelectInst::Create(BrCond, TrueValue,
1436                                      FalseValue, "retval", BI);
1437     }
1438   }
1439
1440   Value *RI = !TrueValue ?
1441               ReturnInst::Create(BI->getContext(), BI) :
1442               ReturnInst::Create(BI->getContext(), TrueValue, BI);
1443   (void) RI;
1444       
1445   DEBUG(dbgs() << "\nCHANGING BRANCH TO TWO RETURNS INTO SELECT:"
1446                << "\n  " << *BI << "NewRet = " << *RI
1447                << "TRUEBLOCK: " << *TrueSucc << "FALSEBLOCK: "<< *FalseSucc);
1448       
1449   EraseTerminatorInstAndDCECond(BI);
1450
1451   return true;
1452 }
1453
1454 /// FoldBranchToCommonDest - If this basic block is simple enough, and if a
1455 /// predecessor branches to us and one of our successors, fold the block into
1456 /// the predecessor and use logical operations to pick the right destination.
1457 bool llvm::FoldBranchToCommonDest(BranchInst *BI) {
1458   BasicBlock *BB = BI->getParent();
1459   Instruction *Cond = dyn_cast<Instruction>(BI->getCondition());
1460   if (Cond == 0 || (!isa<CmpInst>(Cond) && !isa<BinaryOperator>(Cond)) ||
1461     Cond->getParent() != BB || !Cond->hasOneUse())
1462   return false;
1463
1464   // Only allow this if the condition is a simple instruction that can be
1465   // executed unconditionally.  It must be in the same block as the branch, and
1466   // must be at the front of the block.
1467   BasicBlock::iterator FrontIt = BB->front();
1468
1469   // Ignore dbg intrinsics.
1470   while (isa<DbgInfoIntrinsic>(FrontIt)) ++FrontIt;
1471     
1472   // Allow a single instruction to be hoisted in addition to the compare
1473   // that feeds the branch.  We later ensure that any values that _it_ uses
1474   // were also live in the predecessor, so that we don't unnecessarily create
1475   // register pressure or inhibit out-of-order execution.
1476   Instruction *BonusInst = 0;
1477   if (&*FrontIt != Cond &&
1478       FrontIt->hasOneUse() && *FrontIt->use_begin() == Cond &&
1479       FrontIt->isSafeToSpeculativelyExecute()) {
1480     BonusInst = &*FrontIt;
1481     ++FrontIt;
1482     
1483     // Ignore dbg intrinsics.
1484     while (isa<DbgInfoIntrinsic>(FrontIt)) ++FrontIt;
1485   }
1486
1487   // Only a single bonus inst is allowed.
1488   if (&*FrontIt != Cond)
1489     return false;
1490   
1491   // Make sure the instruction after the condition is the cond branch.
1492   BasicBlock::iterator CondIt = Cond; ++CondIt;
1493
1494   // Ingore dbg intrinsics.
1495   while (isa<DbgInfoIntrinsic>(CondIt)) ++CondIt;
1496   
1497   if (&*CondIt != BI)
1498     return false;
1499
1500   // Cond is known to be a compare or binary operator.  Check to make sure that
1501   // neither operand is a potentially-trapping constant expression.
1502   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Cond->getOperand(0)))
1503     if (CE->canTrap())
1504       return false;
1505   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Cond->getOperand(1)))
1506     if (CE->canTrap())
1507       return false;
1508   
1509   // Finally, don't infinitely unroll conditional loops.
1510   BasicBlock *TrueDest  = BI->getSuccessor(0);
1511   BasicBlock *FalseDest = BI->getSuccessor(1);
1512   if (TrueDest == BB || FalseDest == BB)
1513     return false;
1514
1515   for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI) {
1516     BasicBlock *PredBlock = *PI;
1517     BranchInst *PBI = dyn_cast<BranchInst>(PredBlock->getTerminator());
1518     
1519     // Check that we have two conditional branches.  If there is a PHI node in
1520     // the common successor, verify that the same value flows in from both
1521     // blocks.
1522     if (PBI == 0 || PBI->isUnconditional() || !SafeToMergeTerminators(BI, PBI))
1523       continue;
1524     
1525     // Determine if the two branches share a common destination.
1526     Instruction::BinaryOps Opc;
1527     bool InvertPredCond = false;
1528     
1529     if (PBI->getSuccessor(0) == TrueDest)
1530       Opc = Instruction::Or;
1531     else if (PBI->getSuccessor(1) == FalseDest)
1532       Opc = Instruction::And;
1533     else if (PBI->getSuccessor(0) == FalseDest)
1534       Opc = Instruction::And, InvertPredCond = true;
1535     else if (PBI->getSuccessor(1) == TrueDest)
1536       Opc = Instruction::Or, InvertPredCond = true;
1537     else
1538       continue;
1539
1540     // Ensure that any values used in the bonus instruction are also used
1541     // by the terminator of the predecessor.  This means that those values
1542     // must already have been resolved, so we won't be inhibiting the 
1543     // out-of-order core by speculating them earlier.
1544     if (BonusInst) {
1545       // Collect the values used by the bonus inst
1546       SmallPtrSet<Value*, 4> UsedValues;
1547       for (Instruction::op_iterator OI = BonusInst->op_begin(),
1548            OE = BonusInst->op_end(); OI != OE; ++OI) {
1549         Value* V = *OI;
1550         if (!isa<Constant>(V))
1551           UsedValues.insert(V);
1552       }
1553
1554       SmallVector<std::pair<Value*, unsigned>, 4> Worklist;
1555       Worklist.push_back(std::make_pair(PBI->getOperand(0), 0));
1556       
1557       // Walk up to four levels back up the use-def chain of the predecessor's
1558       // terminator to see if all those values were used.  The choice of four
1559       // levels is arbitrary, to provide a compile-time-cost bound.
1560       while (!Worklist.empty()) {
1561         std::pair<Value*, unsigned> Pair = Worklist.back();
1562         Worklist.pop_back();
1563         
1564         if (Pair.second >= 4) continue;
1565         UsedValues.erase(Pair.first);
1566         if (UsedValues.empty()) break;
1567         
1568         if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(Pair.first)) {
1569           for (Instruction::op_iterator OI = I->op_begin(), OE = I->op_end();
1570                OI != OE; ++OI)
1571             Worklist.push_back(std::make_pair(OI->get(), Pair.second+1));
1572         }       
1573       }
1574       
1575       if (!UsedValues.empty()) return false;
1576     }
1577
1578     DEBUG(dbgs() << "FOLDING BRANCH TO COMMON DEST:\n" << *PBI << *BB);
1579     
1580     // If we need to invert the condition in the pred block to match, do so now.
1581     if (InvertPredCond) {
1582       Value *NewCond = PBI->getCondition();
1583       
1584       if (NewCond->hasOneUse() && isa<CmpInst>(NewCond)) {
1585         CmpInst *CI = cast<CmpInst>(NewCond);
1586         CI->setPredicate(CI->getInversePredicate());
1587       } else {
1588         NewCond = BinaryOperator::CreateNot(NewCond,
1589                                   PBI->getCondition()->getName()+".not", PBI);
1590       }
1591       
1592       PBI->setCondition(NewCond);
1593       BasicBlock *OldTrue = PBI->getSuccessor(0);
1594       BasicBlock *OldFalse = PBI->getSuccessor(1);
1595       PBI->setSuccessor(0, OldFalse);
1596       PBI->setSuccessor(1, OldTrue);
1597     }
1598     
1599     // If we have a bonus inst, clone it into the predecessor block.
1600     Instruction *NewBonus = 0;
1601     if (BonusInst) {
1602       NewBonus = BonusInst->clone();
1603       PredBlock->getInstList().insert(PBI, NewBonus);
1604       NewBonus->takeName(BonusInst);
1605       BonusInst->setName(BonusInst->getName()+".old");
1606     }
1607     
1608     // Clone Cond into the predecessor basic block, and or/and the
1609     // two conditions together.
1610     Instruction *New = Cond->clone();
1611     if (BonusInst) New->replaceUsesOfWith(BonusInst, NewBonus);
1612     PredBlock->getInstList().insert(PBI, New);
1613     New->takeName(Cond);
1614     Cond->setName(New->getName()+".old");
1615     
1616     Instruction *NewCond = BinaryOperator::Create(Opc, PBI->getCondition(),
1617                                                   New, "or.cond", PBI);
1618     NewCond->setDebugLoc(PBI->getDebugLoc());
1619     PBI->setCondition(NewCond);
1620     if (PBI->getSuccessor(0) == BB) {
1621       AddPredecessorToBlock(TrueDest, PredBlock, BB);
1622       PBI->setSuccessor(0, TrueDest);
1623     }
1624     if (PBI->getSuccessor(1) == BB) {
1625       AddPredecessorToBlock(FalseDest, PredBlock, BB);
1626       PBI->setSuccessor(1, FalseDest);
1627     }
1628
1629     // Copy any debug value intrinsics into the end of PredBlock.
1630     for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; ++I)
1631       if (isa<DbgInfoIntrinsic>(*I))
1632         I->clone()->insertBefore(PBI);
1633       
1634     return true;
1635   }
1636   return false;
1637 }
1638
1639 /// SimplifyCondBranchToCondBranch - If we have a conditional branch as a
1640 /// predecessor of another block, this function tries to simplify it.  We know
1641 /// that PBI and BI are both conditional branches, and BI is in one of the
1642 /// successor blocks of PBI - PBI branches to BI.
1643 static bool SimplifyCondBranchToCondBranch(BranchInst *PBI, BranchInst *BI) {
1644   assert(PBI->isConditional() && BI->isConditional());
1645   BasicBlock *BB = BI->getParent();
1646
1647   // If this block ends with a branch instruction, and if there is a
1648   // predecessor that ends on a branch of the same condition, make 
1649   // this conditional branch redundant.
1650   if (PBI->getCondition() == BI->getCondition() &&
1651       PBI->getSuccessor(0) != PBI->getSuccessor(1)) {
1652     // Okay, the outcome of this conditional branch is statically
1653     // knowable.  If this block had a single pred, handle specially.
1654     if (BB->getSinglePredecessor()) {
1655       // Turn this into a branch on constant.
1656       bool CondIsTrue = PBI->getSuccessor(0) == BB;
1657       BI->setCondition(ConstantInt::get(Type::getInt1Ty(BB->getContext()), 
1658                                         CondIsTrue));
1659       return true;  // Nuke the branch on constant.
1660     }
1661     
1662     // Otherwise, if there are multiple predecessors, insert a PHI that merges
1663     // in the constant and simplify the block result.  Subsequent passes of
1664     // simplifycfg will thread the block.
1665     if (BlockIsSimpleEnoughToThreadThrough(BB)) {
1666       pred_iterator PB = pred_begin(BB), PE = pred_end(BB);
1667       PHINode *NewPN = PHINode::Create(Type::getInt1Ty(BB->getContext()),
1668                                        std::distance(PB, PE),
1669                                        BI->getCondition()->getName() + ".pr",
1670                                        BB->begin());
1671       // Okay, we're going to insert the PHI node.  Since PBI is not the only
1672       // predecessor, compute the PHI'd conditional value for all of the preds.
1673       // Any predecessor where the condition is not computable we keep symbolic.
1674       for (pred_iterator PI = PB; PI != PE; ++PI) {
1675         BasicBlock *P = *PI;
1676         if ((PBI = dyn_cast<BranchInst>(P->getTerminator())) &&
1677             PBI != BI && PBI->isConditional() &&
1678             PBI->getCondition() == BI->getCondition() &&
1679             PBI->getSuccessor(0) != PBI->getSuccessor(1)) {
1680           bool CondIsTrue = PBI->getSuccessor(0) == BB;
1681           NewPN->addIncoming(ConstantInt::get(Type::getInt1Ty(BB->getContext()), 
1682                                               CondIsTrue), P);
1683         } else {
1684           NewPN->addIncoming(BI->getCondition(), P);
1685         }
1686       }
1687       
1688       BI->setCondition(NewPN);
1689       return true;
1690     }
1691   }
1692   
1693   // If this is a conditional branch in an empty block, and if any
1694   // predecessors is a conditional branch to one of our destinations,
1695   // fold the conditions into logical ops and one cond br.
1696   BasicBlock::iterator BBI = BB->begin();
1697   // Ignore dbg intrinsics.
1698   while (isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI))
1699     ++BBI;
1700   if (&*BBI != BI)
1701     return false;
1702
1703   
1704   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(BI->getCondition()))
1705     if (CE->canTrap())
1706       return false;
1707   
1708   int PBIOp, BIOp;
1709   if (PBI->getSuccessor(0) == BI->getSuccessor(0))
1710     PBIOp = BIOp = 0;
1711   else if (PBI->getSuccessor(0) == BI->getSuccessor(1))
1712     PBIOp = 0, BIOp = 1;
1713   else if (PBI->getSuccessor(1) == BI->getSuccessor(0))
1714     PBIOp = 1, BIOp = 0;
1715   else if (PBI->getSuccessor(1) == BI->getSuccessor(1))
1716     PBIOp = BIOp = 1;
1717   else
1718     return false;
1719     
1720   // Check to make sure that the other destination of this branch
1721   // isn't BB itself.  If so, this is an infinite loop that will
1722   // keep getting unwound.
1723   if (PBI->getSuccessor(PBIOp) == BB)
1724     return false;
1725     
1726   // Do not perform this transformation if it would require 
1727   // insertion of a large number of select instructions. For targets
1728   // without predication/cmovs, this is a big pessimization.
1729   BasicBlock *CommonDest = PBI->getSuccessor(PBIOp);
1730       
1731   unsigned NumPhis = 0;
1732   for (BasicBlock::iterator II = CommonDest->begin();
1733        isa<PHINode>(II); ++II, ++NumPhis)
1734     if (NumPhis > 2) // Disable this xform.
1735       return false;
1736     
1737   // Finally, if everything is ok, fold the branches to logical ops.
1738   BasicBlock *OtherDest  = BI->getSuccessor(BIOp ^ 1);
1739   
1740   DEBUG(dbgs() << "FOLDING BRs:" << *PBI->getParent()
1741                << "AND: " << *BI->getParent());
1742   
1743   
1744   // If OtherDest *is* BB, then BB is a basic block with a single conditional
1745   // branch in it, where one edge (OtherDest) goes back to itself but the other
1746   // exits.  We don't *know* that the program avoids the infinite loop
1747   // (even though that seems likely).  If we do this xform naively, we'll end up
1748   // recursively unpeeling the loop.  Since we know that (after the xform is
1749   // done) that the block *is* infinite if reached, we just make it an obviously
1750   // infinite loop with no cond branch.
1751   if (OtherDest == BB) {
1752     // Insert it at the end of the function, because it's either code,
1753     // or it won't matter if it's hot. :)
1754     BasicBlock *InfLoopBlock = BasicBlock::Create(BB->getContext(),
1755                                                   "infloop", BB->getParent());
1756     BranchInst::Create(InfLoopBlock, InfLoopBlock);
1757     OtherDest = InfLoopBlock;
1758   }  
1759   
1760   DEBUG(dbgs() << *PBI->getParent()->getParent());
1761   
1762   // BI may have other predecessors.  Because of this, we leave
1763   // it alone, but modify PBI.
1764   
1765   // Make sure we get to CommonDest on True&True directions.
1766   Value *PBICond = PBI->getCondition();
1767   if (PBIOp)
1768     PBICond = BinaryOperator::CreateNot(PBICond,
1769                                         PBICond->getName()+".not",
1770                                         PBI);
1771   Value *BICond = BI->getCondition();
1772   if (BIOp)
1773     BICond = BinaryOperator::CreateNot(BICond,
1774                                        BICond->getName()+".not",
1775                                        PBI);
1776   // Merge the conditions.
1777   Value *Cond = BinaryOperator::CreateOr(PBICond, BICond, "brmerge", PBI);
1778   
1779   // Modify PBI to branch on the new condition to the new dests.
1780   PBI->setCondition(Cond);
1781   PBI->setSuccessor(0, CommonDest);
1782   PBI->setSuccessor(1, OtherDest);
1783   
1784   // OtherDest may have phi nodes.  If so, add an entry from PBI's
1785   // block that are identical to the entries for BI's block.
1786   AddPredecessorToBlock(OtherDest, PBI->getParent(), BB);
1787   
1788   // We know that the CommonDest already had an edge from PBI to
1789   // it.  If it has PHIs though, the PHIs may have different
1790   // entries for BB and PBI's BB.  If so, insert a select to make
1791   // them agree.
1792   PHINode *PN;
1793   for (BasicBlock::iterator II = CommonDest->begin();
1794        (PN = dyn_cast<PHINode>(II)); ++II) {
1795     Value *BIV = PN->getIncomingValueForBlock(BB);
1796     unsigned PBBIdx = PN->getBasicBlockIndex(PBI->getParent());
1797     Value *PBIV = PN->getIncomingValue(PBBIdx);
1798     if (BIV != PBIV) {
1799       // Insert a select in PBI to pick the right value.
1800       Value *NV = SelectInst::Create(PBICond, PBIV, BIV,
1801                                      PBIV->getName()+".mux", PBI);
1802       PN->setIncomingValue(PBBIdx, NV);
1803     }
1804   }
1805   
1806   DEBUG(dbgs() << "INTO: " << *PBI->getParent());
1807   DEBUG(dbgs() << *PBI->getParent()->getParent());
1808   
1809   // This basic block is probably dead.  We know it has at least
1810   // one fewer predecessor.
1811   return true;
1812 }
1813
1814 // SimplifyTerminatorOnSelect - Simplifies a terminator by replacing it with a
1815 // branch to TrueBB if Cond is true or to FalseBB if Cond is false.
1816 // Takes care of updating the successors and removing the old terminator.
1817 // Also makes sure not to introduce new successors by assuming that edges to
1818 // non-successor TrueBBs and FalseBBs aren't reachable.
1819 static bool SimplifyTerminatorOnSelect(TerminatorInst *OldTerm, Value *Cond,
1820                                        BasicBlock *TrueBB, BasicBlock *FalseBB){
1821   // Remove any superfluous successor edges from the CFG.
1822   // First, figure out which successors to preserve.
1823   // If TrueBB and FalseBB are equal, only try to preserve one copy of that
1824   // successor.
1825   BasicBlock *KeepEdge1 = TrueBB;
1826   BasicBlock *KeepEdge2 = TrueBB != FalseBB ? FalseBB : 0;
1827
1828   // Then remove the rest.
1829   for (unsigned I = 0, E = OldTerm->getNumSuccessors(); I != E; ++I) {
1830     BasicBlock *Succ = OldTerm->getSuccessor(I);
1831     // Make sure only to keep exactly one copy of each edge.
1832     if (Succ == KeepEdge1)
1833       KeepEdge1 = 0;
1834     else if (Succ == KeepEdge2)
1835       KeepEdge2 = 0;
1836     else
1837       Succ->removePredecessor(OldTerm->getParent());
1838   }
1839
1840   IRBuilder<> Builder(OldTerm);
1841   Builder.SetCurrentDebugLocation(OldTerm->getDebugLoc());
1842
1843   // Insert an appropriate new terminator.
1844   if ((KeepEdge1 == 0) && (KeepEdge2 == 0)) {
1845     if (TrueBB == FalseBB)
1846       // We were only looking for one successor, and it was present.
1847       // Create an unconditional branch to it.
1848       Builder.CreateBr(TrueBB);
1849     else
1850       // We found both of the successors we were looking for.
1851       // Create a conditional branch sharing the condition of the select.
1852       Builder.CreateCondBr(Cond, TrueBB, FalseBB);
1853   } else if (KeepEdge1 && (KeepEdge2 || TrueBB == FalseBB)) {
1854     // Neither of the selected blocks were successors, so this
1855     // terminator must be unreachable.
1856     new UnreachableInst(OldTerm->getContext(), OldTerm);
1857   } else {
1858     // One of the selected values was a successor, but the other wasn't.
1859     // Insert an unconditional branch to the one that was found;
1860     // the edge to the one that wasn't must be unreachable.
1861     if (KeepEdge1 == 0)
1862       // Only TrueBB was found.
1863       Builder.CreateBr(TrueBB);
1864     else
1865       // Only FalseBB was found.
1866       Builder.CreateBr(FalseBB);
1867   }
1868
1869   EraseTerminatorInstAndDCECond(OldTerm);
1870   return true;
1871 }
1872
1873 // SimplifySwitchOnSelect - Replaces
1874 //   (switch (select cond, X, Y)) on constant X, Y
1875 // with a branch - conditional if X and Y lead to distinct BBs,
1876 // unconditional otherwise.
1877 static bool SimplifySwitchOnSelect(SwitchInst *SI, SelectInst *Select) {
1878   // Check for constant integer values in the select.
1879   ConstantInt *TrueVal = dyn_cast<ConstantInt>(Select->getTrueValue());
1880   ConstantInt *FalseVal = dyn_cast<ConstantInt>(Select->getFalseValue());
1881   if (!TrueVal || !FalseVal)
1882     return false;
1883
1884   // Find the relevant condition and destinations.
1885   Value *Condition = Select->getCondition();
1886   BasicBlock *TrueBB = SI->getSuccessor(SI->findCaseValue(TrueVal));
1887   BasicBlock *FalseBB = SI->getSuccessor(SI->findCaseValue(FalseVal));
1888
1889   // Perform the actual simplification.
1890   return SimplifyTerminatorOnSelect(SI, Condition, TrueBB, FalseBB);
1891 }
1892
1893 // SimplifyIndirectBrOnSelect - Replaces
1894 //   (indirectbr (select cond, blockaddress(@fn, BlockA),
1895 //                             blockaddress(@fn, BlockB)))
1896 // with
1897 //   (br cond, BlockA, BlockB).
1898 static bool SimplifyIndirectBrOnSelect(IndirectBrInst *IBI, SelectInst *SI) {
1899   // Check that both operands of the select are block addresses.
1900   BlockAddress *TBA = dyn_cast<BlockAddress>(SI->getTrueValue());
1901   BlockAddress *FBA = dyn_cast<BlockAddress>(SI->getFalseValue());
1902   if (!TBA || !FBA)
1903     return false;
1904
1905   // Extract the actual blocks.
1906   BasicBlock *TrueBB = TBA->getBasicBlock();
1907   BasicBlock *FalseBB = FBA->getBasicBlock();
1908
1909   // Perform the actual simplification.
1910   return SimplifyTerminatorOnSelect(IBI, SI->getCondition(), TrueBB, FalseBB);
1911 }
1912
1913 /// TryToSimplifyUncondBranchWithICmpInIt - This is called when we find an icmp
1914 /// instruction (a seteq/setne with a constant) as the only instruction in a
1915 /// block that ends with an uncond branch.  We are looking for a very specific
1916 /// pattern that occurs when "A == 1 || A == 2 || A == 3" gets simplified.  In
1917 /// this case, we merge the first two "or's of icmp" into a switch, but then the
1918 /// default value goes to an uncond block with a seteq in it, we get something
1919 /// like:
1920 ///
1921 ///   switch i8 %A, label %DEFAULT [ i8 1, label %end    i8 2, label %end ]
1922 /// DEFAULT:
1923 ///   %tmp = icmp eq i8 %A, 92
1924 ///   br label %end
1925 /// end:
1926 ///   ... = phi i1 [ true, %entry ], [ %tmp, %DEFAULT ], [ true, %entry ]
1927 /// 
1928 /// We prefer to split the edge to 'end' so that there is a true/false entry to
1929 /// the PHI, merging the third icmp into the switch.
1930 static bool TryToSimplifyUncondBranchWithICmpInIt(ICmpInst *ICI,
1931                                                   const TargetData *TD,
1932                                                   IRBuilder<> &Builder) {
1933   BasicBlock *BB = ICI->getParent();
1934
1935   // If the block has any PHIs in it or the icmp has multiple uses, it is too
1936   // complex.
1937   if (isa<PHINode>(BB->begin()) || !ICI->hasOneUse()) return false;
1938
1939   Value *V = ICI->getOperand(0);
1940   ConstantInt *Cst = cast<ConstantInt>(ICI->getOperand(1));
1941   
1942   // The pattern we're looking for is where our only predecessor is a switch on
1943   // 'V' and this block is the default case for the switch.  In this case we can
1944   // fold the compared value into the switch to simplify things.
1945   BasicBlock *Pred = BB->getSinglePredecessor();
1946   if (Pred == 0 || !isa<SwitchInst>(Pred->getTerminator())) return false;
1947   
1948   SwitchInst *SI = cast<SwitchInst>(Pred->getTerminator());
1949   if (SI->getCondition() != V)
1950     return false;
1951   
1952   // If BB is reachable on a non-default case, then we simply know the value of
1953   // V in this block.  Substitute it and constant fold the icmp instruction
1954   // away.
1955   if (SI->getDefaultDest() != BB) {
1956     ConstantInt *VVal = SI->findCaseDest(BB);
1957     assert(VVal && "Should have a unique destination value");
1958     ICI->setOperand(0, VVal);
1959     
1960     if (Value *V = SimplifyInstruction(ICI, TD)) {
1961       ICI->replaceAllUsesWith(V);
1962       ICI->eraseFromParent();
1963     }
1964     // BB is now empty, so it is likely to simplify away.
1965     return SimplifyCFG(BB) | true;
1966   }
1967   
1968   // Ok, the block is reachable from the default dest.  If the constant we're
1969   // comparing exists in one of the other edges, then we can constant fold ICI
1970   // and zap it.
1971   if (SI->findCaseValue(Cst) != 0) {
1972     Value *V;
1973     if (ICI->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_EQ)
1974       V = ConstantInt::getFalse(BB->getContext());
1975     else
1976       V = ConstantInt::getTrue(BB->getContext());
1977     
1978     ICI->replaceAllUsesWith(V);
1979     ICI->eraseFromParent();
1980     // BB is now empty, so it is likely to simplify away.
1981     return SimplifyCFG(BB) | true;
1982   }
1983   
1984   // The use of the icmp has to be in the 'end' block, by the only PHI node in
1985   // the block.
1986   BasicBlock *SuccBlock = BB->getTerminator()->getSuccessor(0);
1987   PHINode *PHIUse = dyn_cast<PHINode>(ICI->use_back());
1988   if (PHIUse == 0 || PHIUse != &SuccBlock->front() ||
1989       isa<PHINode>(++BasicBlock::iterator(PHIUse)))
1990     return false;
1991
1992   // If the icmp is a SETEQ, then the default dest gets false, the new edge gets
1993   // true in the PHI.
1994   Constant *DefaultCst = ConstantInt::getTrue(BB->getContext());
1995   Constant *NewCst     = ConstantInt::getFalse(BB->getContext());
1996
1997   if (ICI->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_EQ)
1998     std::swap(DefaultCst, NewCst);
1999
2000   // Replace ICI (which is used by the PHI for the default value) with true or
2001   // false depending on if it is EQ or NE.
2002   ICI->replaceAllUsesWith(DefaultCst);
2003   ICI->eraseFromParent();
2004
2005   // Okay, the switch goes to this block on a default value.  Add an edge from
2006   // the switch to the merge point on the compared value.
2007   BasicBlock *NewBB = BasicBlock::Create(BB->getContext(), "switch.edge",
2008                                          BB->getParent(), BB);
2009   SI->addCase(Cst, NewBB);
2010   
2011   // NewBB branches to the phi block, add the uncond branch and the phi entry.
2012   Builder.SetInsertPoint(NewBB);
2013   Builder.SetCurrentDebugLocation(SI->getDebugLoc());
2014   Builder.CreateBr(SuccBlock);
2015   PHIUse->addIncoming(NewCst, NewBB);
2016   return true;
2017 }
2018
2019 /// SimplifyBranchOnICmpChain - The specified branch is a conditional branch.
2020 /// Check to see if it is branching on an or/and chain of icmp instructions, and
2021 /// fold it into a switch instruction if so.
2022 static bool SimplifyBranchOnICmpChain(BranchInst *BI, const TargetData *TD) {
2023   Instruction *Cond = dyn_cast<Instruction>(BI->getCondition());
2024   if (Cond == 0) return false;
2025   
2026   
2027   // Change br (X == 0 | X == 1), T, F into a switch instruction.
2028   // If this is a bunch of seteq's or'd together, or if it's a bunch of
2029   // 'setne's and'ed together, collect them.
2030   Value *CompVal = 0;
2031   std::vector<ConstantInt*> Values;
2032   bool TrueWhenEqual = true;
2033   Value *ExtraCase = 0;
2034   unsigned UsedICmps = 0;
2035   
2036   if (Cond->getOpcode() == Instruction::Or) {
2037     CompVal = GatherConstantCompares(Cond, Values, ExtraCase, TD, true,
2038                                      UsedICmps);
2039   } else if (Cond->getOpcode() == Instruction::And) {
2040     CompVal = GatherConstantCompares(Cond, Values, ExtraCase, TD, false,
2041                                      UsedICmps);
2042     TrueWhenEqual = false;
2043   }
2044   
2045   // If we didn't have a multiply compared value, fail.
2046   if (CompVal == 0) return false;
2047
2048   // Avoid turning single icmps into a switch.
2049   if (UsedICmps <= 1)
2050     return false;
2051
2052   // There might be duplicate constants in the list, which the switch
2053   // instruction can't handle, remove them now.
2054   array_pod_sort(Values.begin(), Values.end(), ConstantIntSortPredicate);
2055   Values.erase(std::unique(Values.begin(), Values.end()), Values.end());
2056   
2057   // If Extra was used, we require at least two switch values to do the
2058   // transformation.  A switch with one value is just an cond branch.
2059   if (ExtraCase && Values.size() < 2) return false;
2060   
2061   // Figure out which block is which destination.
2062   BasicBlock *DefaultBB = BI->getSuccessor(1);
2063   BasicBlock *EdgeBB    = BI->getSuccessor(0);
2064   if (!TrueWhenEqual) std::swap(DefaultBB, EdgeBB);
2065   
2066   BasicBlock *BB = BI->getParent();
2067   
2068   DEBUG(dbgs() << "Converting 'icmp' chain with " << Values.size()
2069                << " cases into SWITCH.  BB is:\n" << *BB);
2070   
2071   // If there are any extra values that couldn't be folded into the switch
2072   // then we evaluate them with an explicit branch first.  Split the block
2073   // right before the condbr to handle it.
2074   if (ExtraCase) {
2075     BasicBlock *NewBB = BB->splitBasicBlock(BI, "switch.early.test");
2076     // Remove the uncond branch added to the old block.
2077     TerminatorInst *OldTI = BB->getTerminator();
2078     
2079     if (TrueWhenEqual)
2080       BranchInst::Create(EdgeBB, NewBB, ExtraCase, OldTI);
2081     else
2082       BranchInst::Create(NewBB, EdgeBB, ExtraCase, OldTI);
2083       
2084     OldTI->eraseFromParent();
2085     
2086     // If there are PHI nodes in EdgeBB, then we need to add a new entry to them
2087     // for the edge we just added.
2088     AddPredecessorToBlock(EdgeBB, BB, NewBB);
2089     
2090     DEBUG(dbgs() << "  ** 'icmp' chain unhandled condition: " << *ExtraCase
2091           << "\nEXTRABB = " << *BB);
2092     BB = NewBB;
2093   }
2094   
2095   // Convert pointer to int before we switch.
2096   if (CompVal->getType()->isPointerTy()) {
2097     assert(TD && "Cannot switch on pointer without TargetData");
2098     CompVal = new PtrToIntInst(CompVal,
2099                                TD->getIntPtrType(CompVal->getContext()),
2100                                "magicptr", BI);
2101     cast<PtrToIntInst>(CompVal)->setDebugLoc(BI->getDebugLoc());
2102   }
2103   
2104   // Create the new switch instruction now.
2105   SwitchInst *New = SwitchInst::Create(CompVal, DefaultBB, Values.size(), BI);
2106   New->setDebugLoc(BI->getDebugLoc());
2107
2108   // Add all of the 'cases' to the switch instruction.
2109   for (unsigned i = 0, e = Values.size(); i != e; ++i)
2110     New->addCase(Values[i], EdgeBB);
2111   
2112   // We added edges from PI to the EdgeBB.  As such, if there were any
2113   // PHI nodes in EdgeBB, they need entries to be added corresponding to
2114   // the number of edges added.
2115   for (BasicBlock::iterator BBI = EdgeBB->begin();
2116        isa<PHINode>(BBI); ++BBI) {
2117     PHINode *PN = cast<PHINode>(BBI);
2118     Value *InVal = PN->getIncomingValueForBlock(BB);
2119     for (unsigned i = 0, e = Values.size()-1; i != e; ++i)
2120       PN->addIncoming(InVal, BB);
2121   }
2122   
2123   // Erase the old branch instruction.
2124   EraseTerminatorInstAndDCECond(BI);
2125   
2126   DEBUG(dbgs() << "  ** 'icmp' chain result is:\n" << *BB << '\n');
2127   return true;
2128 }
2129
2130 bool SimplifyCFGOpt::SimplifyReturn(ReturnInst *RI) {
2131   BasicBlock *BB = RI->getParent();
2132   if (!BB->getFirstNonPHIOrDbg()->isTerminator()) return false;
2133   
2134   // Find predecessors that end with branches.
2135   SmallVector<BasicBlock*, 8> UncondBranchPreds;
2136   SmallVector<BranchInst*, 8> CondBranchPreds;
2137   for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI) {
2138     BasicBlock *P = *PI;
2139     TerminatorInst *PTI = P->getTerminator();
2140     if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(PTI)) {
2141       if (BI->isUnconditional())
2142         UncondBranchPreds.push_back(P);
2143       else
2144         CondBranchPreds.push_back(BI);
2145     }
2146   }
2147   
2148   // If we found some, do the transformation!
2149   if (!UncondBranchPreds.empty() && DupRet) {
2150     while (!UncondBranchPreds.empty()) {
2151       BasicBlock *Pred = UncondBranchPreds.pop_back_val();
2152       DEBUG(dbgs() << "FOLDING: " << *BB
2153             << "INTO UNCOND BRANCH PRED: " << *Pred);
2154       (void)FoldReturnIntoUncondBranch(RI, BB, Pred);
2155     }
2156     
2157     // If we eliminated all predecessors of the block, delete the block now.
2158     if (pred_begin(BB) == pred_end(BB))
2159       // We know there are no successors, so just nuke the block.
2160       BB->eraseFromParent();
2161     
2162     return true;
2163   }
2164   
2165   // Check out all of the conditional branches going to this return
2166   // instruction.  If any of them just select between returns, change the
2167   // branch itself into a select/return pair.
2168   while (!CondBranchPreds.empty()) {
2169     BranchInst *BI = CondBranchPreds.pop_back_val();
2170     
2171     // Check to see if the non-BB successor is also a return block.
2172     if (isa<ReturnInst>(BI->getSuccessor(0)->getTerminator()) &&
2173         isa<ReturnInst>(BI->getSuccessor(1)->getTerminator()) &&
2174         SimplifyCondBranchToTwoReturns(BI))
2175       return true;
2176   }
2177   return false;
2178 }
2179
2180 bool SimplifyCFGOpt::SimplifyUnwind(UnwindInst *UI, IRBuilder<> &Builder) {
2181   // Check to see if the first instruction in this block is just an unwind.
2182   // If so, replace any invoke instructions which use this as an exception
2183   // destination with call instructions.
2184   BasicBlock *BB = UI->getParent();
2185   if (!BB->getFirstNonPHIOrDbg()->isTerminator()) return false;
2186
2187   bool Changed = false;
2188   SmallVector<BasicBlock*, 8> Preds(pred_begin(BB), pred_end(BB));
2189   while (!Preds.empty()) {
2190     BasicBlock *Pred = Preds.back();
2191     InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Pred->getTerminator());
2192     if (II && II->getUnwindDest() == BB) {
2193       // Insert a new branch instruction before the invoke, because this
2194       // is now a fall through.
2195       Builder.SetInsertPoint(II);
2196       BranchInst *BI = Builder.CreateBr(II->getNormalDest());
2197       Pred->getInstList().remove(II);   // Take out of symbol table
2198       
2199       // Insert the call now.
2200       SmallVector<Value*,8> Args(II->op_begin(), II->op_end()-3);
2201       Builder.SetInsertPoint(BI);
2202       CallInst *CI = Builder.CreateCall(II->getCalledValue(),
2203                                         Args.begin(), Args.end(),
2204                                         II->getName());
2205       CI->setCallingConv(II->getCallingConv());
2206       CI->setAttributes(II->getAttributes());
2207       // If the invoke produced a value, the Call now does instead.
2208       II->replaceAllUsesWith(CI);
2209       delete II;
2210       Changed = true;
2211     }
2212     
2213     Preds.pop_back();
2214   }
2215   
2216   // If this block is now dead (and isn't the entry block), remove it.
2217   if (pred_begin(BB) == pred_end(BB) &&
2218       BB != &BB->getParent()->getEntryBlock()) {
2219     // We know there are no successors, so just nuke the block.
2220     BB->eraseFromParent();
2221     return true;
2222   }
2223   
2224   return Changed;  
2225 }
2226
2227 bool SimplifyCFGOpt::SimplifyUnreachable(UnreachableInst *UI) {
2228   BasicBlock *BB = UI->getParent();
2229   
2230   bool Changed = false;
2231   
2232   // If there are any instructions immediately before the unreachable that can
2233   // be removed, do so.
2234   while (UI != BB->begin()) {
2235     BasicBlock::iterator BBI = UI;
2236     --BBI;
2237     // Do not delete instructions that can have side effects, like calls
2238     // (which may never return) and volatile loads and stores.
2239     if (isa<CallInst>(BBI) && !isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI)) break;
2240     
2241     if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(BBI))
2242       if (SI->isVolatile())
2243         break;
2244     
2245     if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(BBI))
2246       if (LI->isVolatile())
2247         break;
2248     
2249     // Delete this instruction (any uses are guaranteed to be dead)
2250     if (!BBI->use_empty())
2251       BBI->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(BBI->getType()));
2252     BBI->eraseFromParent();
2253     Changed = true;
2254   }
2255   
2256   // If the unreachable instruction is the first in the block, take a gander
2257   // at all of the predecessors of this instruction, and simplify them.
2258   if (&BB->front() != UI) return Changed;
2259   
2260   SmallVector<BasicBlock*, 8> Preds(pred_begin(BB), pred_end(BB));
2261   for (unsigned i = 0, e = Preds.size(); i != e; ++i) {
2262     TerminatorInst *TI = Preds[i]->getTerminator();
2263     
2264     if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(TI)) {
2265       if (BI->isUnconditional()) {
2266         if (BI->getSuccessor(0) == BB) {
2267           new UnreachableInst(TI->getContext(), TI);
2268           TI->eraseFromParent();
2269           Changed = true;
2270         }
2271       } else {
2272         if (BI->getSuccessor(0) == BB) {
2273           BranchInst::Create(BI->getSuccessor(1), BI);
2274           EraseTerminatorInstAndDCECond(BI);
2275         } else if (BI->getSuccessor(1) == BB) {
2276           BranchInst::Create(BI->getSuccessor(0), BI);
2277           EraseTerminatorInstAndDCECond(BI);
2278           Changed = true;
2279         }
2280       }
2281     } else if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(TI)) {
2282       for (unsigned i = 1, e = SI->getNumCases(); i != e; ++i)
2283         if (SI->getSuccessor(i) == BB) {
2284           BB->removePredecessor(SI->getParent());
2285           SI->removeCase(i);
2286           --i; --e;
2287           Changed = true;
2288         }
2289       // If the default value is unreachable, figure out the most popular
2290       // destination and make it the default.
2291       if (SI->getSuccessor(0) == BB) {
2292         std::map<BasicBlock*, std::pair<unsigned, unsigned> > Popularity;
2293         for (unsigned i = 1, e = SI->getNumCases(); i != e; ++i) {
2294           std::pair<unsigned, unsigned>& entry =
2295               Popularity[SI->getSuccessor(i)];
2296           if (entry.first == 0) {
2297             entry.first = 1;
2298             entry.second = i;
2299           } else {
2300             entry.first++;
2301           }
2302         }
2303
2304         // Find the most popular block.
2305         unsigned MaxPop = 0;
2306         unsigned MaxIndex = 0;
2307         BasicBlock *MaxBlock = 0;
2308         for (std::map<BasicBlock*, std::pair<unsigned, unsigned> >::iterator
2309              I = Popularity.begin(), E = Popularity.end(); I != E; ++I) {
2310           if (I->second.first > MaxPop || 
2311               (I->second.first == MaxPop && MaxIndex > I->second.second)) {
2312             MaxPop = I->second.first;
2313             MaxIndex = I->second.second;
2314             MaxBlock = I->first;
2315           }
2316         }
2317         if (MaxBlock) {
2318           // Make this the new default, allowing us to delete any explicit
2319           // edges to it.
2320           SI->setSuccessor(0, MaxBlock);
2321           Changed = true;
2322           
2323           // If MaxBlock has phinodes in it, remove MaxPop-1 entries from
2324           // it.
2325           if (isa<PHINode>(MaxBlock->begin()))
2326             for (unsigned i = 0; i != MaxPop-1; ++i)
2327               MaxBlock->removePredecessor(SI->getParent());
2328           
2329           for (unsigned i = 1, e = SI->getNumCases(); i != e; ++i)
2330             if (SI->getSuccessor(i) == MaxBlock) {
2331               SI->removeCase(i);
2332               --i; --e;
2333             }
2334         }
2335       }
2336     } else if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(TI)) {
2337       if (II->getUnwindDest() == BB) {
2338         // Convert the invoke to a call instruction.  This would be a good
2339         // place to note that the call does not throw though.
2340         BranchInst *BI = BranchInst::Create(II->getNormalDest(), II);
2341         II->removeFromParent();   // Take out of symbol table
2342         
2343         // Insert the call now...
2344         SmallVector<Value*, 8> Args(II->op_begin(), II->op_end()-3);
2345         CallInst *CI = CallInst::Create(II->getCalledValue(),
2346                                         Args.begin(), Args.end(),
2347                                         II->getName(), BI);
2348         CI->setCallingConv(II->getCallingConv());
2349         CI->setAttributes(II->getAttributes());
2350         // If the invoke produced a value, the call does now instead.
2351         II->replaceAllUsesWith(CI);
2352         delete II;
2353         Changed = true;
2354       }
2355     }
2356   }
2357   
2358   // If this block is now dead, remove it.
2359   if (pred_begin(BB) == pred_end(BB) &&
2360       BB != &BB->getParent()->getEntryBlock()) {
2361     // We know there are no successors, so just nuke the block.
2362     BB->eraseFromParent();
2363     return true;
2364   }
2365
2366   return Changed;
2367 }
2368
2369 /// TurnSwitchRangeIntoICmp - Turns a switch with that contains only a
2370 /// integer range comparison into a sub, an icmp and a branch.
2371 static bool TurnSwitchRangeIntoICmp(SwitchInst *SI, IRBuilder<> &Builder) {
2372   assert(SI->getNumCases() > 2 && "Degenerate switch?");
2373
2374   // Make sure all cases point to the same destination and gather the values.
2375   SmallVector<ConstantInt *, 16> Cases;
2376   Cases.push_back(SI->getCaseValue(1));
2377   for (unsigned I = 2, E = SI->getNumCases(); I != E; ++I) {
2378     if (SI->getSuccessor(I-1) != SI->getSuccessor(I))
2379       return false;
2380     Cases.push_back(SI->getCaseValue(I));
2381   }
2382   assert(Cases.size() == SI->getNumCases()-1 && "Not all cases gathered");
2383
2384   // Sort the case values, then check if they form a range we can transform.
2385   array_pod_sort(Cases.begin(), Cases.end(), ConstantIntSortPredicate);
2386   for (unsigned I = 1, E = Cases.size(); I != E; ++I) {
2387     if (Cases[I-1]->getValue() != Cases[I]->getValue()+1)
2388       return false;
2389   }
2390
2391   Constant *Offset = ConstantExpr::getNeg(Cases.back());
2392   Constant *NumCases = ConstantInt::get(Offset->getType(), SI->getNumCases()-1);
2393
2394   Value *Sub = SI->getCondition();
2395   if (!Offset->isNullValue())
2396     Sub = BinaryOperator::CreateAdd(Sub, Offset, Sub->getName()+".off", SI);
2397   Value *Cmp = new ICmpInst(SI, ICmpInst::ICMP_ULT, Sub, NumCases, "switch");
2398   Builder.CreateCondBr(Cmp, SI->getSuccessor(1), SI->getDefaultDest());
2399
2400   // Prune obsolete incoming values off the successor's PHI nodes.
2401   for (BasicBlock::iterator BBI = SI->getSuccessor(1)->begin();
2402        isa<PHINode>(BBI); ++BBI) {
2403     for (unsigned I = 0, E = SI->getNumCases()-2; I != E; ++I)
2404       cast<PHINode>(BBI)->removeIncomingValue(SI->getParent());
2405   }
2406   SI->eraseFromParent();
2407
2408   return true;
2409 }
2410
2411 /// EliminateDeadSwitchCases - Compute masked bits for the condition of a switch
2412 /// and use it to remove dead cases.
2413 static bool EliminateDeadSwitchCases(SwitchInst *SI) {
2414   Value *Cond = SI->getCondition();
2415   unsigned Bits = cast<IntegerType>(Cond->getType())->getBitWidth();
2416   APInt KnownZero(Bits, 0), KnownOne(Bits, 0);
2417   ComputeMaskedBits(Cond, APInt::getAllOnesValue(Bits), KnownZero, KnownOne);
2418
2419   // Gather dead cases.
2420   SmallVector<ConstantInt*, 8> DeadCases;
2421   for (unsigned I = 1, E = SI->getNumCases(); I != E; ++I) {
2422     if ((SI->getCaseValue(I)->getValue() & KnownZero) != 0 ||
2423         (SI->getCaseValue(I)->getValue() & KnownOne) != KnownOne) {
2424       DeadCases.push_back(SI->getCaseValue(I));
2425       DEBUG(dbgs() << "SimplifyCFG: switch case '"
2426                    << SI->getCaseValue(I)->getValue() << "' is dead.\n");
2427     }
2428   }
2429
2430   // Remove dead cases from the switch.
2431   for (unsigned I = 0, E = DeadCases.size(); I != E; ++I) {
2432     unsigned Case = SI->findCaseValue(DeadCases[I]);
2433     // Prune unused values from PHI nodes.
2434     SI->getSuccessor(Case)->removePredecessor(SI->getParent());
2435     SI->removeCase(Case);
2436   }
2437
2438   return !DeadCases.empty();
2439 }
2440
2441 bool SimplifyCFGOpt::SimplifySwitch(SwitchInst *SI, IRBuilder<> &Builder) {
2442   // If this switch is too complex to want to look at, ignore it.
2443   if (!isValueEqualityComparison(SI))
2444     return false;
2445
2446   BasicBlock *BB = SI->getParent();
2447
2448   // If we only have one predecessor, and if it is a branch on this value,
2449   // see if that predecessor totally determines the outcome of this switch.
2450   if (BasicBlock *OnlyPred = BB->getSinglePredecessor())
2451     if (SimplifyEqualityComparisonWithOnlyPredecessor(SI, OnlyPred, Builder))
2452       return SimplifyCFG(BB) | true;
2453
2454   Value *Cond = SI->getCondition();
2455   if (SelectInst *Select = dyn_cast<SelectInst>(Cond))
2456     if (SimplifySwitchOnSelect(SI, Select))
2457       return SimplifyCFG(BB) | true;
2458
2459   // If the block only contains the switch, see if we can fold the block
2460   // away into any preds.
2461   BasicBlock::iterator BBI = BB->begin();
2462   // Ignore dbg intrinsics.
2463   while (isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI))
2464     ++BBI;
2465   if (SI == &*BBI)
2466     if (FoldValueComparisonIntoPredecessors(SI))
2467       return SimplifyCFG(BB) | true;
2468
2469   // Try to transform the switch into an icmp and a branch.
2470   if (TurnSwitchRangeIntoICmp(SI, Builder))
2471     return SimplifyCFG(BB) | true;
2472
2473   // Remove unreachable cases.
2474   if (EliminateDeadSwitchCases(SI))
2475     return SimplifyCFG(BB) | true;
2476
2477   return false;
2478 }
2479
2480 bool SimplifyCFGOpt::SimplifyIndirectBr(IndirectBrInst *IBI) {
2481   BasicBlock *BB = IBI->getParent();
2482   bool Changed = false;
2483   
2484   // Eliminate redundant destinations.
2485   SmallPtrSet<Value *, 8> Succs;
2486   for (unsigned i = 0, e = IBI->getNumDestinations(); i != e; ++i) {
2487     BasicBlock *Dest = IBI->getDestination(i);
2488     if (!Dest->hasAddressTaken() || !Succs.insert(Dest)) {
2489       Dest->removePredecessor(BB);
2490       IBI->removeDestination(i);
2491       --i; --e;
2492       Changed = true;
2493     }
2494   } 
2495
2496   if (IBI->getNumDestinations() == 0) {
2497     // If the indirectbr has no successors, change it to unreachable.
2498     new UnreachableInst(IBI->getContext(), IBI);
2499     EraseTerminatorInstAndDCECond(IBI);
2500     return true;
2501   }
2502   
2503   if (IBI->getNumDestinations() == 1) {
2504     // If the indirectbr has one successor, change it to a direct branch.
2505     BranchInst::Create(IBI->getDestination(0), IBI);
2506     EraseTerminatorInstAndDCECond(IBI);
2507     return true;
2508   }
2509   
2510   if (SelectInst *SI = dyn_cast<SelectInst>(IBI->getAddress())) {
2511     if (SimplifyIndirectBrOnSelect(IBI, SI))
2512       return SimplifyCFG(BB) | true;
2513   }
2514   return Changed;
2515 }
2516
2517 bool SimplifyCFGOpt::SimplifyUncondBranch(BranchInst *BI, IRBuilder<> &Builder){
2518   BasicBlock *BB = BI->getParent();
2519   
2520   // If the Terminator is the only non-phi instruction, simplify the block.
2521   BasicBlock::iterator I = BB->getFirstNonPHIOrDbg();
2522   if (I->isTerminator() && BB != &BB->getParent()->getEntryBlock() &&
2523       TryToSimplifyUncondBranchFromEmptyBlock(BB))
2524     return true;
2525   
2526   // If the only instruction in the block is a seteq/setne comparison
2527   // against a constant, try to simplify the block.
2528   if (ICmpInst *ICI = dyn_cast<ICmpInst>(I))
2529     if (ICI->isEquality() && isa<ConstantInt>(ICI->getOperand(1))) {
2530       for (++I; isa<DbgInfoIntrinsic>(I); ++I)
2531         ;
2532       if (I->isTerminator() 
2533           && TryToSimplifyUncondBranchWithICmpInIt(ICI, TD, Builder))
2534         return true;
2535     }
2536   
2537   return false;
2538 }
2539
2540
2541 bool SimplifyCFGOpt::SimplifyCondBranch(BranchInst *BI, IRBuilder<> &Builder) {
2542   BasicBlock *BB = BI->getParent();
2543   
2544   // Conditional branch
2545   if (isValueEqualityComparison(BI)) {
2546     // If we only have one predecessor, and if it is a branch on this value,
2547     // see if that predecessor totally determines the outcome of this
2548     // switch.
2549     if (BasicBlock *OnlyPred = BB->getSinglePredecessor())
2550       if (SimplifyEqualityComparisonWithOnlyPredecessor(BI, OnlyPred, Builder))
2551         return SimplifyCFG(BB) | true;
2552     
2553     // This block must be empty, except for the setcond inst, if it exists.
2554     // Ignore dbg intrinsics.
2555     BasicBlock::iterator I = BB->begin();
2556     // Ignore dbg intrinsics.
2557     while (isa<DbgInfoIntrinsic>(I))
2558       ++I;
2559     if (&*I == BI) {
2560       if (FoldValueComparisonIntoPredecessors(BI))
2561         return SimplifyCFG(BB) | true;
2562     } else if (&*I == cast<Instruction>(BI->getCondition())){
2563       ++I;
2564       // Ignore dbg intrinsics.
2565       while (isa<DbgInfoIntrinsic>(I))
2566         ++I;
2567       if (&*I == BI && FoldValueComparisonIntoPredecessors(BI))
2568         return SimplifyCFG(BB) | true;
2569     }
2570   }
2571   
2572   // Try to turn "br (X == 0 | X == 1), T, F" into a switch instruction.
2573   if (SimplifyBranchOnICmpChain(BI, TD))
2574     return true;
2575   
2576   // We have a conditional branch to two blocks that are only reachable
2577   // from BI.  We know that the condbr dominates the two blocks, so see if
2578   // there is any identical code in the "then" and "else" blocks.  If so, we
2579   // can hoist it up to the branching block.
2580   if (BI->getSuccessor(0)->getSinglePredecessor() != 0) {
2581     if (BI->getSuccessor(1)->getSinglePredecessor() != 0) {
2582       if (HoistThenElseCodeToIf(BI))
2583         return SimplifyCFG(BB) | true;
2584     } else {
2585       // If Successor #1 has multiple preds, we may be able to conditionally
2586       // execute Successor #0 if it branches to successor #1.
2587       TerminatorInst *Succ0TI = BI->getSuccessor(0)->getTerminator();
2588       if (Succ0TI->getNumSuccessors() == 1 &&
2589           Succ0TI->getSuccessor(0) == BI->getSuccessor(1))
2590         if (SpeculativelyExecuteBB(BI, BI->getSuccessor(0)))
2591           return SimplifyCFG(BB) | true;
2592     }
2593   } else if (BI->getSuccessor(1)->getSinglePredecessor() != 0) {
2594     // If Successor #0 has multiple preds, we may be able to conditionally
2595     // execute Successor #1 if it branches to successor #0.
2596     TerminatorInst *Succ1TI = BI->getSuccessor(1)->getTerminator();
2597     if (Succ1TI->getNumSuccessors() == 1 &&
2598         Succ1TI->getSuccessor(0) == BI->getSuccessor(0))
2599       if (SpeculativelyExecuteBB(BI, BI->getSuccessor(1)))
2600         return SimplifyCFG(BB) | true;
2601   }
2602   
2603   // If this is a branch on a phi node in the current block, thread control
2604   // through this block if any PHI node entries are constants.
2605   if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BI->getCondition()))
2606     if (PN->getParent() == BI->getParent())
2607       if (FoldCondBranchOnPHI(BI, TD))
2608         return SimplifyCFG(BB) | true;
2609   
2610   // If this basic block is ONLY a setcc and a branch, and if a predecessor
2611   // branches to us and one of our successors, fold the setcc into the
2612   // predecessor and use logical operations to pick the right destination.
2613   if (FoldBranchToCommonDest(BI))
2614     return SimplifyCFG(BB) | true;
2615   
2616   // Scan predecessor blocks for conditional branches.
2617   for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI)
2618     if (BranchInst *PBI = dyn_cast<BranchInst>((*PI)->getTerminator()))
2619       if (PBI != BI && PBI->isConditional())
2620         if (SimplifyCondBranchToCondBranch(PBI, BI))
2621           return SimplifyCFG(BB) | true;
2622
2623   return false;
2624 }
2625
2626 bool SimplifyCFGOpt::run(BasicBlock *BB) {
2627   bool Changed = false;
2628
2629   assert(BB && BB->getParent() && "Block not embedded in function!");
2630   assert(BB->getTerminator() && "Degenerate basic block encountered!");
2631
2632   // Remove basic blocks that have no predecessors (except the entry block)...
2633   // or that just have themself as a predecessor.  These are unreachable.
2634   if ((pred_begin(BB) == pred_end(BB) &&
2635        BB != &BB->getParent()->getEntryBlock()) ||
2636       BB->getSinglePredecessor() == BB) {
2637     DEBUG(dbgs() << "Removing BB: \n" << *BB);
2638     DeleteDeadBlock(BB);
2639     return true;
2640   }
2641
2642   // Check to see if we can constant propagate this terminator instruction
2643   // away...
2644   Changed |= ConstantFoldTerminator(BB);
2645
2646   // Check for and eliminate duplicate PHI nodes in this block.
2647   Changed |= EliminateDuplicatePHINodes(BB);
2648
2649   // Merge basic blocks into their predecessor if there is only one distinct
2650   // pred, and if there is only one distinct successor of the predecessor, and
2651   // if there are no PHI nodes.
2652   //
2653   if (MergeBlockIntoPredecessor(BB))
2654     return true;
2655   
2656   IRBuilder<> Builder(BB);
2657
2658   // If there is a trivial two-entry PHI node in this basic block, and we can
2659   // eliminate it, do so now.
2660   if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BB->begin()))
2661     if (PN->getNumIncomingValues() == 2)
2662       Changed |= FoldTwoEntryPHINode(PN, TD, Builder);
2663
2664   Builder.SetInsertPoint(BB->getTerminator());
2665   if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(BB->getTerminator())) {
2666     if (BI->isUnconditional()) {
2667       if (SimplifyUncondBranch(BI, Builder)) return true;
2668     } else {
2669       if (SimplifyCondBranch(BI, Builder)) return true;
2670     }
2671   } else if (ReturnInst *RI = dyn_cast<ReturnInst>(BB->getTerminator())) {
2672     if (SimplifyReturn(RI)) return true;
2673   } else if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(BB->getTerminator())) {
2674     if (SimplifySwitch(SI, Builder)) return true;
2675   } else if (UnreachableInst *UI =
2676                dyn_cast<UnreachableInst>(BB->getTerminator())) {
2677     if (SimplifyUnreachable(UI)) return true;
2678   } else if (UnwindInst *UI = dyn_cast<UnwindInst>(BB->getTerminator())) {
2679     if (SimplifyUnwind(UI, Builder)) return true;
2680   } else if (IndirectBrInst *IBI =
2681                dyn_cast<IndirectBrInst>(BB->getTerminator())) {
2682     if (SimplifyIndirectBr(IBI)) return true;
2683   }
2684
2685   return Changed;
2686 }
2687
2688 /// SimplifyCFG - This function is used to do simplification of a CFG.  For
2689 /// example, it adjusts branches to branches to eliminate the extra hop, it
2690 /// eliminates unreachable basic blocks, and does other "peephole" optimization
2691 /// of the CFG.  It returns true if a modification was made.
2692 ///
2693 bool llvm::SimplifyCFG(BasicBlock *BB, const TargetData *TD) {
2694   return SimplifyCFGOpt(TD).run(BB);
2695 }