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