revert 131605 to fix PR9946.
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / Utils / SimplifyCFG.cpp
1 //===- SimplifyCFG.cpp - Code to perform CFG simplification ---------------===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // Peephole optimize the CFG.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #define DEBUG_TYPE "simplifycfg"
15 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
16 #include "llvm/Constants.h"
17 #include "llvm/Instructions.h"
18 #include "llvm/IntrinsicInst.h"
19 #include "llvm/Type.h"
20 #include "llvm/DerivedTypes.h"
21 #include "llvm/GlobalVariable.h"
22 #include "llvm/Analysis/InstructionSimplify.h"
23 #include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
24 #include "llvm/Target/TargetData.h"
25 #include "llvm/Transforms/Utils/BasicBlockUtils.h"
26 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
27 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
28 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
29 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
30 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
31 #include "llvm/Support/CFG.h"
32 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
33 #include "llvm/Support/ConstantRange.h"
34 #include "llvm/Support/Debug.h"
35 #include "llvm/Support/IRBuilder.h"
36 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
37 #include <algorithm>
38 #include <set>
39 #include <map>
40 using namespace llvm;
41
42 static cl::opt<unsigned>
43 PHINodeFoldingThreshold("phi-node-folding-threshold", cl::Hidden, cl::init(1),
44    cl::desc("Control the amount of phi node folding to perform (default = 1)"));
45
46 static cl::opt<bool>
47 DupRet("simplifycfg-dup-ret", cl::Hidden, cl::init(false),
48        cl::desc("Duplicate return instructions into unconditional branches"));
49
50 STATISTIC(NumSpeculations, "Number of speculative executed instructions");
51
52 namespace {
53 class SimplifyCFGOpt {
54   const TargetData *const TD;
55
56   Value *isValueEqualityComparison(TerminatorInst *TI);
57   BasicBlock *GetValueEqualityComparisonCases(TerminatorInst *TI,
58     std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > &Cases);
59   bool SimplifyEqualityComparisonWithOnlyPredecessor(TerminatorInst *TI,
60                                                      BasicBlock *Pred,
61                                                      IRBuilder<> &Builder);
62   bool FoldValueComparisonIntoPredecessors(TerminatorInst *TI,
63                                            IRBuilder<> &Builder);
64
65   bool SimplifyReturn(ReturnInst *RI, IRBuilder<> &Builder);
66   bool SimplifyUnwind(UnwindInst *UI, IRBuilder<> &Builder);
67   bool SimplifyUnreachable(UnreachableInst *UI);
68   bool SimplifySwitch(SwitchInst *SI, IRBuilder<> &Builder);
69   bool SimplifyIndirectBr(IndirectBrInst *IBI);
70   bool SimplifyUncondBranch(BranchInst *BI, IRBuilder <> &Builder);
71   bool SimplifyCondBranch(BranchInst *BI, IRBuilder <>&Builder);
72
73 public:
74   explicit SimplifyCFGOpt(const TargetData *td) : TD(td) {}
75   bool run(BasicBlock *BB);
76 };
77 }
78
79 /// SafeToMergeTerminators - Return true if it is safe to merge these two
80 /// terminator instructions together.
81 ///
82 static bool SafeToMergeTerminators(TerminatorInst *SI1, TerminatorInst *SI2) {
83   if (SI1 == SI2) return false;  // Can't merge with self!
84   
85   // It is not safe to merge these two switch instructions if they have a common
86   // successor, and if that successor has a PHI node, and if *that* PHI node has
87   // conflicting incoming values from the two switch blocks.
88   BasicBlock *SI1BB = SI1->getParent();
89   BasicBlock *SI2BB = SI2->getParent();
90   SmallPtrSet<BasicBlock*, 16> SI1Succs(succ_begin(SI1BB), succ_end(SI1BB));
91   
92   for (succ_iterator I = succ_begin(SI2BB), E = succ_end(SI2BB); I != E; ++I)
93     if (SI1Succs.count(*I))
94       for (BasicBlock::iterator BBI = (*I)->begin();
95            isa<PHINode>(BBI); ++BBI) {
96         PHINode *PN = cast<PHINode>(BBI);
97         if (PN->getIncomingValueForBlock(SI1BB) !=
98             PN->getIncomingValueForBlock(SI2BB))
99           return false;
100       }
101         
102   return true;
103 }
104
105 /// AddPredecessorToBlock - Update PHI nodes in Succ to indicate that there will
106 /// now be entries in it from the 'NewPred' block.  The values that will be
107 /// flowing into the PHI nodes will be the same as those coming in from
108 /// ExistPred, an existing predecessor of Succ.
109 static void AddPredecessorToBlock(BasicBlock *Succ, BasicBlock *NewPred,
110                                   BasicBlock *ExistPred) {
111   if (!isa<PHINode>(Succ->begin())) return; // Quick exit if nothing to do
112   
113   PHINode *PN;
114   for (BasicBlock::iterator I = Succ->begin();
115        (PN = dyn_cast<PHINode>(I)); ++I)
116     PN->addIncoming(PN->getIncomingValueForBlock(ExistPred), NewPred);
117 }
118
119
120 /// GetIfCondition - Given a basic block (BB) with two predecessors (and at
121 /// least one PHI node in it), check to see if the merge at this block is due
122 /// to an "if condition".  If so, return the boolean condition that determines
123 /// which entry into BB will be taken.  Also, return by references the block
124 /// that will be entered from if the condition is true, and the block that will
125 /// be entered if the condition is false.
126 ///
127 /// This does no checking to see if the true/false blocks have large or unsavory
128 /// instructions in them.
129 static Value *GetIfCondition(BasicBlock *BB, BasicBlock *&IfTrue,
130                              BasicBlock *&IfFalse) {
131   PHINode *SomePHI = cast<PHINode>(BB->begin());
132   assert(SomePHI->getNumIncomingValues() == 2 &&
133          "Function can only handle blocks with 2 predecessors!");
134   BasicBlock *Pred1 = SomePHI->getIncomingBlock(0);
135   BasicBlock *Pred2 = SomePHI->getIncomingBlock(1);
136
137   // We can only handle branches.  Other control flow will be lowered to
138   // branches if possible anyway.
139   BranchInst *Pred1Br = dyn_cast<BranchInst>(Pred1->getTerminator());
140   BranchInst *Pred2Br = dyn_cast<BranchInst>(Pred2->getTerminator());
141   if (Pred1Br == 0 || Pred2Br == 0)
142     return 0;
143
144   // Eliminate code duplication by ensuring that Pred1Br is conditional if
145   // either are.
146   if (Pred2Br->isConditional()) {
147     // If both branches are conditional, we don't have an "if statement".  In
148     // reality, we could transform this case, but since the condition will be
149     // required anyway, we stand no chance of eliminating it, so the xform is
150     // probably not profitable.
151     if (Pred1Br->isConditional())
152       return 0;
153
154     std::swap(Pred1, Pred2);
155     std::swap(Pred1Br, Pred2Br);
156   }
157
158   if (Pred1Br->isConditional()) {
159     // The only thing we have to watch out for here is to make sure that Pred2
160     // doesn't have incoming edges from other blocks.  If it does, the condition
161     // doesn't dominate BB.
162     if (Pred2->getSinglePredecessor() == 0)
163       return 0;
164     
165     // If we found a conditional branch predecessor, make sure that it branches
166     // to BB and Pred2Br.  If it doesn't, this isn't an "if statement".
167     if (Pred1Br->getSuccessor(0) == BB &&
168         Pred1Br->getSuccessor(1) == Pred2) {
169       IfTrue = Pred1;
170       IfFalse = Pred2;
171     } else if (Pred1Br->getSuccessor(0) == Pred2 &&
172                Pred1Br->getSuccessor(1) == BB) {
173       IfTrue = Pred2;
174       IfFalse = Pred1;
175     } else {
176       // We know that one arm of the conditional goes to BB, so the other must
177       // go somewhere unrelated, and this must not be an "if statement".
178       return 0;
179     }
180
181     return Pred1Br->getCondition();
182   }
183
184   // Ok, if we got here, both predecessors end with an unconditional branch to
185   // BB.  Don't panic!  If both blocks only have a single (identical)
186   // predecessor, and THAT is a conditional branch, then we're all ok!
187   BasicBlock *CommonPred = Pred1->getSinglePredecessor();
188   if (CommonPred == 0 || CommonPred != Pred2->getSinglePredecessor())
189     return 0;
190
191   // Otherwise, if this is a conditional branch, then we can use it!
192   BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(CommonPred->getTerminator());
193   if (BI == 0) return 0;
194   
195   assert(BI->isConditional() && "Two successors but not conditional?");
196   if (BI->getSuccessor(0) == Pred1) {
197     IfTrue = Pred1;
198     IfFalse = Pred2;
199   } else {
200     IfTrue = Pred2;
201     IfFalse = Pred1;
202   }
203   return BI->getCondition();
204 }
205
206 /// DominatesMergePoint - If we have a merge point of an "if condition" as
207 /// accepted above, return true if the specified value dominates the block.  We
208 /// don't handle the true generality of domination here, just a special case
209 /// which works well enough for us.
210 ///
211 /// If AggressiveInsts is non-null, and if V does not dominate BB, we check to
212 /// see if V (which must be an instruction) and its recursive operands
213 /// that do not dominate BB have a combined cost lower than CostRemaining and
214 /// are non-trapping.  If both are true, the instruction is inserted into the
215 /// set and true is returned.
216 ///
217 /// The cost for most non-trapping instructions is defined as 1 except for
218 /// Select whose cost is 2.
219 ///
220 /// After this function returns, CostRemaining is decreased by the cost of
221 /// V plus its non-dominating operands.  If that cost is greater than
222 /// CostRemaining, false is returned and CostRemaining is undefined.
223 static bool DominatesMergePoint(Value *V, BasicBlock *BB,
224                                 SmallPtrSet<Instruction*, 4> *AggressiveInsts,
225                                 unsigned &CostRemaining) {
226   Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
227   if (!I) {
228     // Non-instructions all dominate instructions, but not all constantexprs
229     // can be executed unconditionally.
230     if (ConstantExpr *C = dyn_cast<ConstantExpr>(V))
231       if (C->canTrap())
232         return false;
233     return true;
234   }
235   BasicBlock *PBB = I->getParent();
236
237   // We don't want to allow weird loops that might have the "if condition" in
238   // the bottom of this block.
239   if (PBB == BB) return false;
240
241   // If this instruction is defined in a block that contains an unconditional
242   // branch to BB, then it must be in the 'conditional' part of the "if
243   // statement".  If not, it definitely dominates the region.
244   BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(PBB->getTerminator());
245   if (BI == 0 || BI->isConditional() || BI->getSuccessor(0) != BB)
246     return true;
247
248   // If we aren't allowing aggressive promotion anymore, then don't consider
249   // instructions in the 'if region'.
250   if (AggressiveInsts == 0) return false;
251   
252   // If we have seen this instruction before, don't count it again.
253   if (AggressiveInsts->count(I)) return true;
254
255   // Okay, it looks like the instruction IS in the "condition".  Check to
256   // see if it's a cheap instruction to unconditionally compute, and if it
257   // only uses stuff defined outside of the condition.  If so, hoist it out.
258   if (!I->isSafeToSpeculativelyExecute())
259     return false;
260
261   unsigned Cost = 0;
262
263   switch (I->getOpcode()) {
264   default: return false;  // Cannot hoist this out safely.
265   case Instruction::Load:
266     // We have to check to make sure there are no instructions before the
267     // load in its basic block, as we are going to hoist the load out to its
268     // predecessor.
269     if (PBB->getFirstNonPHIOrDbg() != I)
270       return false;
271     Cost = 1;
272     break;
273   case Instruction::GetElementPtr:
274     // GEPs are cheap if all indices are constant.
275     if (!cast<GetElementPtrInst>(I)->hasAllConstantIndices())
276       return false;
277     Cost = 1;
278     break;
279   case Instruction::Add:
280   case Instruction::Sub:
281   case Instruction::And:
282   case Instruction::Or:
283   case Instruction::Xor:
284   case Instruction::Shl:
285   case Instruction::LShr:
286   case Instruction::AShr:
287   case Instruction::ICmp:
288   case Instruction::Trunc:
289   case Instruction::ZExt:
290   case Instruction::SExt:
291     Cost = 1;
292     break;   // These are all cheap and non-trapping instructions.
293
294   case Instruction::Select:
295     Cost = 2;
296     break;
297   }
298
299   if (Cost > CostRemaining)
300     return false;
301
302   CostRemaining -= Cost;
303
304   // Okay, we can only really hoist these out if their operands do
305   // not take us over the cost threshold.
306   for (User::op_iterator i = I->op_begin(), e = I->op_end(); i != e; ++i)
307     if (!DominatesMergePoint(*i, BB, AggressiveInsts, CostRemaining))
308       return false;
309   // Okay, it's safe to do this!  Remember this instruction.
310   AggressiveInsts->insert(I);
311   return true;
312 }
313
314 /// GetConstantInt - Extract ConstantInt from value, looking through IntToPtr
315 /// and PointerNullValue. Return NULL if value is not a constant int.
316 static ConstantInt *GetConstantInt(Value *V, const TargetData *TD) {
317   // Normal constant int.
318   ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V);
319   if (CI || !TD || !isa<Constant>(V) || !V->getType()->isPointerTy())
320     return CI;
321
322   // This is some kind of pointer constant. Turn it into a pointer-sized
323   // ConstantInt if possible.
324   const IntegerType *PtrTy = TD->getIntPtrType(V->getContext());
325
326   // Null pointer means 0, see SelectionDAGBuilder::getValue(const Value*).
327   if (isa<ConstantPointerNull>(V))
328     return ConstantInt::get(PtrTy, 0);
329
330   // IntToPtr const int.
331   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V))
332     if (CE->getOpcode() == Instruction::IntToPtr)
333       if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CE->getOperand(0))) {
334         // The constant is very likely to have the right type already.
335         if (CI->getType() == PtrTy)
336           return CI;
337         else
338           return cast<ConstantInt>
339             (ConstantExpr::getIntegerCast(CI, PtrTy, /*isSigned=*/false));
340       }
341   return 0;
342 }
343
344 /// GatherConstantCompares - Given a potentially 'or'd or 'and'd together
345 /// collection of icmp eq/ne instructions that compare a value against a
346 /// constant, return the value being compared, and stick the constant into the
347 /// Values vector.
348 static Value *
349 GatherConstantCompares(Value *V, std::vector<ConstantInt*> &Vals, Value *&Extra,
350                        const TargetData *TD, bool isEQ, unsigned &UsedICmps) {
351   Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
352   if (I == 0) return 0;
353   
354   // If this is an icmp against a constant, handle this as one of the cases.
355   if (ICmpInst *ICI = dyn_cast<ICmpInst>(I)) {
356     if (ConstantInt *C = GetConstantInt(I->getOperand(1), TD)) {
357       if (ICI->getPredicate() == (isEQ ? ICmpInst::ICMP_EQ:ICmpInst::ICMP_NE)) {
358         UsedICmps++;
359         Vals.push_back(C);
360         return I->getOperand(0);
361       }
362       
363       // If we have "x ult 3" comparison, for example, then we can add 0,1,2 to
364       // the set.
365       ConstantRange Span =
366         ConstantRange::makeICmpRegion(ICI->getPredicate(), C->getValue());
367       
368       // If this is an and/!= check then we want to optimize "x ugt 2" into
369       // x != 0 && x != 1.
370       if (!isEQ)
371         Span = Span.inverse();
372       
373       // If there are a ton of values, we don't want to make a ginormous switch.
374       if (Span.getSetSize().ugt(8) || Span.isEmptySet() ||
375           // We don't handle wrapped sets yet.
376           Span.isWrappedSet())
377         return 0;
378       
379       for (APInt Tmp = Span.getLower(); Tmp != Span.getUpper(); ++Tmp)
380         Vals.push_back(ConstantInt::get(V->getContext(), Tmp));
381       UsedICmps++;
382       return I->getOperand(0);
383     }
384     return 0;
385   }
386   
387   // Otherwise, we can only handle an | or &, depending on isEQ.
388   if (I->getOpcode() != (isEQ ? Instruction::Or : Instruction::And))
389     return 0;
390   
391   unsigned NumValsBeforeLHS = Vals.size();
392   unsigned UsedICmpsBeforeLHS = UsedICmps;
393   if (Value *LHS = GatherConstantCompares(I->getOperand(0), Vals, Extra, TD,
394                                           isEQ, UsedICmps)) {
395     unsigned NumVals = Vals.size();
396     unsigned UsedICmpsBeforeRHS = UsedICmps;
397     if (Value *RHS = GatherConstantCompares(I->getOperand(1), Vals, Extra, TD,
398                                             isEQ, UsedICmps)) {
399       if (LHS == RHS)
400         return LHS;
401       Vals.resize(NumVals);
402       UsedICmps = UsedICmpsBeforeRHS;
403     }
404
405     // The RHS of the or/and can't be folded in and we haven't used "Extra" yet,
406     // set it and return success.
407     if (Extra == 0 || Extra == I->getOperand(1)) {
408       Extra = I->getOperand(1);
409       return LHS;
410     }
411     
412     Vals.resize(NumValsBeforeLHS);
413     UsedICmps = UsedICmpsBeforeLHS;
414     return 0;
415   }
416   
417   // If the LHS can't be folded in, but Extra is available and RHS can, try to
418   // use LHS as Extra.
419   if (Extra == 0 || Extra == I->getOperand(0)) {
420     Value *OldExtra = Extra;
421     Extra = I->getOperand(0);
422     if (Value *RHS = GatherConstantCompares(I->getOperand(1), Vals, Extra, TD,
423                                             isEQ, UsedICmps))
424       return RHS;
425     assert(Vals.size() == NumValsBeforeLHS);
426     Extra = OldExtra;
427   }
428   
429   return 0;
430 }
431       
432 static void EraseTerminatorInstAndDCECond(TerminatorInst *TI) {
433   Instruction* Cond = 0;
434   if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(TI)) {
435     Cond = dyn_cast<Instruction>(SI->getCondition());
436   } else if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(TI)) {
437     if (BI->isConditional())
438       Cond = dyn_cast<Instruction>(BI->getCondition());
439   } else if (IndirectBrInst *IBI = dyn_cast<IndirectBrInst>(TI)) {
440     Cond = dyn_cast<Instruction>(IBI->getAddress());
441   }
442
443   TI->eraseFromParent();
444   if (Cond) RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(Cond);
445 }
446
447 /// isValueEqualityComparison - Return true if the specified terminator checks
448 /// to see if a value is equal to constant integer value.
449 Value *SimplifyCFGOpt::isValueEqualityComparison(TerminatorInst *TI) {
450   Value *CV = 0;
451   if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(TI)) {
452     // Do not permit merging of large switch instructions into their
453     // predecessors unless there is only one predecessor.
454     if (SI->getNumSuccessors()*std::distance(pred_begin(SI->getParent()),
455                                              pred_end(SI->getParent())) <= 128)
456       CV = SI->getCondition();
457   } else if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(TI))
458     if (BI->isConditional() && BI->getCondition()->hasOneUse())
459       if (ICmpInst *ICI = dyn_cast<ICmpInst>(BI->getCondition()))
460         if ((ICI->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_EQ ||
461              ICI->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_NE) &&
462             GetConstantInt(ICI->getOperand(1), TD))
463           CV = ICI->getOperand(0);
464
465   // Unwrap any lossless ptrtoint cast.
466   if (TD && CV && CV->getType() == TD->getIntPtrType(CV->getContext()))
467     if (PtrToIntInst *PTII = dyn_cast<PtrToIntInst>(CV))
468       CV = PTII->getOperand(0);
469   return CV;
470 }
471
472 /// GetValueEqualityComparisonCases - Given a value comparison instruction,
473 /// decode all of the 'cases' that it represents and return the 'default' block.
474 BasicBlock *SimplifyCFGOpt::
475 GetValueEqualityComparisonCases(TerminatorInst *TI,
476                                 std::vector<std::pair<ConstantInt*,
477                                                       BasicBlock*> > &Cases) {
478   if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(TI)) {
479     Cases.reserve(SI->getNumCases());
480     for (unsigned i = 1, e = SI->getNumCases(); i != e; ++i)
481       Cases.push_back(std::make_pair(SI->getCaseValue(i), SI->getSuccessor(i)));
482     return SI->getDefaultDest();
483   }
484
485   BranchInst *BI = cast<BranchInst>(TI);
486   ICmpInst *ICI = cast<ICmpInst>(BI->getCondition());
487   Cases.push_back(std::make_pair(GetConstantInt(ICI->getOperand(1), TD),
488                                  BI->getSuccessor(ICI->getPredicate() ==
489                                                   ICmpInst::ICMP_NE)));
490   return BI->getSuccessor(ICI->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_EQ);
491 }
492
493
494 /// EliminateBlockCases - Given a vector of bb/value pairs, remove any entries
495 /// in the list that match the specified block.
496 static void EliminateBlockCases(BasicBlock *BB,
497                std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > &Cases) {
498   for (unsigned i = 0, e = Cases.size(); i != e; ++i)
499     if (Cases[i].second == BB) {
500       Cases.erase(Cases.begin()+i);
501       --i; --e;
502     }
503 }
504
505 /// ValuesOverlap - Return true if there are any keys in C1 that exist in C2 as
506 /// well.
507 static bool
508 ValuesOverlap(std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > &C1,
509               std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > &C2) {
510   std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > *V1 = &C1, *V2 = &C2;
511
512   // Make V1 be smaller than V2.
513   if (V1->size() > V2->size())
514     std::swap(V1, V2);
515
516   if (V1->size() == 0) return false;
517   if (V1->size() == 1) {
518     // Just scan V2.
519     ConstantInt *TheVal = (*V1)[0].first;
520     for (unsigned i = 0, e = V2->size(); i != e; ++i)
521       if (TheVal == (*V2)[i].first)
522         return true;
523   }
524
525   // Otherwise, just sort both lists and compare element by element.
526   array_pod_sort(V1->begin(), V1->end());
527   array_pod_sort(V2->begin(), V2->end());
528   unsigned i1 = 0, i2 = 0, e1 = V1->size(), e2 = V2->size();
529   while (i1 != e1 && i2 != e2) {
530     if ((*V1)[i1].first == (*V2)[i2].first)
531       return true;
532     if ((*V1)[i1].first < (*V2)[i2].first)
533       ++i1;
534     else
535       ++i2;
536   }
537   return false;
538 }
539
540 /// SimplifyEqualityComparisonWithOnlyPredecessor - If TI is known to be a
541 /// terminator instruction and its block is known to only have a single
542 /// predecessor block, check to see if that predecessor is also a value
543 /// comparison with the same value, and if that comparison determines the
544 /// outcome of this comparison.  If so, simplify TI.  This does a very limited
545 /// form of jump threading.
546 bool SimplifyCFGOpt::
547 SimplifyEqualityComparisonWithOnlyPredecessor(TerminatorInst *TI,
548                                               BasicBlock *Pred,
549                                               IRBuilder<> &Builder) {
550   Value *PredVal = isValueEqualityComparison(Pred->getTerminator());
551   if (!PredVal) return false;  // Not a value comparison in predecessor.
552
553   Value *ThisVal = isValueEqualityComparison(TI);
554   assert(ThisVal && "This isn't a value comparison!!");
555   if (ThisVal != PredVal) return false;  // Different predicates.
556
557   // Find out information about when control will move from Pred to TI's block.
558   std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > PredCases;
559   BasicBlock *PredDef = GetValueEqualityComparisonCases(Pred->getTerminator(),
560                                                         PredCases);
561   EliminateBlockCases(PredDef, PredCases);  // Remove default from cases.
562
563   // Find information about how control leaves this block.
564   std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > ThisCases;
565   BasicBlock *ThisDef = GetValueEqualityComparisonCases(TI, ThisCases);
566   EliminateBlockCases(ThisDef, ThisCases);  // Remove default from cases.
567
568   // If TI's block is the default block from Pred's comparison, potentially
569   // simplify TI based on this knowledge.
570   if (PredDef == TI->getParent()) {
571     // If we are here, we know that the value is none of those cases listed in
572     // PredCases.  If there are any cases in ThisCases that are in PredCases, we
573     // can simplify TI.
574     if (!ValuesOverlap(PredCases, ThisCases))
575       return false;
576     
577     if (isa<BranchInst>(TI)) {
578       // Okay, one of the successors of this condbr is dead.  Convert it to a
579       // uncond br.
580       assert(ThisCases.size() == 1 && "Branch can only have one case!");
581       // Insert the new branch.
582       Instruction *NI = Builder.CreateBr(ThisDef);
583       (void) NI;
584
585       // Remove PHI node entries for the dead edge.
586       ThisCases[0].second->removePredecessor(TI->getParent());
587
588       DEBUG(dbgs() << "Threading pred instr: " << *Pred->getTerminator()
589            << "Through successor TI: " << *TI << "Leaving: " << *NI << "\n");
590
591       EraseTerminatorInstAndDCECond(TI);
592       return true;
593     }
594       
595     SwitchInst *SI = cast<SwitchInst>(TI);
596     // Okay, TI has cases that are statically dead, prune them away.
597     SmallPtrSet<Constant*, 16> DeadCases;
598     for (unsigned i = 0, e = PredCases.size(); i != e; ++i)
599       DeadCases.insert(PredCases[i].first);
600
601     DEBUG(dbgs() << "Threading pred instr: " << *Pred->getTerminator()
602                  << "Through successor TI: " << *TI);
603
604     for (unsigned i = SI->getNumCases()-1; i != 0; --i)
605       if (DeadCases.count(SI->getCaseValue(i))) {
606         SI->getSuccessor(i)->removePredecessor(TI->getParent());
607         SI->removeCase(i);
608       }
609
610     DEBUG(dbgs() << "Leaving: " << *TI << "\n");
611     return true;
612   }
613   
614   // Otherwise, TI's block must correspond to some matched value.  Find out
615   // which value (or set of values) this is.
616   ConstantInt *TIV = 0;
617   BasicBlock *TIBB = TI->getParent();
618   for (unsigned i = 0, e = PredCases.size(); i != e; ++i)
619     if (PredCases[i].second == TIBB) {
620       if (TIV != 0)
621         return false;  // Cannot handle multiple values coming to this block.
622       TIV = PredCases[i].first;
623     }
624   assert(TIV && "No edge from pred to succ?");
625
626   // Okay, we found the one constant that our value can be if we get into TI's
627   // BB.  Find out which successor will unconditionally be branched to.
628   BasicBlock *TheRealDest = 0;
629   for (unsigned i = 0, e = ThisCases.size(); i != e; ++i)
630     if (ThisCases[i].first == TIV) {
631       TheRealDest = ThisCases[i].second;
632       break;
633     }
634
635   // If not handled by any explicit cases, it is handled by the default case.
636   if (TheRealDest == 0) TheRealDest = ThisDef;
637
638   // Remove PHI node entries for dead edges.
639   BasicBlock *CheckEdge = TheRealDest;
640   for (succ_iterator SI = succ_begin(TIBB), e = succ_end(TIBB); SI != e; ++SI)
641     if (*SI != CheckEdge)
642       (*SI)->removePredecessor(TIBB);
643     else
644       CheckEdge = 0;
645
646   // Insert the new branch.
647   Instruction *NI = Builder.CreateBr(TheRealDest);
648   (void) NI;
649
650   DEBUG(dbgs() << "Threading pred instr: " << *Pred->getTerminator()
651             << "Through successor TI: " << *TI << "Leaving: " << *NI << "\n");
652
653   EraseTerminatorInstAndDCECond(TI);
654   return true;
655 }
656
657 namespace {
658   /// ConstantIntOrdering - This class implements a stable ordering of constant
659   /// integers that does not depend on their address.  This is important for
660   /// applications that sort ConstantInt's to ensure uniqueness.
661   struct ConstantIntOrdering {
662     bool operator()(const ConstantInt *LHS, const ConstantInt *RHS) const {
663       return LHS->getValue().ult(RHS->getValue());
664     }
665   };
666 }
667
668 static int ConstantIntSortPredicate(const void *P1, const void *P2) {
669   const ConstantInt *LHS = *(const ConstantInt**)P1;
670   const ConstantInt *RHS = *(const ConstantInt**)P2;
671   if (LHS->getValue().ult(RHS->getValue()))
672     return 1;
673   if (LHS->getValue() == RHS->getValue())
674     return 0;
675   return -1;
676 }
677
678 /// FoldValueComparisonIntoPredecessors - The specified terminator is a value
679 /// equality comparison instruction (either a switch or a branch on "X == c").
680 /// See if any of the predecessors of the terminator block are value comparisons
681 /// on the same value.  If so, and if safe to do so, fold them together.
682 bool SimplifyCFGOpt::FoldValueComparisonIntoPredecessors(TerminatorInst *TI,
683                                                          IRBuilder<> &Builder) {
684   BasicBlock *BB = TI->getParent();
685   Value *CV = isValueEqualityComparison(TI);  // CondVal
686   assert(CV && "Not a comparison?");
687   bool Changed = false;
688
689   SmallVector<BasicBlock*, 16> Preds(pred_begin(BB), pred_end(BB));
690   while (!Preds.empty()) {
691     BasicBlock *Pred = Preds.pop_back_val();
692
693     // See if the predecessor is a comparison with the same value.
694     TerminatorInst *PTI = Pred->getTerminator();
695     Value *PCV = isValueEqualityComparison(PTI);  // PredCondVal
696
697     if (PCV == CV && SafeToMergeTerminators(TI, PTI)) {
698       // Figure out which 'cases' to copy from SI to PSI.
699       std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > BBCases;
700       BasicBlock *BBDefault = GetValueEqualityComparisonCases(TI, BBCases);
701
702       std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > PredCases;
703       BasicBlock *PredDefault = GetValueEqualityComparisonCases(PTI, PredCases);
704
705       // Based on whether the default edge from PTI goes to BB or not, fill in
706       // PredCases and PredDefault with the new switch cases we would like to
707       // build.
708       SmallVector<BasicBlock*, 8> NewSuccessors;
709
710       if (PredDefault == BB) {
711         // If this is the default destination from PTI, only the edges in TI
712         // that don't occur in PTI, or that branch to BB will be activated.
713         std::set<ConstantInt*, ConstantIntOrdering> PTIHandled;
714         for (unsigned i = 0, e = PredCases.size(); i != e; ++i)
715           if (PredCases[i].second != BB)
716             PTIHandled.insert(PredCases[i].first);
717           else {
718             // The default destination is BB, we don't need explicit targets.
719             std::swap(PredCases[i], PredCases.back());
720             PredCases.pop_back();
721             --i; --e;
722           }
723
724         // Reconstruct the new switch statement we will be building.
725         if (PredDefault != BBDefault) {
726           PredDefault->removePredecessor(Pred);
727           PredDefault = BBDefault;
728           NewSuccessors.push_back(BBDefault);
729         }
730         for (unsigned i = 0, e = BBCases.size(); i != e; ++i)
731           if (!PTIHandled.count(BBCases[i].first) &&
732               BBCases[i].second != BBDefault) {
733             PredCases.push_back(BBCases[i]);
734             NewSuccessors.push_back(BBCases[i].second);
735           }
736
737       } else {
738         // If this is not the default destination from PSI, only the edges
739         // in SI that occur in PSI with a destination of BB will be
740         // activated.
741         std::set<ConstantInt*, ConstantIntOrdering> PTIHandled;
742         for (unsigned i = 0, e = PredCases.size(); i != e; ++i)
743           if (PredCases[i].second == BB) {
744             PTIHandled.insert(PredCases[i].first);
745             std::swap(PredCases[i], PredCases.back());
746             PredCases.pop_back();
747             --i; --e;
748           }
749
750         // Okay, now we know which constants were sent to BB from the
751         // predecessor.  Figure out where they will all go now.
752         for (unsigned i = 0, e = BBCases.size(); i != e; ++i)
753           if (PTIHandled.count(BBCases[i].first)) {
754             // If this is one we are capable of getting...
755             PredCases.push_back(BBCases[i]);
756             NewSuccessors.push_back(BBCases[i].second);
757             PTIHandled.erase(BBCases[i].first);// This constant is taken care of
758           }
759
760         // If there are any constants vectored to BB that TI doesn't handle,
761         // they must go to the default destination of TI.
762         for (std::set<ConstantInt*, ConstantIntOrdering>::iterator I = 
763                                     PTIHandled.begin(),
764                E = PTIHandled.end(); I != E; ++I) {
765           PredCases.push_back(std::make_pair(*I, BBDefault));
766           NewSuccessors.push_back(BBDefault);
767         }
768       }
769
770       // Okay, at this point, we know which new successor Pred will get.  Make
771       // sure we update the number of entries in the PHI nodes for these
772       // successors.
773       for (unsigned i = 0, e = NewSuccessors.size(); i != e; ++i)
774         AddPredecessorToBlock(NewSuccessors[i], Pred, BB);
775
776       Builder.SetInsertPoint(PTI);
777       // Convert pointer to int before we switch.
778       if (CV->getType()->isPointerTy()) {
779         assert(TD && "Cannot switch on pointer without TargetData");
780         CV = Builder.CreatePtrToInt(CV, TD->getIntPtrType(CV->getContext()),
781                                     "magicptr");
782       }
783
784       // Now that the successors are updated, create the new Switch instruction.
785       SwitchInst *NewSI = Builder.CreateSwitch(CV, PredDefault,
786                                                PredCases.size());
787       NewSI->setDebugLoc(PTI->getDebugLoc());
788       for (unsigned i = 0, e = PredCases.size(); i != e; ++i)
789         NewSI->addCase(PredCases[i].first, PredCases[i].second);
790
791       EraseTerminatorInstAndDCECond(PTI);
792
793       // Okay, last check.  If BB is still a successor of PSI, then we must
794       // have an infinite loop case.  If so, add an infinitely looping block
795       // to handle the case to preserve the behavior of the code.
796       BasicBlock *InfLoopBlock = 0;
797       for (unsigned i = 0, e = NewSI->getNumSuccessors(); i != e; ++i)
798         if (NewSI->getSuccessor(i) == BB) {
799           if (InfLoopBlock == 0) {
800             // Insert it at the end of the function, because it's either code,
801             // or it won't matter if it's hot. :)
802             InfLoopBlock = BasicBlock::Create(BB->getContext(),
803                                               "infloop", BB->getParent());
804             BranchInst::Create(InfLoopBlock, InfLoopBlock);
805           }
806           NewSI->setSuccessor(i, InfLoopBlock);
807         }
808
809       Changed = true;
810     }
811   }
812   return Changed;
813 }
814
815 // isSafeToHoistInvoke - If we would need to insert a select that uses the
816 // value of this invoke (comments in HoistThenElseCodeToIf explain why we
817 // would need to do this), we can't hoist the invoke, as there is nowhere
818 // to put the select in this case.
819 static bool isSafeToHoistInvoke(BasicBlock *BB1, BasicBlock *BB2,
820                                 Instruction *I1, Instruction *I2) {
821   for (succ_iterator SI = succ_begin(BB1), E = succ_end(BB1); SI != E; ++SI) {
822     PHINode *PN;
823     for (BasicBlock::iterator BBI = SI->begin();
824          (PN = dyn_cast<PHINode>(BBI)); ++BBI) {
825       Value *BB1V = PN->getIncomingValueForBlock(BB1);
826       Value *BB2V = PN->getIncomingValueForBlock(BB2);
827       if (BB1V != BB2V && (BB1V==I1 || BB2V==I2)) {
828         return false;
829       }
830     }
831   }
832   return true;
833 }
834
835 /// HoistThenElseCodeToIf - Given a conditional branch that goes to BB1 and
836 /// BB2, hoist any common code in the two blocks up into the branch block.  The
837 /// caller of this function guarantees that BI's block dominates BB1 and BB2.
838 static bool HoistThenElseCodeToIf(BranchInst *BI) {
839   // This does very trivial matching, with limited scanning, to find identical
840   // instructions in the two blocks.  In particular, we don't want to get into
841   // O(M*N) situations here where M and N are the sizes of BB1 and BB2.  As
842   // such, we currently just scan for obviously identical instructions in an
843   // identical order.
844   BasicBlock *BB1 = BI->getSuccessor(0);  // The true destination.
845   BasicBlock *BB2 = BI->getSuccessor(1);  // The false destination
846
847   BasicBlock::iterator BB1_Itr = BB1->begin();
848   BasicBlock::iterator BB2_Itr = BB2->begin();
849
850   Instruction *I1 = BB1_Itr++, *I2 = BB2_Itr++;
851   // Skip debug info if it is not identical.
852   DbgInfoIntrinsic *DBI1 = dyn_cast<DbgInfoIntrinsic>(I1);
853   DbgInfoIntrinsic *DBI2 = dyn_cast<DbgInfoIntrinsic>(I2);
854   if (!DBI1 || !DBI2 || !DBI1->isIdenticalToWhenDefined(DBI2)) {
855     while (isa<DbgInfoIntrinsic>(I1))
856       I1 = BB1_Itr++;
857     while (isa<DbgInfoIntrinsic>(I2))
858       I2 = BB2_Itr++;
859   }
860   if (isa<PHINode>(I1) || !I1->isIdenticalToWhenDefined(I2) ||
861       (isa<InvokeInst>(I1) && !isSafeToHoistInvoke(BB1, BB2, I1, I2)))
862     return false;
863
864   // If we get here, we can hoist at least one instruction.
865   BasicBlock *BIParent = BI->getParent();
866
867   do {
868     // If we are hoisting the terminator instruction, don't move one (making a
869     // broken BB), instead clone it, and remove BI.
870     if (isa<TerminatorInst>(I1))
871       goto HoistTerminator;
872
873     // For a normal instruction, we just move one to right before the branch,
874     // then replace all uses of the other with the first.  Finally, we remove
875     // the now redundant second instruction.
876     BIParent->getInstList().splice(BI, BB1->getInstList(), I1);
877     if (!I2->use_empty())
878       I2->replaceAllUsesWith(I1);
879     I1->intersectOptionalDataWith(I2);
880     I2->eraseFromParent();
881
882     I1 = BB1_Itr++;
883     I2 = BB2_Itr++;
884     // Skip debug info if it is not identical.
885     DbgInfoIntrinsic *DBI1 = dyn_cast<DbgInfoIntrinsic>(I1);
886     DbgInfoIntrinsic *DBI2 = dyn_cast<DbgInfoIntrinsic>(I2);
887     if (!DBI1 || !DBI2 || !DBI1->isIdenticalToWhenDefined(DBI2)) {
888       while (isa<DbgInfoIntrinsic>(I1))
889         I1 = BB1_Itr++;
890       while (isa<DbgInfoIntrinsic>(I2))
891         I2 = BB2_Itr++;
892     }
893   } while (I1->isIdenticalToWhenDefined(I2));
894
895   return true;
896
897 HoistTerminator:
898   // It may not be possible to hoist an invoke.
899   if (isa<InvokeInst>(I1) && !isSafeToHoistInvoke(BB1, BB2, I1, I2))
900     return true;
901
902   // Okay, it is safe to hoist the terminator.
903   Instruction *NT = I1->clone();
904   BIParent->getInstList().insert(BI, NT);
905   if (!NT->getType()->isVoidTy()) {
906     I1->replaceAllUsesWith(NT);
907     I2->replaceAllUsesWith(NT);
908     NT->takeName(I1);
909   }
910
911   // Hoisting one of the terminators from our successor is a great thing.
912   // Unfortunately, the successors of the if/else blocks may have PHI nodes in
913   // them.  If they do, all PHI entries for BB1/BB2 must agree for all PHI
914   // nodes, so we insert select instruction to compute the final result.
915   std::map<std::pair<Value*,Value*>, SelectInst*> InsertedSelects;
916   for (succ_iterator SI = succ_begin(BB1), E = succ_end(BB1); SI != E; ++SI) {
917     PHINode *PN;
918     for (BasicBlock::iterator BBI = SI->begin();
919          (PN = dyn_cast<PHINode>(BBI)); ++BBI) {
920       Value *BB1V = PN->getIncomingValueForBlock(BB1);
921       Value *BB2V = PN->getIncomingValueForBlock(BB2);
922       if (BB1V == BB2V) continue;
923       
924       // These values do not agree.  Insert a select instruction before NT
925       // that determines the right value.
926       SelectInst *&SI = InsertedSelects[std::make_pair(BB1V, BB2V)];
927       if (SI == 0) {
928         SI = SelectInst::Create(BI->getCondition(), BB1V, BB2V,
929                                 BB1V->getName()+"."+BB2V->getName(), NT);
930         SI->setDebugLoc(BI->getDebugLoc());
931       }
932       // Make the PHI node use the select for all incoming values for BB1/BB2
933       for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
934         if (PN->getIncomingBlock(i) == BB1 || PN->getIncomingBlock(i) == BB2)
935           PN->setIncomingValue(i, SI);
936     }
937   }
938
939   // Update any PHI nodes in our new successors.
940   for (succ_iterator SI = succ_begin(BB1), E = succ_end(BB1); SI != E; ++SI)
941     AddPredecessorToBlock(*SI, BIParent, BB1);
942
943   EraseTerminatorInstAndDCECond(BI);
944   return true;
945 }
946
947 /// SpeculativelyExecuteBB - Given a conditional branch that goes to BB1
948 /// and an BB2 and the only successor of BB1 is BB2, hoist simple code
949 /// (for now, restricted to a single instruction that's side effect free) from
950 /// the BB1 into the branch block to speculatively execute it.
951 static bool SpeculativelyExecuteBB(BranchInst *BI, BasicBlock *BB1) {
952   // Only speculatively execution a single instruction (not counting the
953   // terminator) for now.
954   Instruction *HInst = NULL;
955   Instruction *Term = BB1->getTerminator();
956   for (BasicBlock::iterator BBI = BB1->begin(), BBE = BB1->end();
957        BBI != BBE; ++BBI) {
958     Instruction *I = BBI;
959     // Skip debug info.
960     if (isa<DbgInfoIntrinsic>(I)) continue;
961     if (I == Term) break;
962
963     if (HInst)
964       return false;
965     HInst = I;
966   }
967   if (!HInst)
968     return false;
969
970   // Be conservative for now. FP select instruction can often be expensive.
971   Value *BrCond = BI->getCondition();
972   if (isa<FCmpInst>(BrCond))
973     return false;
974
975   // If BB1 is actually on the false edge of the conditional branch, remember
976   // to swap the select operands later.
977   bool Invert = false;
978   if (BB1 != BI->getSuccessor(0)) {
979     assert(BB1 == BI->getSuccessor(1) && "No edge from 'if' block?");
980     Invert = true;
981   }
982
983   // Turn
984   // BB:
985   //     %t1 = icmp
986   //     br i1 %t1, label %BB1, label %BB2
987   // BB1:
988   //     %t3 = add %t2, c
989   //     br label BB2
990   // BB2:
991   // =>
992   // BB:
993   //     %t1 = icmp
994   //     %t4 = add %t2, c
995   //     %t3 = select i1 %t1, %t2, %t3
996   switch (HInst->getOpcode()) {
997   default: return false;  // Not safe / profitable to hoist.
998   case Instruction::Add:
999   case Instruction::Sub:
1000     // Not worth doing for vector ops.
1001     if (HInst->getType()->isVectorTy())
1002       return false;
1003     break;
1004   case Instruction::And:
1005   case Instruction::Or:
1006   case Instruction::Xor:
1007   case Instruction::Shl:
1008   case Instruction::LShr:
1009   case Instruction::AShr:
1010     // Don't mess with vector operations.
1011     if (HInst->getType()->isVectorTy())
1012       return false;
1013     break;   // These are all cheap and non-trapping instructions.
1014   }
1015   
1016   // If the instruction is obviously dead, don't try to predicate it.
1017   if (HInst->use_empty()) {
1018     HInst->eraseFromParent();
1019     return true;
1020   }
1021
1022   // Can we speculatively execute the instruction? And what is the value 
1023   // if the condition is false? Consider the phi uses, if the incoming value
1024   // from the "if" block are all the same V, then V is the value of the
1025   // select if the condition is false.
1026   BasicBlock *BIParent = BI->getParent();
1027   SmallVector<PHINode*, 4> PHIUses;
1028   Value *FalseV = NULL;
1029   
1030   BasicBlock *BB2 = BB1->getTerminator()->getSuccessor(0);
1031   for (Value::use_iterator UI = HInst->use_begin(), E = HInst->use_end();
1032        UI != E; ++UI) {
1033     // Ignore any user that is not a PHI node in BB2.  These can only occur in
1034     // unreachable blocks, because they would not be dominated by the instr.
1035     PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(*UI);
1036     if (!PN || PN->getParent() != BB2)
1037       return false;
1038     PHIUses.push_back(PN);
1039     
1040     Value *PHIV = PN->getIncomingValueForBlock(BIParent);
1041     if (!FalseV)
1042       FalseV = PHIV;
1043     else if (FalseV != PHIV)
1044       return false;  // Inconsistent value when condition is false.
1045   }
1046   
1047   assert(FalseV && "Must have at least one user, and it must be a PHI");
1048
1049   // Do not hoist the instruction if any of its operands are defined but not
1050   // used in this BB. The transformation will prevent the operand from
1051   // being sunk into the use block.
1052   for (User::op_iterator i = HInst->op_begin(), e = HInst->op_end(); 
1053        i != e; ++i) {
1054     Instruction *OpI = dyn_cast<Instruction>(*i);
1055     if (OpI && OpI->getParent() == BIParent &&
1056         !OpI->isUsedInBasicBlock(BIParent))
1057       return false;
1058   }
1059
1060   // If we get here, we can hoist the instruction. Try to place it
1061   // before the icmp instruction preceding the conditional branch.
1062   BasicBlock::iterator InsertPos = BI;
1063   if (InsertPos != BIParent->begin())
1064     --InsertPos;
1065   // Skip debug info between condition and branch.
1066   while (InsertPos != BIParent->begin() && isa<DbgInfoIntrinsic>(InsertPos))
1067     --InsertPos;
1068   if (InsertPos == BrCond && !isa<PHINode>(BrCond)) {
1069     SmallPtrSet<Instruction *, 4> BB1Insns;
1070     for(BasicBlock::iterator BB1I = BB1->begin(), BB1E = BB1->end(); 
1071         BB1I != BB1E; ++BB1I) 
1072       BB1Insns.insert(BB1I);
1073     for(Value::use_iterator UI = BrCond->use_begin(), UE = BrCond->use_end();
1074         UI != UE; ++UI) {
1075       Instruction *Use = cast<Instruction>(*UI);
1076       if (!BB1Insns.count(Use)) continue;
1077       
1078       // If BrCond uses the instruction that place it just before
1079       // branch instruction.
1080       InsertPos = BI;
1081       break;
1082     }
1083   } else
1084     InsertPos = BI;
1085   BIParent->getInstList().splice(InsertPos, BB1->getInstList(), HInst);
1086
1087   // Create a select whose true value is the speculatively executed value and
1088   // false value is the previously determined FalseV.
1089   SelectInst *SI;
1090   if (Invert)
1091     SI = SelectInst::Create(BrCond, FalseV, HInst,
1092                             FalseV->getName() + "." + HInst->getName(), BI);
1093   else
1094     SI = SelectInst::Create(BrCond, HInst, FalseV,
1095                             HInst->getName() + "." + FalseV->getName(), BI);
1096   SI->setDebugLoc(BI->getDebugLoc());
1097
1098   // Make the PHI node use the select for all incoming values for "then" and
1099   // "if" blocks.
1100   for (unsigned i = 0, e = PHIUses.size(); i != e; ++i) {
1101     PHINode *PN = PHIUses[i];
1102     for (unsigned j = 0, ee = PN->getNumIncomingValues(); j != ee; ++j)
1103       if (PN->getIncomingBlock(j) == BB1 || PN->getIncomingBlock(j) == BIParent)
1104         PN->setIncomingValue(j, SI);
1105   }
1106
1107   ++NumSpeculations;
1108   return true;
1109 }
1110
1111 /// BlockIsSimpleEnoughToThreadThrough - Return true if we can thread a branch
1112 /// across this block.
1113 static bool BlockIsSimpleEnoughToThreadThrough(BasicBlock *BB) {
1114   BranchInst *BI = cast<BranchInst>(BB->getTerminator());
1115   unsigned Size = 0;
1116   
1117   for (BasicBlock::iterator BBI = BB->begin(); &*BBI != BI; ++BBI) {
1118     if (isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI))
1119       continue;
1120     if (Size > 10) return false;  // Don't clone large BB's.
1121     ++Size;
1122     
1123     // We can only support instructions that do not define values that are
1124     // live outside of the current basic block.
1125     for (Value::use_iterator UI = BBI->use_begin(), E = BBI->use_end();
1126          UI != E; ++UI) {
1127       Instruction *U = cast<Instruction>(*UI);
1128       if (U->getParent() != BB || isa<PHINode>(U)) return false;
1129     }
1130     
1131     // Looks ok, continue checking.
1132   }
1133
1134   return true;
1135 }
1136
1137 /// FoldCondBranchOnPHI - If we have a conditional branch on a PHI node value
1138 /// that is defined in the same block as the branch and if any PHI entries are
1139 /// constants, thread edges corresponding to that entry to be branches to their
1140 /// ultimate destination.
1141 static bool FoldCondBranchOnPHI(BranchInst *BI, const TargetData *TD) {
1142   BasicBlock *BB = BI->getParent();
1143   PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BI->getCondition());
1144   // NOTE: we currently cannot transform this case if the PHI node is used
1145   // outside of the block.
1146   if (!PN || PN->getParent() != BB || !PN->hasOneUse())
1147     return false;
1148   
1149   // Degenerate case of a single entry PHI.
1150   if (PN->getNumIncomingValues() == 1) {
1151     FoldSingleEntryPHINodes(PN->getParent());
1152     return true;    
1153   }
1154
1155   // Now we know that this block has multiple preds and two succs.
1156   if (!BlockIsSimpleEnoughToThreadThrough(BB)) return false;
1157   
1158   // Okay, this is a simple enough basic block.  See if any phi values are
1159   // constants.
1160   for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
1161     ConstantInt *CB = dyn_cast<ConstantInt>(PN->getIncomingValue(i));
1162     if (CB == 0 || !CB->getType()->isIntegerTy(1)) continue;
1163     
1164     // Okay, we now know that all edges from PredBB should be revectored to
1165     // branch to RealDest.
1166     BasicBlock *PredBB = PN->getIncomingBlock(i);
1167     BasicBlock *RealDest = BI->getSuccessor(!CB->getZExtValue());
1168     
1169     if (RealDest == BB) continue;  // Skip self loops.
1170     
1171     // The dest block might have PHI nodes, other predecessors and other
1172     // difficult cases.  Instead of being smart about this, just insert a new
1173     // block that jumps to the destination block, effectively splitting
1174     // the edge we are about to create.
1175     BasicBlock *EdgeBB = BasicBlock::Create(BB->getContext(),
1176                                             RealDest->getName()+".critedge",
1177                                             RealDest->getParent(), RealDest);
1178     BranchInst::Create(RealDest, EdgeBB);
1179     
1180     // Update PHI nodes.
1181     AddPredecessorToBlock(RealDest, EdgeBB, BB);
1182
1183     // BB may have instructions that are being threaded over.  Clone these
1184     // instructions into EdgeBB.  We know that there will be no uses of the
1185     // cloned instructions outside of EdgeBB.
1186     BasicBlock::iterator InsertPt = EdgeBB->begin();
1187     DenseMap<Value*, Value*> TranslateMap;  // Track translated values.
1188     for (BasicBlock::iterator BBI = BB->begin(); &*BBI != BI; ++BBI) {
1189       if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BBI)) {
1190         TranslateMap[PN] = PN->getIncomingValueForBlock(PredBB);
1191         continue;
1192       }
1193       // Clone the instruction.
1194       Instruction *N = BBI->clone();
1195       if (BBI->hasName()) N->setName(BBI->getName()+".c");
1196       
1197       // Update operands due to translation.
1198       for (User::op_iterator i = N->op_begin(), e = N->op_end();
1199            i != e; ++i) {
1200         DenseMap<Value*, Value*>::iterator PI = TranslateMap.find(*i);
1201         if (PI != TranslateMap.end())
1202           *i = PI->second;
1203       }
1204       
1205       // Check for trivial simplification.
1206       if (Value *V = SimplifyInstruction(N, TD)) {
1207         TranslateMap[BBI] = V;
1208         delete N;   // Instruction folded away, don't need actual inst
1209       } else {
1210         // Insert the new instruction into its new home.
1211         EdgeBB->getInstList().insert(InsertPt, N);
1212         if (!BBI->use_empty())
1213           TranslateMap[BBI] = N;
1214       }
1215     }
1216
1217     // Loop over all of the edges from PredBB to BB, changing them to branch
1218     // to EdgeBB instead.
1219     TerminatorInst *PredBBTI = PredBB->getTerminator();
1220     for (unsigned i = 0, e = PredBBTI->getNumSuccessors(); i != e; ++i)
1221       if (PredBBTI->getSuccessor(i) == BB) {
1222         BB->removePredecessor(PredBB);
1223         PredBBTI->setSuccessor(i, EdgeBB);
1224       }
1225     
1226     // Recurse, simplifying any other constants.
1227     return FoldCondBranchOnPHI(BI, TD) | true;
1228   }
1229
1230   return false;
1231 }
1232
1233 /// FoldTwoEntryPHINode - Given a BB that starts with the specified two-entry
1234 /// PHI node, see if we can eliminate it.
1235 static bool FoldTwoEntryPHINode(PHINode *PN, const TargetData *TD,
1236                                 IRBuilder<> &Builder) {
1237   // Ok, this is a two entry PHI node.  Check to see if this is a simple "if
1238   // statement", which has a very simple dominance structure.  Basically, we
1239   // are trying to find the condition that is being branched on, which
1240   // subsequently causes this merge to happen.  We really want control
1241   // dependence information for this check, but simplifycfg can't keep it up
1242   // to date, and this catches most of the cases we care about anyway.
1243   BasicBlock *BB = PN->getParent();
1244   BasicBlock *IfTrue, *IfFalse;
1245   Value *IfCond = GetIfCondition(BB, IfTrue, IfFalse);
1246   if (!IfCond ||
1247       // Don't bother if the branch will be constant folded trivially.
1248       isa<ConstantInt>(IfCond))
1249     return false;
1250   
1251   // Okay, we found that we can merge this two-entry phi node into a select.
1252   // Doing so would require us to fold *all* two entry phi nodes in this block.
1253   // At some point this becomes non-profitable (particularly if the target
1254   // doesn't support cmov's).  Only do this transformation if there are two or
1255   // fewer PHI nodes in this block.
1256   unsigned NumPhis = 0;
1257   for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(); isa<PHINode>(I); ++NumPhis, ++I)
1258     if (NumPhis > 2)
1259       return false;
1260   
1261   // Loop over the PHI's seeing if we can promote them all to select
1262   // instructions.  While we are at it, keep track of the instructions
1263   // that need to be moved to the dominating block.
1264   SmallPtrSet<Instruction*, 4> AggressiveInsts;
1265   unsigned MaxCostVal0 = PHINodeFoldingThreshold,
1266            MaxCostVal1 = PHINodeFoldingThreshold;
1267   
1268   for (BasicBlock::iterator II = BB->begin(); isa<PHINode>(II);) {
1269     PHINode *PN = cast<PHINode>(II++);
1270     if (Value *V = SimplifyInstruction(PN, TD)) {
1271       PN->replaceAllUsesWith(V);
1272       PN->eraseFromParent();
1273       continue;
1274     }
1275     
1276     if (!DominatesMergePoint(PN->getIncomingValue(0), BB, &AggressiveInsts,
1277                              MaxCostVal0) ||
1278         !DominatesMergePoint(PN->getIncomingValue(1), BB, &AggressiveInsts,
1279                              MaxCostVal1))
1280       return false;
1281   }
1282   
1283   // If we folded the the first phi, PN dangles at this point.  Refresh it.  If
1284   // we ran out of PHIs then we simplified them all.
1285   PN = dyn_cast<PHINode>(BB->begin());
1286   if (PN == 0) return true;
1287   
1288   // Don't fold i1 branches on PHIs which contain binary operators.  These can
1289   // often be turned into switches and other things.
1290   if (PN->getType()->isIntegerTy(1) &&
1291       (isa<BinaryOperator>(PN->getIncomingValue(0)) ||
1292        isa<BinaryOperator>(PN->getIncomingValue(1)) ||
1293        isa<BinaryOperator>(IfCond)))
1294     return false;
1295   
1296   // If we all PHI nodes are promotable, check to make sure that all
1297   // instructions in the predecessor blocks can be promoted as well.  If
1298   // not, we won't be able to get rid of the control flow, so it's not
1299   // worth promoting to select instructions.
1300   BasicBlock *DomBlock = 0;
1301   BasicBlock *IfBlock1 = PN->getIncomingBlock(0);
1302   BasicBlock *IfBlock2 = PN->getIncomingBlock(1);
1303   if (cast<BranchInst>(IfBlock1->getTerminator())->isConditional()) {
1304     IfBlock1 = 0;
1305   } else {
1306     DomBlock = *pred_begin(IfBlock1);
1307     for (BasicBlock::iterator I = IfBlock1->begin();!isa<TerminatorInst>(I);++I)
1308       if (!AggressiveInsts.count(I) && !isa<DbgInfoIntrinsic>(I)) {
1309         // This is not an aggressive instruction that we can promote.
1310         // Because of this, we won't be able to get rid of the control
1311         // flow, so the xform is not worth it.
1312         return false;
1313       }
1314   }
1315     
1316   if (cast<BranchInst>(IfBlock2->getTerminator())->isConditional()) {
1317     IfBlock2 = 0;
1318   } else {
1319     DomBlock = *pred_begin(IfBlock2);
1320     for (BasicBlock::iterator I = IfBlock2->begin();!isa<TerminatorInst>(I);++I)
1321       if (!AggressiveInsts.count(I) && !isa<DbgInfoIntrinsic>(I)) {
1322         // This is not an aggressive instruction that we can promote.
1323         // Because of this, we won't be able to get rid of the control
1324         // flow, so the xform is not worth it.
1325         return false;
1326       }
1327   }
1328   
1329   DEBUG(dbgs() << "FOUND IF CONDITION!  " << *IfCond << "  T: "
1330                << IfTrue->getName() << "  F: " << IfFalse->getName() << "\n");
1331       
1332   // If we can still promote the PHI nodes after this gauntlet of tests,
1333   // do all of the PHI's now.
1334   Instruction *InsertPt = DomBlock->getTerminator();
1335   Builder.SetInsertPoint(InsertPt);
1336   
1337   // Move all 'aggressive' instructions, which are defined in the
1338   // conditional parts of the if's up to the dominating block.
1339   if (IfBlock1)
1340     DomBlock->getInstList().splice(InsertPt,
1341                                    IfBlock1->getInstList(), IfBlock1->begin(),
1342                                    IfBlock1->getTerminator());
1343   if (IfBlock2)
1344     DomBlock->getInstList().splice(InsertPt,
1345                                    IfBlock2->getInstList(), IfBlock2->begin(),
1346                                    IfBlock2->getTerminator());
1347   
1348   while (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BB->begin())) {
1349     // Change the PHI node into a select instruction.
1350     Value *TrueVal  = PN->getIncomingValue(PN->getIncomingBlock(0) == IfFalse);
1351     Value *FalseVal = PN->getIncomingValue(PN->getIncomingBlock(0) == IfTrue);
1352     
1353     SelectInst *NV = 
1354       cast<SelectInst>(Builder.CreateSelect(IfCond, TrueVal, FalseVal, ""));
1355     PN->replaceAllUsesWith(NV);
1356     NV->takeName(PN);
1357     PN->eraseFromParent();
1358   }
1359   
1360   // At this point, IfBlock1 and IfBlock2 are both empty, so our if statement
1361   // has been flattened.  Change DomBlock to jump directly to our new block to
1362   // avoid other simplifycfg's kicking in on the diamond.
1363   TerminatorInst *OldTI = DomBlock->getTerminator();
1364   Builder.SetInsertPoint(OldTI);
1365   Builder.CreateBr(BB);
1366   OldTI->eraseFromParent();
1367   return true;
1368 }
1369
1370 /// SimplifyCondBranchToTwoReturns - If we found a conditional branch that goes
1371 /// to two returning blocks, try to merge them together into one return,
1372 /// introducing a select if the return values disagree.
1373 static bool SimplifyCondBranchToTwoReturns(BranchInst *BI, 
1374                                            IRBuilder<> &Builder) {
1375   assert(BI->isConditional() && "Must be a conditional branch");
1376   BasicBlock *TrueSucc = BI->getSuccessor(0);
1377   BasicBlock *FalseSucc = BI->getSuccessor(1);
1378   ReturnInst *TrueRet = cast<ReturnInst>(TrueSucc->getTerminator());
1379   ReturnInst *FalseRet = cast<ReturnInst>(FalseSucc->getTerminator());
1380   
1381   // Check to ensure both blocks are empty (just a return) or optionally empty
1382   // with PHI nodes.  If there are other instructions, merging would cause extra
1383   // computation on one path or the other.
1384   if (!TrueSucc->getFirstNonPHIOrDbg()->isTerminator())
1385     return false;
1386   if (!FalseSucc->getFirstNonPHIOrDbg()->isTerminator())
1387     return false;
1388
1389   Builder.SetInsertPoint(BI);
1390   // Okay, we found a branch that is going to two return nodes.  If
1391   // there is no return value for this function, just change the
1392   // branch into a return.
1393   if (FalseRet->getNumOperands() == 0) {
1394     TrueSucc->removePredecessor(BI->getParent());
1395     FalseSucc->removePredecessor(BI->getParent());
1396     Builder.CreateRetVoid();
1397     EraseTerminatorInstAndDCECond(BI);
1398     return true;
1399   }
1400     
1401   // Otherwise, figure out what the true and false return values are
1402   // so we can insert a new select instruction.
1403   Value *TrueValue = TrueRet->getReturnValue();
1404   Value *FalseValue = FalseRet->getReturnValue();
1405   
1406   // Unwrap any PHI nodes in the return blocks.
1407   if (PHINode *TVPN = dyn_cast_or_null<PHINode>(TrueValue))
1408     if (TVPN->getParent() == TrueSucc)
1409       TrueValue = TVPN->getIncomingValueForBlock(BI->getParent());
1410   if (PHINode *FVPN = dyn_cast_or_null<PHINode>(FalseValue))
1411     if (FVPN->getParent() == FalseSucc)
1412       FalseValue = FVPN->getIncomingValueForBlock(BI->getParent());
1413   
1414   // In order for this transformation to be safe, we must be able to
1415   // unconditionally execute both operands to the return.  This is
1416   // normally the case, but we could have a potentially-trapping
1417   // constant expression that prevents this transformation from being
1418   // safe.
1419   if (ConstantExpr *TCV = dyn_cast_or_null<ConstantExpr>(TrueValue))
1420     if (TCV->canTrap())
1421       return false;
1422   if (ConstantExpr *FCV = dyn_cast_or_null<ConstantExpr>(FalseValue))
1423     if (FCV->canTrap())
1424       return false;
1425   
1426   // Okay, we collected all the mapped values and checked them for sanity, and
1427   // defined to really do this transformation.  First, update the CFG.
1428   TrueSucc->removePredecessor(BI->getParent());
1429   FalseSucc->removePredecessor(BI->getParent());
1430   
1431   // Insert select instructions where needed.
1432   Value *BrCond = BI->getCondition();
1433   if (TrueValue) {
1434     // Insert a select if the results differ.
1435     if (TrueValue == FalseValue || isa<UndefValue>(FalseValue)) {
1436     } else if (isa<UndefValue>(TrueValue)) {
1437       TrueValue = FalseValue;
1438     } else {
1439       TrueValue = Builder.CreateSelect(BrCond, TrueValue,
1440                                        FalseValue, "retval");
1441     }
1442   }
1443
1444   Value *RI = !TrueValue ? 
1445     Builder.CreateRetVoid() : Builder.CreateRet(TrueValue);
1446
1447   (void) RI;
1448       
1449   DEBUG(dbgs() << "\nCHANGING BRANCH TO TWO RETURNS INTO SELECT:"
1450                << "\n  " << *BI << "NewRet = " << *RI
1451                << "TRUEBLOCK: " << *TrueSucc << "FALSEBLOCK: "<< *FalseSucc);
1452       
1453   EraseTerminatorInstAndDCECond(BI);
1454
1455   return true;
1456 }
1457
1458 /// FoldBranchToCommonDest - If this basic block is simple enough, and if a
1459 /// predecessor branches to us and one of our successors, fold the block into
1460 /// the predecessor and use logical operations to pick the right destination.
1461 bool llvm::FoldBranchToCommonDest(BranchInst *BI) {
1462   BasicBlock *BB = BI->getParent();
1463   Instruction *Cond = dyn_cast<Instruction>(BI->getCondition());
1464   if (Cond == 0 || (!isa<CmpInst>(Cond) && !isa<BinaryOperator>(Cond)) ||
1465     Cond->getParent() != BB || !Cond->hasOneUse())
1466   return false;
1467
1468   // Only allow this if the condition is a simple instruction that can be
1469   // executed unconditionally.  It must be in the same block as the branch, and
1470   // must be at the front of the block.
1471   BasicBlock::iterator FrontIt = BB->front();
1472
1473   // Ignore dbg intrinsics.
1474   while (isa<DbgInfoIntrinsic>(FrontIt)) ++FrontIt;
1475     
1476   // Allow a single instruction to be hoisted in addition to the compare
1477   // that feeds the branch.  We later ensure that any values that _it_ uses
1478   // were also live in the predecessor, so that we don't unnecessarily create
1479   // register pressure or inhibit out-of-order execution.
1480   Instruction *BonusInst = 0;
1481   if (&*FrontIt != Cond &&
1482       FrontIt->hasOneUse() && *FrontIt->use_begin() == Cond &&
1483       FrontIt->isSafeToSpeculativelyExecute()) {
1484     BonusInst = &*FrontIt;
1485     ++FrontIt;
1486     
1487     // Ignore dbg intrinsics.
1488     while (isa<DbgInfoIntrinsic>(FrontIt)) ++FrontIt;
1489   }
1490
1491   // Only a single bonus inst is allowed.
1492   if (&*FrontIt != Cond)
1493     return false;
1494   
1495   // Make sure the instruction after the condition is the cond branch.
1496   BasicBlock::iterator CondIt = Cond; ++CondIt;
1497
1498   // Ingore dbg intrinsics.
1499   while (isa<DbgInfoIntrinsic>(CondIt)) ++CondIt;
1500   
1501   if (&*CondIt != BI)
1502     return false;
1503
1504   // Cond is known to be a compare or binary operator.  Check to make sure that
1505   // neither operand is a potentially-trapping constant expression.
1506   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Cond->getOperand(0)))
1507     if (CE->canTrap())
1508       return false;
1509   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Cond->getOperand(1)))
1510     if (CE->canTrap())
1511       return false;
1512   
1513   // Finally, don't infinitely unroll conditional loops.
1514   BasicBlock *TrueDest  = BI->getSuccessor(0);
1515   BasicBlock *FalseDest = BI->getSuccessor(1);
1516   if (TrueDest == BB || FalseDest == BB)
1517     return false;
1518
1519   for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI) {
1520     BasicBlock *PredBlock = *PI;
1521     BranchInst *PBI = dyn_cast<BranchInst>(PredBlock->getTerminator());
1522     
1523     // Check that we have two conditional branches.  If there is a PHI node in
1524     // the common successor, verify that the same value flows in from both
1525     // blocks.
1526     if (PBI == 0 || PBI->isUnconditional() || !SafeToMergeTerminators(BI, PBI))
1527       continue;
1528     
1529     // Determine if the two branches share a common destination.
1530     Instruction::BinaryOps Opc;
1531     bool InvertPredCond = false;
1532     
1533     if (PBI->getSuccessor(0) == TrueDest)
1534       Opc = Instruction::Or;
1535     else if (PBI->getSuccessor(1) == FalseDest)
1536       Opc = Instruction::And;
1537     else if (PBI->getSuccessor(0) == FalseDest)
1538       Opc = Instruction::And, InvertPredCond = true;
1539     else if (PBI->getSuccessor(1) == TrueDest)
1540       Opc = Instruction::Or, InvertPredCond = true;
1541     else
1542       continue;
1543
1544     // Ensure that any values used in the bonus instruction are also used
1545     // by the terminator of the predecessor.  This means that those values
1546     // must already have been resolved, so we won't be inhibiting the 
1547     // out-of-order core by speculating them earlier.
1548     if (BonusInst) {
1549       // Collect the values used by the bonus inst
1550       SmallPtrSet<Value*, 4> UsedValues;
1551       for (Instruction::op_iterator OI = BonusInst->op_begin(),
1552            OE = BonusInst->op_end(); OI != OE; ++OI) {
1553         Value* V = *OI;
1554         if (!isa<Constant>(V))
1555           UsedValues.insert(V);
1556       }
1557
1558       SmallVector<std::pair<Value*, unsigned>, 4> Worklist;
1559       Worklist.push_back(std::make_pair(PBI->getOperand(0), 0));
1560       
1561       // Walk up to four levels back up the use-def chain of the predecessor's
1562       // terminator to see if all those values were used.  The choice of four
1563       // levels is arbitrary, to provide a compile-time-cost bound.
1564       while (!Worklist.empty()) {
1565         std::pair<Value*, unsigned> Pair = Worklist.back();
1566         Worklist.pop_back();
1567         
1568         if (Pair.second >= 4) continue;
1569         UsedValues.erase(Pair.first);
1570         if (UsedValues.empty()) break;
1571         
1572         if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(Pair.first)) {
1573           for (Instruction::op_iterator OI = I->op_begin(), OE = I->op_end();
1574                OI != OE; ++OI)
1575             Worklist.push_back(std::make_pair(OI->get(), Pair.second+1));
1576         }       
1577       }
1578       
1579       if (!UsedValues.empty()) return false;
1580     }
1581
1582     DEBUG(dbgs() << "FOLDING BRANCH TO COMMON DEST:\n" << *PBI << *BB);
1583     
1584     // If we need to invert the condition in the pred block to match, do so now.
1585     if (InvertPredCond) {
1586       Value *NewCond = PBI->getCondition();
1587       
1588       if (NewCond->hasOneUse() && isa<CmpInst>(NewCond)) {
1589         CmpInst *CI = cast<CmpInst>(NewCond);
1590         CI->setPredicate(CI->getInversePredicate());
1591       } else {
1592         NewCond = BinaryOperator::CreateNot(NewCond,
1593                                   PBI->getCondition()->getName()+".not", PBI);
1594       }
1595       
1596       PBI->setCondition(NewCond);
1597       BasicBlock *OldTrue = PBI->getSuccessor(0);
1598       BasicBlock *OldFalse = PBI->getSuccessor(1);
1599       PBI->setSuccessor(0, OldFalse);
1600       PBI->setSuccessor(1, OldTrue);
1601     }
1602     
1603     // If we have a bonus inst, clone it into the predecessor block.
1604     Instruction *NewBonus = 0;
1605     if (BonusInst) {
1606       NewBonus = BonusInst->clone();
1607       PredBlock->getInstList().insert(PBI, NewBonus);
1608       NewBonus->takeName(BonusInst);
1609       BonusInst->setName(BonusInst->getName()+".old");
1610     }
1611     
1612     // Clone Cond into the predecessor basic block, and or/and the
1613     // two conditions together.
1614     Instruction *New = Cond->clone();
1615     if (BonusInst) New->replaceUsesOfWith(BonusInst, NewBonus);
1616     PredBlock->getInstList().insert(PBI, New);
1617     New->takeName(Cond);
1618     Cond->setName(New->getName()+".old");
1619     
1620     Instruction *NewCond = BinaryOperator::Create(Opc, PBI->getCondition(),
1621                                                   New, "or.cond", PBI);
1622     NewCond->setDebugLoc(PBI->getDebugLoc());
1623     PBI->setCondition(NewCond);
1624     if (PBI->getSuccessor(0) == BB) {
1625       AddPredecessorToBlock(TrueDest, PredBlock, BB);
1626       PBI->setSuccessor(0, TrueDest);
1627     }
1628     if (PBI->getSuccessor(1) == BB) {
1629       AddPredecessorToBlock(FalseDest, PredBlock, BB);
1630       PBI->setSuccessor(1, FalseDest);
1631     }
1632
1633     // Copy any debug value intrinsics into the end of PredBlock.
1634     for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; ++I)
1635       if (isa<DbgInfoIntrinsic>(*I))
1636         I->clone()->insertBefore(PBI);
1637       
1638     return true;
1639   }
1640   return false;
1641 }
1642
1643 /// SimplifyCondBranchToCondBranch - If we have a conditional branch as a
1644 /// predecessor of another block, this function tries to simplify it.  We know
1645 /// that PBI and BI are both conditional branches, and BI is in one of the
1646 /// successor blocks of PBI - PBI branches to BI.
1647 static bool SimplifyCondBranchToCondBranch(BranchInst *PBI, BranchInst *BI) {
1648   assert(PBI->isConditional() && BI->isConditional());
1649   BasicBlock *BB = BI->getParent();
1650
1651   // If this block ends with a branch instruction, and if there is a
1652   // predecessor that ends on a branch of the same condition, make 
1653   // this conditional branch redundant.
1654   if (PBI->getCondition() == BI->getCondition() &&
1655       PBI->getSuccessor(0) != PBI->getSuccessor(1)) {
1656     // Okay, the outcome of this conditional branch is statically
1657     // knowable.  If this block had a single pred, handle specially.
1658     if (BB->getSinglePredecessor()) {
1659       // Turn this into a branch on constant.
1660       bool CondIsTrue = PBI->getSuccessor(0) == BB;
1661       BI->setCondition(ConstantInt::get(Type::getInt1Ty(BB->getContext()), 
1662                                         CondIsTrue));
1663       return true;  // Nuke the branch on constant.
1664     }
1665     
1666     // Otherwise, if there are multiple predecessors, insert a PHI that merges
1667     // in the constant and simplify the block result.  Subsequent passes of
1668     // simplifycfg will thread the block.
1669     if (BlockIsSimpleEnoughToThreadThrough(BB)) {
1670       pred_iterator PB = pred_begin(BB), PE = pred_end(BB);
1671       PHINode *NewPN = PHINode::Create(Type::getInt1Ty(BB->getContext()),
1672                                        std::distance(PB, PE),
1673                                        BI->getCondition()->getName() + ".pr",
1674                                        BB->begin());
1675       // Okay, we're going to insert the PHI node.  Since PBI is not the only
1676       // predecessor, compute the PHI'd conditional value for all of the preds.
1677       // Any predecessor where the condition is not computable we keep symbolic.
1678       for (pred_iterator PI = PB; PI != PE; ++PI) {
1679         BasicBlock *P = *PI;
1680         if ((PBI = dyn_cast<BranchInst>(P->getTerminator())) &&
1681             PBI != BI && PBI->isConditional() &&
1682             PBI->getCondition() == BI->getCondition() &&
1683             PBI->getSuccessor(0) != PBI->getSuccessor(1)) {
1684           bool CondIsTrue = PBI->getSuccessor(0) == BB;
1685           NewPN->addIncoming(ConstantInt::get(Type::getInt1Ty(BB->getContext()), 
1686                                               CondIsTrue), P);
1687         } else {
1688           NewPN->addIncoming(BI->getCondition(), P);
1689         }
1690       }
1691       
1692       BI->setCondition(NewPN);
1693       return true;
1694     }
1695   }
1696   
1697   // If this is a conditional branch in an empty block, and if any
1698   // predecessors is a conditional branch to one of our destinations,
1699   // fold the conditions into logical ops and one cond br.
1700   BasicBlock::iterator BBI = BB->begin();
1701   // Ignore dbg intrinsics.
1702   while (isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI))
1703     ++BBI;
1704   if (&*BBI != BI)
1705     return false;
1706
1707   
1708   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(BI->getCondition()))
1709     if (CE->canTrap())
1710       return false;
1711   
1712   int PBIOp, BIOp;
1713   if (PBI->getSuccessor(0) == BI->getSuccessor(0))
1714     PBIOp = BIOp = 0;
1715   else if (PBI->getSuccessor(0) == BI->getSuccessor(1))
1716     PBIOp = 0, BIOp = 1;
1717   else if (PBI->getSuccessor(1) == BI->getSuccessor(0))
1718     PBIOp = 1, BIOp = 0;
1719   else if (PBI->getSuccessor(1) == BI->getSuccessor(1))
1720     PBIOp = BIOp = 1;
1721   else
1722     return false;
1723     
1724   // Check to make sure that the other destination of this branch
1725   // isn't BB itself.  If so, this is an infinite loop that will
1726   // keep getting unwound.
1727   if (PBI->getSuccessor(PBIOp) == BB)
1728     return false;
1729     
1730   // Do not perform this transformation if it would require 
1731   // insertion of a large number of select instructions. For targets
1732   // without predication/cmovs, this is a big pessimization.
1733   BasicBlock *CommonDest = PBI->getSuccessor(PBIOp);
1734       
1735   unsigned NumPhis = 0;
1736   for (BasicBlock::iterator II = CommonDest->begin();
1737        isa<PHINode>(II); ++II, ++NumPhis)
1738     if (NumPhis > 2) // Disable this xform.
1739       return false;
1740     
1741   // Finally, if everything is ok, fold the branches to logical ops.
1742   BasicBlock *OtherDest  = BI->getSuccessor(BIOp ^ 1);
1743   
1744   DEBUG(dbgs() << "FOLDING BRs:" << *PBI->getParent()
1745                << "AND: " << *BI->getParent());
1746   
1747   
1748   // If OtherDest *is* BB, then BB is a basic block with a single conditional
1749   // branch in it, where one edge (OtherDest) goes back to itself but the other
1750   // exits.  We don't *know* that the program avoids the infinite loop
1751   // (even though that seems likely).  If we do this xform naively, we'll end up
1752   // recursively unpeeling the loop.  Since we know that (after the xform is
1753   // done) that the block *is* infinite if reached, we just make it an obviously
1754   // infinite loop with no cond branch.
1755   if (OtherDest == BB) {
1756     // Insert it at the end of the function, because it's either code,
1757     // or it won't matter if it's hot. :)
1758     BasicBlock *InfLoopBlock = BasicBlock::Create(BB->getContext(),
1759                                                   "infloop", BB->getParent());
1760     BranchInst::Create(InfLoopBlock, InfLoopBlock);
1761     OtherDest = InfLoopBlock;
1762   }  
1763   
1764   DEBUG(dbgs() << *PBI->getParent()->getParent());
1765   
1766   // BI may have other predecessors.  Because of this, we leave
1767   // it alone, but modify PBI.
1768   
1769   // Make sure we get to CommonDest on True&True directions.
1770   Value *PBICond = PBI->getCondition();
1771   if (PBIOp)
1772     PBICond = BinaryOperator::CreateNot(PBICond,
1773                                         PBICond->getName()+".not",
1774                                         PBI);
1775   Value *BICond = BI->getCondition();
1776   if (BIOp)
1777     BICond = BinaryOperator::CreateNot(BICond,
1778                                        BICond->getName()+".not",
1779                                        PBI);
1780   // Merge the conditions.
1781   Value *Cond = BinaryOperator::CreateOr(PBICond, BICond, "brmerge", PBI);
1782   
1783   // Modify PBI to branch on the new condition to the new dests.
1784   PBI->setCondition(Cond);
1785   PBI->setSuccessor(0, CommonDest);
1786   PBI->setSuccessor(1, OtherDest);
1787   
1788   // OtherDest may have phi nodes.  If so, add an entry from PBI's
1789   // block that are identical to the entries for BI's block.
1790   AddPredecessorToBlock(OtherDest, PBI->getParent(), BB);
1791   
1792   // We know that the CommonDest already had an edge from PBI to
1793   // it.  If it has PHIs though, the PHIs may have different
1794   // entries for BB and PBI's BB.  If so, insert a select to make
1795   // them agree.
1796   PHINode *PN;
1797   for (BasicBlock::iterator II = CommonDest->begin();
1798        (PN = dyn_cast<PHINode>(II)); ++II) {
1799     Value *BIV = PN->getIncomingValueForBlock(BB);
1800     unsigned PBBIdx = PN->getBasicBlockIndex(PBI->getParent());
1801     Value *PBIV = PN->getIncomingValue(PBBIdx);
1802     if (BIV != PBIV) {
1803       // Insert a select in PBI to pick the right value.
1804       Value *NV = SelectInst::Create(PBICond, PBIV, BIV,
1805                                      PBIV->getName()+".mux", PBI);
1806       PN->setIncomingValue(PBBIdx, NV);
1807     }
1808   }
1809   
1810   DEBUG(dbgs() << "INTO: " << *PBI->getParent());
1811   DEBUG(dbgs() << *PBI->getParent()->getParent());
1812   
1813   // This basic block is probably dead.  We know it has at least
1814   // one fewer predecessor.
1815   return true;
1816 }
1817
1818 // SimplifyTerminatorOnSelect - Simplifies a terminator by replacing it with a
1819 // branch to TrueBB if Cond is true or to FalseBB if Cond is false.
1820 // Takes care of updating the successors and removing the old terminator.
1821 // Also makes sure not to introduce new successors by assuming that edges to
1822 // non-successor TrueBBs and FalseBBs aren't reachable.
1823 static bool SimplifyTerminatorOnSelect(TerminatorInst *OldTerm, Value *Cond,
1824                                        BasicBlock *TrueBB, BasicBlock *FalseBB){
1825   // Remove any superfluous successor edges from the CFG.
1826   // First, figure out which successors to preserve.
1827   // If TrueBB and FalseBB are equal, only try to preserve one copy of that
1828   // successor.
1829   BasicBlock *KeepEdge1 = TrueBB;
1830   BasicBlock *KeepEdge2 = TrueBB != FalseBB ? FalseBB : 0;
1831
1832   // Then remove the rest.
1833   for (unsigned I = 0, E = OldTerm->getNumSuccessors(); I != E; ++I) {
1834     BasicBlock *Succ = OldTerm->getSuccessor(I);
1835     // Make sure only to keep exactly one copy of each edge.
1836     if (Succ == KeepEdge1)
1837       KeepEdge1 = 0;
1838     else if (Succ == KeepEdge2)
1839       KeepEdge2 = 0;
1840     else
1841       Succ->removePredecessor(OldTerm->getParent());
1842   }
1843
1844   IRBuilder<> Builder(OldTerm);
1845   Builder.SetCurrentDebugLocation(OldTerm->getDebugLoc());
1846
1847   // Insert an appropriate new terminator.
1848   if ((KeepEdge1 == 0) && (KeepEdge2 == 0)) {
1849     if (TrueBB == FalseBB)
1850       // We were only looking for one successor, and it was present.
1851       // Create an unconditional branch to it.
1852       Builder.CreateBr(TrueBB);
1853     else
1854       // We found both of the successors we were looking for.
1855       // Create a conditional branch sharing the condition of the select.
1856       Builder.CreateCondBr(Cond, TrueBB, FalseBB);
1857   } else if (KeepEdge1 && (KeepEdge2 || TrueBB == FalseBB)) {
1858     // Neither of the selected blocks were successors, so this
1859     // terminator must be unreachable.
1860     new UnreachableInst(OldTerm->getContext(), OldTerm);
1861   } else {
1862     // One of the selected values was a successor, but the other wasn't.
1863     // Insert an unconditional branch to the one that was found;
1864     // the edge to the one that wasn't must be unreachable.
1865     if (KeepEdge1 == 0)
1866       // Only TrueBB was found.
1867       Builder.CreateBr(TrueBB);
1868     else
1869       // Only FalseBB was found.
1870       Builder.CreateBr(FalseBB);
1871   }
1872
1873   EraseTerminatorInstAndDCECond(OldTerm);
1874   return true;
1875 }
1876
1877 // SimplifySwitchOnSelect - Replaces
1878 //   (switch (select cond, X, Y)) on constant X, Y
1879 // with a branch - conditional if X and Y lead to distinct BBs,
1880 // unconditional otherwise.
1881 static bool SimplifySwitchOnSelect(SwitchInst *SI, SelectInst *Select) {
1882   // Check for constant integer values in the select.
1883   ConstantInt *TrueVal = dyn_cast<ConstantInt>(Select->getTrueValue());
1884   ConstantInt *FalseVal = dyn_cast<ConstantInt>(Select->getFalseValue());
1885   if (!TrueVal || !FalseVal)
1886     return false;
1887
1888   // Find the relevant condition and destinations.
1889   Value *Condition = Select->getCondition();
1890   BasicBlock *TrueBB = SI->getSuccessor(SI->findCaseValue(TrueVal));
1891   BasicBlock *FalseBB = SI->getSuccessor(SI->findCaseValue(FalseVal));
1892
1893   // Perform the actual simplification.
1894   return SimplifyTerminatorOnSelect(SI, Condition, TrueBB, FalseBB);
1895 }
1896
1897 // SimplifyIndirectBrOnSelect - Replaces
1898 //   (indirectbr (select cond, blockaddress(@fn, BlockA),
1899 //                             blockaddress(@fn, BlockB)))
1900 // with
1901 //   (br cond, BlockA, BlockB).
1902 static bool SimplifyIndirectBrOnSelect(IndirectBrInst *IBI, SelectInst *SI) {
1903   // Check that both operands of the select are block addresses.
1904   BlockAddress *TBA = dyn_cast<BlockAddress>(SI->getTrueValue());
1905   BlockAddress *FBA = dyn_cast<BlockAddress>(SI->getFalseValue());
1906   if (!TBA || !FBA)
1907     return false;
1908
1909   // Extract the actual blocks.
1910   BasicBlock *TrueBB = TBA->getBasicBlock();
1911   BasicBlock *FalseBB = FBA->getBasicBlock();
1912
1913   // Perform the actual simplification.
1914   return SimplifyTerminatorOnSelect(IBI, SI->getCondition(), TrueBB, FalseBB);
1915 }
1916
1917 /// TryToSimplifyUncondBranchWithICmpInIt - This is called when we find an icmp
1918 /// instruction (a seteq/setne with a constant) as the only instruction in a
1919 /// block that ends with an uncond branch.  We are looking for a very specific
1920 /// pattern that occurs when "A == 1 || A == 2 || A == 3" gets simplified.  In
1921 /// this case, we merge the first two "or's of icmp" into a switch, but then the
1922 /// default value goes to an uncond block with a seteq in it, we get something
1923 /// like:
1924 ///
1925 ///   switch i8 %A, label %DEFAULT [ i8 1, label %end    i8 2, label %end ]
1926 /// DEFAULT:
1927 ///   %tmp = icmp eq i8 %A, 92
1928 ///   br label %end
1929 /// end:
1930 ///   ... = phi i1 [ true, %entry ], [ %tmp, %DEFAULT ], [ true, %entry ]
1931 /// 
1932 /// We prefer to split the edge to 'end' so that there is a true/false entry to
1933 /// the PHI, merging the third icmp into the switch.
1934 static bool TryToSimplifyUncondBranchWithICmpInIt(ICmpInst *ICI,
1935                                                   const TargetData *TD,
1936                                                   IRBuilder<> &Builder) {
1937   BasicBlock *BB = ICI->getParent();
1938
1939   // If the block has any PHIs in it or the icmp has multiple uses, it is too
1940   // complex.
1941   if (isa<PHINode>(BB->begin()) || !ICI->hasOneUse()) return false;
1942
1943   Value *V = ICI->getOperand(0);
1944   ConstantInt *Cst = cast<ConstantInt>(ICI->getOperand(1));
1945   
1946   // The pattern we're looking for is where our only predecessor is a switch on
1947   // 'V' and this block is the default case for the switch.  In this case we can
1948   // fold the compared value into the switch to simplify things.
1949   BasicBlock *Pred = BB->getSinglePredecessor();
1950   if (Pred == 0 || !isa<SwitchInst>(Pred->getTerminator())) return false;
1951   
1952   SwitchInst *SI = cast<SwitchInst>(Pred->getTerminator());
1953   if (SI->getCondition() != V)
1954     return false;
1955   
1956   // If BB is reachable on a non-default case, then we simply know the value of
1957   // V in this block.  Substitute it and constant fold the icmp instruction
1958   // away.
1959   if (SI->getDefaultDest() != BB) {
1960     ConstantInt *VVal = SI->findCaseDest(BB);
1961     assert(VVal && "Should have a unique destination value");
1962     ICI->setOperand(0, VVal);
1963     
1964     if (Value *V = SimplifyInstruction(ICI, TD)) {
1965       ICI->replaceAllUsesWith(V);
1966       ICI->eraseFromParent();
1967     }
1968     // BB is now empty, so it is likely to simplify away.
1969     return SimplifyCFG(BB) | true;
1970   }
1971   
1972   // Ok, the block is reachable from the default dest.  If the constant we're
1973   // comparing exists in one of the other edges, then we can constant fold ICI
1974   // and zap it.
1975   if (SI->findCaseValue(Cst) != 0) {
1976     Value *V;
1977     if (ICI->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_EQ)
1978       V = ConstantInt::getFalse(BB->getContext());
1979     else
1980       V = ConstantInt::getTrue(BB->getContext());
1981     
1982     ICI->replaceAllUsesWith(V);
1983     ICI->eraseFromParent();
1984     // BB is now empty, so it is likely to simplify away.
1985     return SimplifyCFG(BB) | true;
1986   }
1987   
1988   // The use of the icmp has to be in the 'end' block, by the only PHI node in
1989   // the block.
1990   BasicBlock *SuccBlock = BB->getTerminator()->getSuccessor(0);
1991   PHINode *PHIUse = dyn_cast<PHINode>(ICI->use_back());
1992   if (PHIUse == 0 || PHIUse != &SuccBlock->front() ||
1993       isa<PHINode>(++BasicBlock::iterator(PHIUse)))
1994     return false;
1995
1996   // If the icmp is a SETEQ, then the default dest gets false, the new edge gets
1997   // true in the PHI.
1998   Constant *DefaultCst = ConstantInt::getTrue(BB->getContext());
1999   Constant *NewCst     = ConstantInt::getFalse(BB->getContext());
2000
2001   if (ICI->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_EQ)
2002     std::swap(DefaultCst, NewCst);
2003
2004   // Replace ICI (which is used by the PHI for the default value) with true or
2005   // false depending on if it is EQ or NE.
2006   ICI->replaceAllUsesWith(DefaultCst);
2007   ICI->eraseFromParent();
2008
2009   // Okay, the switch goes to this block on a default value.  Add an edge from
2010   // the switch to the merge point on the compared value.
2011   BasicBlock *NewBB = BasicBlock::Create(BB->getContext(), "switch.edge",
2012                                          BB->getParent(), BB);
2013   SI->addCase(Cst, NewBB);
2014   
2015   // NewBB branches to the phi block, add the uncond branch and the phi entry.
2016   Builder.SetInsertPoint(NewBB);
2017   Builder.SetCurrentDebugLocation(SI->getDebugLoc());
2018   Builder.CreateBr(SuccBlock);
2019   PHIUse->addIncoming(NewCst, NewBB);
2020   return true;
2021 }
2022
2023 /// SimplifyBranchOnICmpChain - The specified branch is a conditional branch.
2024 /// Check to see if it is branching on an or/and chain of icmp instructions, and
2025 /// fold it into a switch instruction if so.
2026 static bool SimplifyBranchOnICmpChain(BranchInst *BI, const TargetData *TD,
2027                                       IRBuilder<> &Builder) {
2028   Instruction *Cond = dyn_cast<Instruction>(BI->getCondition());
2029   if (Cond == 0) return false;
2030   
2031   
2032   // Change br (X == 0 | X == 1), T, F into a switch instruction.
2033   // If this is a bunch of seteq's or'd together, or if it's a bunch of
2034   // 'setne's and'ed together, collect them.
2035   Value *CompVal = 0;
2036   std::vector<ConstantInt*> Values;
2037   bool TrueWhenEqual = true;
2038   Value *ExtraCase = 0;
2039   unsigned UsedICmps = 0;
2040   
2041   if (Cond->getOpcode() == Instruction::Or) {
2042     CompVal = GatherConstantCompares(Cond, Values, ExtraCase, TD, true,
2043                                      UsedICmps);
2044   } else if (Cond->getOpcode() == Instruction::And) {
2045     CompVal = GatherConstantCompares(Cond, Values, ExtraCase, TD, false,
2046                                      UsedICmps);
2047     TrueWhenEqual = false;
2048   }
2049   
2050   // If we didn't have a multiply compared value, fail.
2051   if (CompVal == 0) return false;
2052
2053   // Avoid turning single icmps into a switch.
2054   if (UsedICmps <= 1)
2055     return false;
2056
2057   // There might be duplicate constants in the list, which the switch
2058   // instruction can't handle, remove them now.
2059   array_pod_sort(Values.begin(), Values.end(), ConstantIntSortPredicate);
2060   Values.erase(std::unique(Values.begin(), Values.end()), Values.end());
2061   
2062   // If Extra was used, we require at least two switch values to do the
2063   // transformation.  A switch with one value is just an cond branch.
2064   if (ExtraCase && Values.size() < 2) return false;
2065   
2066   // Figure out which block is which destination.
2067   BasicBlock *DefaultBB = BI->getSuccessor(1);
2068   BasicBlock *EdgeBB    = BI->getSuccessor(0);
2069   if (!TrueWhenEqual) std::swap(DefaultBB, EdgeBB);
2070   
2071   BasicBlock *BB = BI->getParent();
2072   
2073   DEBUG(dbgs() << "Converting 'icmp' chain with " << Values.size()
2074                << " cases into SWITCH.  BB is:\n" << *BB);
2075   
2076   // If there are any extra values that couldn't be folded into the switch
2077   // then we evaluate them with an explicit branch first.  Split the block
2078   // right before the condbr to handle it.
2079   if (ExtraCase) {
2080     BasicBlock *NewBB = BB->splitBasicBlock(BI, "switch.early.test");
2081     // Remove the uncond branch added to the old block.
2082     TerminatorInst *OldTI = BB->getTerminator();
2083     Builder.SetInsertPoint(OldTI);
2084
2085     if (TrueWhenEqual)
2086       Builder.CreateCondBr(ExtraCase, EdgeBB, NewBB);
2087     else
2088       Builder.CreateCondBr(ExtraCase, NewBB, EdgeBB);
2089       
2090     OldTI->eraseFromParent();
2091     
2092     // If there are PHI nodes in EdgeBB, then we need to add a new entry to them
2093     // for the edge we just added.
2094     AddPredecessorToBlock(EdgeBB, BB, NewBB);
2095     
2096     DEBUG(dbgs() << "  ** 'icmp' chain unhandled condition: " << *ExtraCase
2097           << "\nEXTRABB = " << *BB);
2098     BB = NewBB;
2099   }
2100
2101   Builder.SetInsertPoint(BI);
2102   // Convert pointer to int before we switch.
2103   if (CompVal->getType()->isPointerTy()) {
2104     assert(TD && "Cannot switch on pointer without TargetData");
2105     CompVal = Builder.CreatePtrToInt(CompVal,
2106                                      TD->getIntPtrType(CompVal->getContext()),
2107                                      "magicptr");
2108   }
2109   
2110   // Create the new switch instruction now.
2111   SwitchInst *New = Builder.CreateSwitch(CompVal, DefaultBB, Values.size());
2112
2113   // Add all of the 'cases' to the switch instruction.
2114   for (unsigned i = 0, e = Values.size(); i != e; ++i)
2115     New->addCase(Values[i], EdgeBB);
2116   
2117   // We added edges from PI to the EdgeBB.  As such, if there were any
2118   // PHI nodes in EdgeBB, they need entries to be added corresponding to
2119   // the number of edges added.
2120   for (BasicBlock::iterator BBI = EdgeBB->begin();
2121        isa<PHINode>(BBI); ++BBI) {
2122     PHINode *PN = cast<PHINode>(BBI);
2123     Value *InVal = PN->getIncomingValueForBlock(BB);
2124     for (unsigned i = 0, e = Values.size()-1; i != e; ++i)
2125       PN->addIncoming(InVal, BB);
2126   }
2127   
2128   // Erase the old branch instruction.
2129   EraseTerminatorInstAndDCECond(BI);
2130   
2131   DEBUG(dbgs() << "  ** 'icmp' chain result is:\n" << *BB << '\n');
2132   return true;
2133 }
2134
2135 bool SimplifyCFGOpt::SimplifyReturn(ReturnInst *RI, IRBuilder<> &Builder) {
2136   BasicBlock *BB = RI->getParent();
2137   if (!BB->getFirstNonPHIOrDbg()->isTerminator()) return false;
2138   
2139   // Find predecessors that end with branches.
2140   SmallVector<BasicBlock*, 8> UncondBranchPreds;
2141   SmallVector<BranchInst*, 8> CondBranchPreds;
2142   for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI) {
2143     BasicBlock *P = *PI;
2144     TerminatorInst *PTI = P->getTerminator();
2145     if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(PTI)) {
2146       if (BI->isUnconditional())
2147         UncondBranchPreds.push_back(P);
2148       else
2149         CondBranchPreds.push_back(BI);
2150     }
2151   }
2152   
2153   // If we found some, do the transformation!
2154   if (!UncondBranchPreds.empty() && DupRet) {
2155     while (!UncondBranchPreds.empty()) {
2156       BasicBlock *Pred = UncondBranchPreds.pop_back_val();
2157       DEBUG(dbgs() << "FOLDING: " << *BB
2158             << "INTO UNCOND BRANCH PRED: " << *Pred);
2159       (void)FoldReturnIntoUncondBranch(RI, BB, Pred);
2160     }
2161     
2162     // If we eliminated all predecessors of the block, delete the block now.
2163     if (pred_begin(BB) == pred_end(BB))
2164       // We know there are no successors, so just nuke the block.
2165       BB->eraseFromParent();
2166     
2167     return true;
2168   }
2169   
2170   // Check out all of the conditional branches going to this return
2171   // instruction.  If any of them just select between returns, change the
2172   // branch itself into a select/return pair.
2173   while (!CondBranchPreds.empty()) {
2174     BranchInst *BI = CondBranchPreds.pop_back_val();
2175     
2176     // Check to see if the non-BB successor is also a return block.
2177     if (isa<ReturnInst>(BI->getSuccessor(0)->getTerminator()) &&
2178         isa<ReturnInst>(BI->getSuccessor(1)->getTerminator()) &&
2179         SimplifyCondBranchToTwoReturns(BI, Builder))
2180       return true;
2181   }
2182   return false;
2183 }
2184
2185 bool SimplifyCFGOpt::SimplifyUnwind(UnwindInst *UI, IRBuilder<> &Builder) {
2186   // Check to see if the first instruction in this block is just an unwind.
2187   // If so, replace any invoke instructions which use this as an exception
2188   // destination with call instructions.
2189   BasicBlock *BB = UI->getParent();
2190   if (!BB->getFirstNonPHIOrDbg()->isTerminator()) return false;
2191
2192   bool Changed = false;
2193   SmallVector<BasicBlock*, 8> Preds(pred_begin(BB), pred_end(BB));
2194   while (!Preds.empty()) {
2195     BasicBlock *Pred = Preds.back();
2196     InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Pred->getTerminator());
2197     if (II && II->getUnwindDest() == BB) {
2198       // Insert a new branch instruction before the invoke, because this
2199       // is now a fall through.
2200       Builder.SetInsertPoint(II);
2201       BranchInst *BI = Builder.CreateBr(II->getNormalDest());
2202       Pred->getInstList().remove(II);   // Take out of symbol table
2203       
2204       // Insert the call now.
2205       SmallVector<Value*,8> Args(II->op_begin(), II->op_end()-3);
2206       Builder.SetInsertPoint(BI);
2207       CallInst *CI = Builder.CreateCall(II->getCalledValue(),
2208                                         Args.begin(), Args.end(),
2209                                         II->getName());
2210       CI->setCallingConv(II->getCallingConv());
2211       CI->setAttributes(II->getAttributes());
2212       // If the invoke produced a value, the Call now does instead.
2213       II->replaceAllUsesWith(CI);
2214       delete II;
2215       Changed = true;
2216     }
2217     
2218     Preds.pop_back();
2219   }
2220   
2221   // If this block is now dead (and isn't the entry block), remove it.
2222   if (pred_begin(BB) == pred_end(BB) &&
2223       BB != &BB->getParent()->getEntryBlock()) {
2224     // We know there are no successors, so just nuke the block.
2225     BB->eraseFromParent();
2226     return true;
2227   }
2228   
2229   return Changed;  
2230 }
2231
2232 bool SimplifyCFGOpt::SimplifyUnreachable(UnreachableInst *UI) {
2233   BasicBlock *BB = UI->getParent();
2234   
2235   bool Changed = false;
2236   
2237   // If there are any instructions immediately before the unreachable that can
2238   // be removed, do so.
2239   while (UI != BB->begin()) {
2240     BasicBlock::iterator BBI = UI;
2241     --BBI;
2242     // Do not delete instructions that can have side effects, like calls
2243     // (which may never return) and volatile loads and stores.
2244     if (isa<CallInst>(BBI) && !isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI)) break;
2245     
2246     if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(BBI))
2247       if (SI->isVolatile())
2248         break;
2249     
2250     if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(BBI))
2251       if (LI->isVolatile())
2252         break;
2253     
2254     // Delete this instruction (any uses are guaranteed to be dead)
2255     if (!BBI->use_empty())
2256       BBI->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(BBI->getType()));
2257     BBI->eraseFromParent();
2258     Changed = true;
2259   }
2260   
2261   // If the unreachable instruction is the first in the block, take a gander
2262   // at all of the predecessors of this instruction, and simplify them.
2263   if (&BB->front() != UI) return Changed;
2264   
2265   SmallVector<BasicBlock*, 8> Preds(pred_begin(BB), pred_end(BB));
2266   for (unsigned i = 0, e = Preds.size(); i != e; ++i) {
2267     TerminatorInst *TI = Preds[i]->getTerminator();
2268     IRBuilder<> Builder(TI);
2269     if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(TI)) {
2270       if (BI->isUnconditional()) {
2271         if (BI->getSuccessor(0) == BB) {
2272           new UnreachableInst(TI->getContext(), TI);
2273           TI->eraseFromParent();
2274           Changed = true;
2275         }
2276       } else {
2277         if (BI->getSuccessor(0) == BB) {
2278           Builder.CreateBr(BI->getSuccessor(1));
2279           EraseTerminatorInstAndDCECond(BI);
2280         } else if (BI->getSuccessor(1) == BB) {
2281           Builder.CreateBr(BI->getSuccessor(0));
2282           EraseTerminatorInstAndDCECond(BI);
2283           Changed = true;
2284         }
2285       }
2286     } else if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(TI)) {
2287       for (unsigned i = 1, e = SI->getNumCases(); i != e; ++i)
2288         if (SI->getSuccessor(i) == BB) {
2289           BB->removePredecessor(SI->getParent());
2290           SI->removeCase(i);
2291           --i; --e;
2292           Changed = true;
2293         }
2294       // If the default value is unreachable, figure out the most popular
2295       // destination and make it the default.
2296       if (SI->getSuccessor(0) == BB) {
2297         std::map<BasicBlock*, std::pair<unsigned, unsigned> > Popularity;
2298         for (unsigned i = 1, e = SI->getNumCases(); i != e; ++i) {
2299           std::pair<unsigned, unsigned>& entry =
2300               Popularity[SI->getSuccessor(i)];
2301           if (entry.first == 0) {
2302             entry.first = 1;
2303             entry.second = i;
2304           } else {
2305             entry.first++;
2306           }
2307         }
2308
2309         // Find the most popular block.
2310         unsigned MaxPop = 0;
2311         unsigned MaxIndex = 0;
2312         BasicBlock *MaxBlock = 0;
2313         for (std::map<BasicBlock*, std::pair<unsigned, unsigned> >::iterator
2314              I = Popularity.begin(), E = Popularity.end(); I != E; ++I) {
2315           if (I->second.first > MaxPop || 
2316               (I->second.first == MaxPop && MaxIndex > I->second.second)) {
2317             MaxPop = I->second.first;
2318             MaxIndex = I->second.second;
2319             MaxBlock = I->first;
2320           }
2321         }
2322         if (MaxBlock) {
2323           // Make this the new default, allowing us to delete any explicit
2324           // edges to it.
2325           SI->setSuccessor(0, MaxBlock);
2326           Changed = true;
2327           
2328           // If MaxBlock has phinodes in it, remove MaxPop-1 entries from
2329           // it.
2330           if (isa<PHINode>(MaxBlock->begin()))
2331             for (unsigned i = 0; i != MaxPop-1; ++i)
2332               MaxBlock->removePredecessor(SI->getParent());
2333           
2334           for (unsigned i = 1, e = SI->getNumCases(); i != e; ++i)
2335             if (SI->getSuccessor(i) == MaxBlock) {
2336               SI->removeCase(i);
2337               --i; --e;
2338             }
2339         }
2340       }
2341     } else if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(TI)) {
2342       if (II->getUnwindDest() == BB) {
2343         // Convert the invoke to a call instruction.  This would be a good
2344         // place to note that the call does not throw though.
2345         BranchInst *BI = Builder.CreateBr(II->getNormalDest());
2346         II->removeFromParent();   // Take out of symbol table
2347         
2348         // Insert the call now...
2349         SmallVector<Value*, 8> Args(II->op_begin(), II->op_end()-3);
2350         Builder.SetInsertPoint(BI);
2351         CallInst *CI = Builder.CreateCall(II->getCalledValue(),
2352                                           Args.begin(), Args.end(),
2353                                           II->getName());
2354         CI->setCallingConv(II->getCallingConv());
2355         CI->setAttributes(II->getAttributes());
2356         // If the invoke produced a value, the call does now instead.
2357         II->replaceAllUsesWith(CI);
2358         delete II;
2359         Changed = true;
2360       }
2361     }
2362   }
2363   
2364   // If this block is now dead, remove it.
2365   if (pred_begin(BB) == pred_end(BB) &&
2366       BB != &BB->getParent()->getEntryBlock()) {
2367     // We know there are no successors, so just nuke the block.
2368     BB->eraseFromParent();
2369     return true;
2370   }
2371
2372   return Changed;
2373 }
2374
2375 /// TurnSwitchRangeIntoICmp - Turns a switch with that contains only a
2376 /// integer range comparison into a sub, an icmp and a branch.
2377 static bool TurnSwitchRangeIntoICmp(SwitchInst *SI, IRBuilder<> &Builder) {
2378   assert(SI->getNumCases() > 2 && "Degenerate switch?");
2379
2380   // Make sure all cases point to the same destination and gather the values.
2381   SmallVector<ConstantInt *, 16> Cases;
2382   Cases.push_back(SI->getCaseValue(1));
2383   for (unsigned I = 2, E = SI->getNumCases(); I != E; ++I) {
2384     if (SI->getSuccessor(I-1) != SI->getSuccessor(I))
2385       return false;
2386     Cases.push_back(SI->getCaseValue(I));
2387   }
2388   assert(Cases.size() == SI->getNumCases()-1 && "Not all cases gathered");
2389
2390   // Sort the case values, then check if they form a range we can transform.
2391   array_pod_sort(Cases.begin(), Cases.end(), ConstantIntSortPredicate);
2392   for (unsigned I = 1, E = Cases.size(); I != E; ++I) {
2393     if (Cases[I-1]->getValue() != Cases[I]->getValue()+1)
2394       return false;
2395   }
2396
2397   Constant *Offset = ConstantExpr::getNeg(Cases.back());
2398   Constant *NumCases = ConstantInt::get(Offset->getType(), SI->getNumCases()-1);
2399
2400   Value *Sub = SI->getCondition();
2401   if (!Offset->isNullValue())
2402     Sub = Builder.CreateAdd(Sub, Offset, Sub->getName()+".off");
2403   Value *Cmp = Builder.CreateICmpULT(Sub, NumCases, "switch");
2404   Builder.CreateCondBr(Cmp, SI->getSuccessor(1), SI->getDefaultDest());
2405
2406   // Prune obsolete incoming values off the successor's PHI nodes.
2407   for (BasicBlock::iterator BBI = SI->getSuccessor(1)->begin();
2408        isa<PHINode>(BBI); ++BBI) {
2409     for (unsigned I = 0, E = SI->getNumCases()-2; I != E; ++I)
2410       cast<PHINode>(BBI)->removeIncomingValue(SI->getParent());
2411   }
2412   SI->eraseFromParent();
2413
2414   return true;
2415 }
2416
2417 /// EliminateDeadSwitchCases - Compute masked bits for the condition of a switch
2418 /// and use it to remove dead cases.
2419 static bool EliminateDeadSwitchCases(SwitchInst *SI) {
2420   Value *Cond = SI->getCondition();
2421   unsigned Bits = cast<IntegerType>(Cond->getType())->getBitWidth();
2422   APInt KnownZero(Bits, 0), KnownOne(Bits, 0);
2423   ComputeMaskedBits(Cond, APInt::getAllOnesValue(Bits), KnownZero, KnownOne);
2424
2425   // Gather dead cases.
2426   SmallVector<ConstantInt*, 8> DeadCases;
2427   for (unsigned I = 1, E = SI->getNumCases(); I != E; ++I) {
2428     if ((SI->getCaseValue(I)->getValue() & KnownZero) != 0 ||
2429         (SI->getCaseValue(I)->getValue() & KnownOne) != KnownOne) {
2430       DeadCases.push_back(SI->getCaseValue(I));
2431       DEBUG(dbgs() << "SimplifyCFG: switch case '"
2432                    << SI->getCaseValue(I)->getValue() << "' is dead.\n");
2433     }
2434   }
2435
2436   // Remove dead cases from the switch.
2437   for (unsigned I = 0, E = DeadCases.size(); I != E; ++I) {
2438     unsigned Case = SI->findCaseValue(DeadCases[I]);
2439     // Prune unused values from PHI nodes.
2440     SI->getSuccessor(Case)->removePredecessor(SI->getParent());
2441     SI->removeCase(Case);
2442   }
2443
2444   return !DeadCases.empty();
2445 }
2446
2447 bool SimplifyCFGOpt::SimplifySwitch(SwitchInst *SI, IRBuilder<> &Builder) {
2448   // If this switch is too complex to want to look at, ignore it.
2449   if (!isValueEqualityComparison(SI))
2450     return false;
2451
2452   BasicBlock *BB = SI->getParent();
2453
2454   // If we only have one predecessor, and if it is a branch on this value,
2455   // see if that predecessor totally determines the outcome of this switch.
2456   if (BasicBlock *OnlyPred = BB->getSinglePredecessor())
2457     if (SimplifyEqualityComparisonWithOnlyPredecessor(SI, OnlyPred, Builder))
2458       return SimplifyCFG(BB) | true;
2459
2460   Value *Cond = SI->getCondition();
2461   if (SelectInst *Select = dyn_cast<SelectInst>(Cond))
2462     if (SimplifySwitchOnSelect(SI, Select))
2463       return SimplifyCFG(BB) | true;
2464
2465   // If the block only contains the switch, see if we can fold the block
2466   // away into any preds.
2467   BasicBlock::iterator BBI = BB->begin();
2468   // Ignore dbg intrinsics.
2469   while (isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI))
2470     ++BBI;
2471   if (SI == &*BBI)
2472     if (FoldValueComparisonIntoPredecessors(SI, Builder))
2473       return SimplifyCFG(BB) | true;
2474
2475   // Try to transform the switch into an icmp and a branch.
2476   if (TurnSwitchRangeIntoICmp(SI, Builder))
2477     return SimplifyCFG(BB) | true;
2478
2479   // Remove unreachable cases.
2480   if (EliminateDeadSwitchCases(SI))
2481     return SimplifyCFG(BB) | true;
2482
2483   return false;
2484 }
2485
2486 bool SimplifyCFGOpt::SimplifyIndirectBr(IndirectBrInst *IBI) {
2487   BasicBlock *BB = IBI->getParent();
2488   bool Changed = false;
2489   
2490   // Eliminate redundant destinations.
2491   SmallPtrSet<Value *, 8> Succs;
2492   for (unsigned i = 0, e = IBI->getNumDestinations(); i != e; ++i) {
2493     BasicBlock *Dest = IBI->getDestination(i);
2494     if (!Dest->hasAddressTaken() || !Succs.insert(Dest)) {
2495       Dest->removePredecessor(BB);
2496       IBI->removeDestination(i);
2497       --i; --e;
2498       Changed = true;
2499     }
2500   } 
2501
2502   if (IBI->getNumDestinations() == 0) {
2503     // If the indirectbr has no successors, change it to unreachable.
2504     new UnreachableInst(IBI->getContext(), IBI);
2505     EraseTerminatorInstAndDCECond(IBI);
2506     return true;
2507   }
2508   
2509   if (IBI->getNumDestinations() == 1) {
2510     // If the indirectbr has one successor, change it to a direct branch.
2511     BranchInst::Create(IBI->getDestination(0), IBI);
2512     EraseTerminatorInstAndDCECond(IBI);
2513     return true;
2514   }
2515   
2516   if (SelectInst *SI = dyn_cast<SelectInst>(IBI->getAddress())) {
2517     if (SimplifyIndirectBrOnSelect(IBI, SI))
2518       return SimplifyCFG(BB) | true;
2519   }
2520   return Changed;
2521 }
2522
2523 bool SimplifyCFGOpt::SimplifyUncondBranch(BranchInst *BI, IRBuilder<> &Builder){
2524   BasicBlock *BB = BI->getParent();
2525   
2526   // If the Terminator is the only non-phi instruction, simplify the block.
2527   BasicBlock::iterator I = BB->getFirstNonPHIOrDbg();
2528   if (I->isTerminator() && BB != &BB->getParent()->getEntryBlock() &&
2529       TryToSimplifyUncondBranchFromEmptyBlock(BB))
2530     return true;
2531   
2532   // If the only instruction in the block is a seteq/setne comparison
2533   // against a constant, try to simplify the block.
2534   if (ICmpInst *ICI = dyn_cast<ICmpInst>(I))
2535     if (ICI->isEquality() && isa<ConstantInt>(ICI->getOperand(1))) {
2536       for (++I; isa<DbgInfoIntrinsic>(I); ++I)
2537         ;
2538       if (I->isTerminator() 
2539           && TryToSimplifyUncondBranchWithICmpInIt(ICI, TD, Builder))
2540         return true;
2541     }
2542   
2543   return false;
2544 }
2545
2546
2547 bool SimplifyCFGOpt::SimplifyCondBranch(BranchInst *BI, IRBuilder<> &Builder) {
2548   BasicBlock *BB = BI->getParent();
2549   
2550   // Conditional branch
2551   if (isValueEqualityComparison(BI)) {
2552     // If we only have one predecessor, and if it is a branch on this value,
2553     // see if that predecessor totally determines the outcome of this
2554     // switch.
2555     if (BasicBlock *OnlyPred = BB->getSinglePredecessor())
2556       if (SimplifyEqualityComparisonWithOnlyPredecessor(BI, OnlyPred, Builder))
2557         return SimplifyCFG(BB) | true;
2558     
2559     // This block must be empty, except for the setcond inst, if it exists.
2560     // Ignore dbg intrinsics.
2561     BasicBlock::iterator I = BB->begin();
2562     // Ignore dbg intrinsics.
2563     while (isa<DbgInfoIntrinsic>(I))
2564       ++I;
2565     if (&*I == BI) {
2566       if (FoldValueComparisonIntoPredecessors(BI, Builder))
2567         return SimplifyCFG(BB) | true;
2568     } else if (&*I == cast<Instruction>(BI->getCondition())){
2569       ++I;
2570       // Ignore dbg intrinsics.
2571       while (isa<DbgInfoIntrinsic>(I))
2572         ++I;
2573       if (&*I == BI && FoldValueComparisonIntoPredecessors(BI, Builder))
2574         return SimplifyCFG(BB) | true;
2575     }
2576   }
2577   
2578   // Try to turn "br (X == 0 | X == 1), T, F" into a switch instruction.
2579   if (SimplifyBranchOnICmpChain(BI, TD, Builder))
2580     return true;
2581   
2582   // We have a conditional branch to two blocks that are only reachable
2583   // from BI.  We know that the condbr dominates the two blocks, so see if
2584   // there is any identical code in the "then" and "else" blocks.  If so, we
2585   // can hoist it up to the branching block.
2586   if (BI->getSuccessor(0)->getSinglePredecessor() != 0) {
2587     if (BI->getSuccessor(1)->getSinglePredecessor() != 0) {
2588       if (HoistThenElseCodeToIf(BI))
2589         return SimplifyCFG(BB) | true;
2590     } else {
2591       // If Successor #1 has multiple preds, we may be able to conditionally
2592       // execute Successor #0 if it branches to successor #1.
2593       TerminatorInst *Succ0TI = BI->getSuccessor(0)->getTerminator();
2594       if (Succ0TI->getNumSuccessors() == 1 &&
2595           Succ0TI->getSuccessor(0) == BI->getSuccessor(1))
2596         if (SpeculativelyExecuteBB(BI, BI->getSuccessor(0)))
2597           return SimplifyCFG(BB) | true;
2598     }
2599   } else if (BI->getSuccessor(1)->getSinglePredecessor() != 0) {
2600     // If Successor #0 has multiple preds, we may be able to conditionally
2601     // execute Successor #1 if it branches to successor #0.
2602     TerminatorInst *Succ1TI = BI->getSuccessor(1)->getTerminator();
2603     if (Succ1TI->getNumSuccessors() == 1 &&
2604         Succ1TI->getSuccessor(0) == BI->getSuccessor(0))
2605       if (SpeculativelyExecuteBB(BI, BI->getSuccessor(1)))
2606         return SimplifyCFG(BB) | true;
2607   }
2608   
2609   // If this is a branch on a phi node in the current block, thread control
2610   // through this block if any PHI node entries are constants.
2611   if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BI->getCondition()))
2612     if (PN->getParent() == BI->getParent())
2613       if (FoldCondBranchOnPHI(BI, TD))
2614         return SimplifyCFG(BB) | true;
2615   
2616   // If this basic block is ONLY a setcc and a branch, and if a predecessor
2617   // branches to us and one of our successors, fold the setcc into the
2618   // predecessor and use logical operations to pick the right destination.
2619   if (FoldBranchToCommonDest(BI))
2620     return SimplifyCFG(BB) | true;
2621   
2622   // Scan predecessor blocks for conditional branches.
2623   for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI)
2624     if (BranchInst *PBI = dyn_cast<BranchInst>((*PI)->getTerminator()))
2625       if (PBI != BI && PBI->isConditional())
2626         if (SimplifyCondBranchToCondBranch(PBI, BI))
2627           return SimplifyCFG(BB) | true;
2628
2629   return false;
2630 }
2631
2632 bool SimplifyCFGOpt::run(BasicBlock *BB) {
2633   bool Changed = false;
2634
2635   assert(BB && BB->getParent() && "Block not embedded in function!");
2636   assert(BB->getTerminator() && "Degenerate basic block encountered!");
2637
2638   // Remove basic blocks that have no predecessors (except the entry block)...
2639   // or that just have themself as a predecessor.  These are unreachable.
2640   if ((pred_begin(BB) == pred_end(BB) &&
2641        BB != &BB->getParent()->getEntryBlock()) ||
2642       BB->getSinglePredecessor() == BB) {
2643     DEBUG(dbgs() << "Removing BB: \n" << *BB);
2644     DeleteDeadBlock(BB);
2645     return true;
2646   }
2647
2648   // Check to see if we can constant propagate this terminator instruction
2649   // away...
2650   Changed |= ConstantFoldTerminator(BB);
2651
2652   // Check for and eliminate duplicate PHI nodes in this block.
2653   Changed |= EliminateDuplicatePHINodes(BB);
2654
2655   // Merge basic blocks into their predecessor if there is only one distinct
2656   // pred, and if there is only one distinct successor of the predecessor, and
2657   // if there are no PHI nodes.
2658   //
2659   if (MergeBlockIntoPredecessor(BB))
2660     return true;
2661   
2662   IRBuilder<> Builder(BB);
2663
2664   // If there is a trivial two-entry PHI node in this basic block, and we can
2665   // eliminate it, do so now.
2666   if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BB->begin()))
2667     if (PN->getNumIncomingValues() == 2)
2668       Changed |= FoldTwoEntryPHINode(PN, TD, Builder);
2669
2670   Builder.SetInsertPoint(BB->getTerminator());
2671   if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(BB->getTerminator())) {
2672     if (BI->isUnconditional()) {
2673       if (SimplifyUncondBranch(BI, Builder)) return true;
2674     } else {
2675       if (SimplifyCondBranch(BI, Builder)) return true;
2676     }
2677   } else if (ReturnInst *RI = dyn_cast<ReturnInst>(BB->getTerminator())) {
2678     if (SimplifyReturn(RI, Builder)) return true;
2679   } else if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(BB->getTerminator())) {
2680     if (SimplifySwitch(SI, Builder)) return true;
2681   } else if (UnreachableInst *UI =
2682                dyn_cast<UnreachableInst>(BB->getTerminator())) {
2683     if (SimplifyUnreachable(UI)) return true;
2684   } else if (UnwindInst *UI = dyn_cast<UnwindInst>(BB->getTerminator())) {
2685     if (SimplifyUnwind(UI, Builder)) return true;
2686   } else if (IndirectBrInst *IBI =
2687                dyn_cast<IndirectBrInst>(BB->getTerminator())) {
2688     if (SimplifyIndirectBr(IBI)) return true;
2689   }
2690
2691   return Changed;
2692 }
2693
2694 /// SimplifyCFG - This function is used to do simplification of a CFG.  For
2695 /// example, it adjusts branches to branches to eliminate the extra hop, it
2696 /// eliminates unreachable basic blocks, and does other "peephole" optimization
2697 /// of the CFG.  It returns true if a modification was made.
2698 ///
2699 bool llvm::SimplifyCFG(BasicBlock *BB, const TargetData *TD) {
2700   return SimplifyCFGOpt(TD).run(BB);
2701 }