There already was a class to force deterministic
[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/Support/CFG.h"
22 #include "llvm/Support/Debug.h"
23 #include "llvm/Analysis/ConstantFolding.h"
24 #include "llvm/Transforms/Utils/BasicBlockUtils.h"
25 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
26 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
27 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
28 #include <algorithm>
29 #include <functional>
30 #include <set>
31 #include <map>
32 using namespace llvm;
33
34 STATISTIC(NumSpeculations, "Number of speculative executed instructions");
35
36 /// SafeToMergeTerminators - Return true if it is safe to merge these two
37 /// terminator instructions together.
38 ///
39 static bool SafeToMergeTerminators(TerminatorInst *SI1, TerminatorInst *SI2) {
40   if (SI1 == SI2) return false;  // Can't merge with self!
41   
42   // It is not safe to merge these two switch instructions if they have a common
43   // successor, and if that successor has a PHI node, and if *that* PHI node has
44   // conflicting incoming values from the two switch blocks.
45   BasicBlock *SI1BB = SI1->getParent();
46   BasicBlock *SI2BB = SI2->getParent();
47   SmallPtrSet<BasicBlock*, 16> SI1Succs(succ_begin(SI1BB), succ_end(SI1BB));
48   
49   for (succ_iterator I = succ_begin(SI2BB), E = succ_end(SI2BB); I != E; ++I)
50     if (SI1Succs.count(*I))
51       for (BasicBlock::iterator BBI = (*I)->begin();
52            isa<PHINode>(BBI); ++BBI) {
53         PHINode *PN = cast<PHINode>(BBI);
54         if (PN->getIncomingValueForBlock(SI1BB) !=
55             PN->getIncomingValueForBlock(SI2BB))
56           return false;
57       }
58         
59   return true;
60 }
61
62 /// AddPredecessorToBlock - Update PHI nodes in Succ to indicate that there will
63 /// now be entries in it from the 'NewPred' block.  The values that will be
64 /// flowing into the PHI nodes will be the same as those coming in from
65 /// ExistPred, an existing predecessor of Succ.
66 static void AddPredecessorToBlock(BasicBlock *Succ, BasicBlock *NewPred,
67                                   BasicBlock *ExistPred) {
68   assert(std::find(succ_begin(ExistPred), succ_end(ExistPred), Succ) !=
69          succ_end(ExistPred) && "ExistPred is not a predecessor of Succ!");
70   if (!isa<PHINode>(Succ->begin())) return; // Quick exit if nothing to do
71   
72   PHINode *PN;
73   for (BasicBlock::iterator I = Succ->begin();
74        (PN = dyn_cast<PHINode>(I)); ++I)
75     PN->addIncoming(PN->getIncomingValueForBlock(ExistPred), NewPred);
76 }
77
78 /// CanPropagatePredecessorsForPHIs - Return true if we can fold BB, an
79 /// almost-empty BB ending in an unconditional branch to Succ, into succ.
80 ///
81 /// Assumption: Succ is the single successor for BB.
82 ///
83 static bool CanPropagatePredecessorsForPHIs(BasicBlock *BB, BasicBlock *Succ) {
84   assert(*succ_begin(BB) == Succ && "Succ is not successor of BB!");
85
86   DOUT << "Looking to fold " << BB->getNameStart() << " into " 
87        << Succ->getNameStart() << "\n";
88   // Shortcut, if there is only a single predecessor is must be BB and merging
89   // is always safe
90   if (Succ->getSinglePredecessor()) return true;
91
92   typedef SmallPtrSet<Instruction*, 16> InstrSet;
93   InstrSet BBPHIs;
94
95   // Make a list of all phi nodes in BB
96   BasicBlock::iterator BBI = BB->begin();
97   while (isa<PHINode>(*BBI)) BBPHIs.insert(BBI++);
98
99   // Make a list of the predecessors of BB
100   typedef SmallPtrSet<BasicBlock*, 16> BlockSet;
101   BlockSet BBPreds(pred_begin(BB), pred_end(BB));
102
103   // Use that list to make another list of common predecessors of BB and Succ
104   BlockSet CommonPreds;
105   for (pred_iterator PI = pred_begin(Succ), PE = pred_end(Succ);
106         PI != PE; ++PI)
107     if (BBPreds.count(*PI))
108       CommonPreds.insert(*PI);
109
110   // Shortcut, if there are no common predecessors, merging is always safe
111   if (CommonPreds.empty())
112     return true;
113   
114   // Look at all the phi nodes in Succ, to see if they present a conflict when
115   // merging these blocks
116   for (BasicBlock::iterator I = Succ->begin(); isa<PHINode>(I); ++I) {
117     PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
118
119     // If the incoming value from BB is again a PHINode in
120     // BB which has the same incoming value for *PI as PN does, we can
121     // merge the phi nodes and then the blocks can still be merged
122     PHINode *BBPN = dyn_cast<PHINode>(PN->getIncomingValueForBlock(BB));
123     if (BBPN && BBPN->getParent() == BB) {
124       for (BlockSet::iterator PI = CommonPreds.begin(), PE = CommonPreds.end();
125             PI != PE; PI++) {
126         if (BBPN->getIncomingValueForBlock(*PI) 
127               != PN->getIncomingValueForBlock(*PI)) {
128           DOUT << "Can't fold, phi node " << *PN->getNameStart() << " in " 
129                << Succ->getNameStart() << " is conflicting with " 
130                << BBPN->getNameStart() << " with regard to common predecessor "
131                << (*PI)->getNameStart() << "\n";
132           return false;
133         }
134       }
135       // Remove this phinode from the list of phis in BB, since it has been
136       // handled.
137       BBPHIs.erase(BBPN);
138     } else {
139       Value* Val = PN->getIncomingValueForBlock(BB);
140       for (BlockSet::iterator PI = CommonPreds.begin(), PE = CommonPreds.end();
141             PI != PE; PI++) {
142         // See if the incoming value for the common predecessor is equal to the
143         // one for BB, in which case this phi node will not prevent the merging
144         // of the block.
145         if (Val != PN->getIncomingValueForBlock(*PI)) {
146           DOUT << "Can't fold, phi node " << *PN->getNameStart() << " in " 
147           << Succ->getNameStart() << " is conflicting with regard to common "
148           << "predecessor " << (*PI)->getNameStart() << "\n";
149           return false;
150         }
151       }
152     }
153   }
154
155   // If there are any other phi nodes in BB that don't have a phi node in Succ
156   // to merge with, they must be moved to Succ completely. However, for any
157   // predecessors of Succ, branches will be added to the phi node that just
158   // point to itself. So, for any common predecessors, this must not cause
159   // conflicts.
160   for (InstrSet::iterator I = BBPHIs.begin(), E = BBPHIs.end();
161         I != E; I++) {
162     PHINode *PN = cast<PHINode>(*I);
163     for (BlockSet::iterator PI = CommonPreds.begin(), PE = CommonPreds.end();
164           PI != PE; PI++)
165       if (PN->getIncomingValueForBlock(*PI) != PN) {
166         DOUT << "Can't fold, phi node " << *PN->getNameStart() << " in " 
167              << BB->getNameStart() << " is conflicting with regard to common "
168              << "predecessor " << (*PI)->getNameStart() << "\n";
169         return false;
170       }
171   }
172
173   return true;
174 }
175
176 /// TryToSimplifyUncondBranchFromEmptyBlock - BB contains an unconditional
177 /// branch to Succ, and contains no instructions other than PHI nodes and the
178 /// branch.  If possible, eliminate BB.
179 static bool TryToSimplifyUncondBranchFromEmptyBlock(BasicBlock *BB,
180                                                     BasicBlock *Succ) {
181   // Check to see if merging these blocks would cause conflicts for any of the
182   // phi nodes in BB or Succ. If not, we can safely merge.
183   if (!CanPropagatePredecessorsForPHIs(BB, Succ)) return false;
184   
185   DOUT << "Killing Trivial BB: \n" << *BB;
186   
187   if (isa<PHINode>(Succ->begin())) {
188     // If there is more than one pred of succ, and there are PHI nodes in
189     // the successor, then we need to add incoming edges for the PHI nodes
190     //
191     const SmallVector<BasicBlock*, 16> BBPreds(pred_begin(BB), pred_end(BB));
192     
193     // Loop over all of the PHI nodes in the successor of BB.
194     for (BasicBlock::iterator I = Succ->begin(); isa<PHINode>(I); ++I) {
195       PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
196       Value *OldVal = PN->removeIncomingValue(BB, false);
197       assert(OldVal && "No entry in PHI for Pred BB!");
198       
199       // If this incoming value is one of the PHI nodes in BB, the new entries
200       // in the PHI node are the entries from the old PHI.
201       if (isa<PHINode>(OldVal) && cast<PHINode>(OldVal)->getParent() == BB) {
202         PHINode *OldValPN = cast<PHINode>(OldVal);
203         for (unsigned i = 0, e = OldValPN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
204           // Note that, since we are merging phi nodes and BB and Succ might
205           // have common predecessors, we could end up with a phi node with
206           // identical incoming branches. This will be cleaned up later (and
207           // will trigger asserts if we try to clean it up now, without also
208           // simplifying the corresponding conditional branch).
209           PN->addIncoming(OldValPN->getIncomingValue(i),
210                           OldValPN->getIncomingBlock(i));
211       } else {
212         // Add an incoming value for each of the new incoming values.
213         for (unsigned i = 0, e = BBPreds.size(); i != e; ++i)
214           PN->addIncoming(OldVal, BBPreds[i]);
215       }
216     }
217   }
218   
219   if (isa<PHINode>(&BB->front())) {
220     SmallVector<BasicBlock*, 16>
221     OldSuccPreds(pred_begin(Succ), pred_end(Succ));
222     
223     // Move all PHI nodes in BB to Succ if they are alive, otherwise
224     // delete them.
225     while (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(&BB->front())) {
226       if (PN->use_empty()) {
227         // Just remove the dead phi.  This happens if Succ's PHIs were the only
228         // users of the PHI nodes.
229         PN->eraseFromParent();
230         continue;
231       }
232     
233       // The instruction is alive, so this means that BB must dominate all
234       // predecessors of Succ (Since all uses of the PN are after its
235       // definition, so in Succ or a block dominated by Succ. If a predecessor
236       // of Succ would not be dominated by BB, PN would violate the def before
237       // use SSA demand). Therefore, we can simply move the phi node to the
238       // next block.
239       Succ->getInstList().splice(Succ->begin(),
240                                  BB->getInstList(), BB->begin());
241       
242       // We need to add new entries for the PHI node to account for
243       // predecessors of Succ that the PHI node does not take into
244       // account.  At this point, since we know that BB dominated succ and all
245       // of its predecessors, this means that we should any newly added
246       // incoming edges should use the PHI node itself as the value for these
247       // edges, because they are loop back edges.
248       for (unsigned i = 0, e = OldSuccPreds.size(); i != e; ++i)
249         if (OldSuccPreds[i] != BB)
250           PN->addIncoming(PN, OldSuccPreds[i]);
251     }
252   }
253     
254   // Everything that jumped to BB now goes to Succ.
255   BB->replaceAllUsesWith(Succ);
256   if (!Succ->hasName()) Succ->takeName(BB);
257   BB->eraseFromParent();              // Delete the old basic block.
258   return true;
259 }
260
261 /// GetIfCondition - Given a basic block (BB) with two predecessors (and
262 /// presumably PHI nodes in it), check to see if the merge at this block is due
263 /// to an "if condition".  If so, return the boolean condition that determines
264 /// which entry into BB will be taken.  Also, return by references the block
265 /// that will be entered from if the condition is true, and the block that will
266 /// be entered if the condition is false.
267 ///
268 ///
269 static Value *GetIfCondition(BasicBlock *BB,
270                              BasicBlock *&IfTrue, BasicBlock *&IfFalse) {
271   assert(std::distance(pred_begin(BB), pred_end(BB)) == 2 &&
272          "Function can only handle blocks with 2 predecessors!");
273   BasicBlock *Pred1 = *pred_begin(BB);
274   BasicBlock *Pred2 = *++pred_begin(BB);
275
276   // We can only handle branches.  Other control flow will be lowered to
277   // branches if possible anyway.
278   if (!isa<BranchInst>(Pred1->getTerminator()) ||
279       !isa<BranchInst>(Pred2->getTerminator()))
280     return 0;
281   BranchInst *Pred1Br = cast<BranchInst>(Pred1->getTerminator());
282   BranchInst *Pred2Br = cast<BranchInst>(Pred2->getTerminator());
283
284   // Eliminate code duplication by ensuring that Pred1Br is conditional if
285   // either are.
286   if (Pred2Br->isConditional()) {
287     // If both branches are conditional, we don't have an "if statement".  In
288     // reality, we could transform this case, but since the condition will be
289     // required anyway, we stand no chance of eliminating it, so the xform is
290     // probably not profitable.
291     if (Pred1Br->isConditional())
292       return 0;
293
294     std::swap(Pred1, Pred2);
295     std::swap(Pred1Br, Pred2Br);
296   }
297
298   if (Pred1Br->isConditional()) {
299     // If we found a conditional branch predecessor, make sure that it branches
300     // to BB and Pred2Br.  If it doesn't, this isn't an "if statement".
301     if (Pred1Br->getSuccessor(0) == BB &&
302         Pred1Br->getSuccessor(1) == Pred2) {
303       IfTrue = Pred1;
304       IfFalse = Pred2;
305     } else if (Pred1Br->getSuccessor(0) == Pred2 &&
306                Pred1Br->getSuccessor(1) == BB) {
307       IfTrue = Pred2;
308       IfFalse = Pred1;
309     } else {
310       // We know that one arm of the conditional goes to BB, so the other must
311       // go somewhere unrelated, and this must not be an "if statement".
312       return 0;
313     }
314
315     // The only thing we have to watch out for here is to make sure that Pred2
316     // doesn't have incoming edges from other blocks.  If it does, the condition
317     // doesn't dominate BB.
318     if (++pred_begin(Pred2) != pred_end(Pred2))
319       return 0;
320
321     return Pred1Br->getCondition();
322   }
323
324   // Ok, if we got here, both predecessors end with an unconditional branch to
325   // BB.  Don't panic!  If both blocks only have a single (identical)
326   // predecessor, and THAT is a conditional branch, then we're all ok!
327   if (pred_begin(Pred1) == pred_end(Pred1) ||
328       ++pred_begin(Pred1) != pred_end(Pred1) ||
329       pred_begin(Pred2) == pred_end(Pred2) ||
330       ++pred_begin(Pred2) != pred_end(Pred2) ||
331       *pred_begin(Pred1) != *pred_begin(Pred2))
332     return 0;
333
334   // Otherwise, if this is a conditional branch, then we can use it!
335   BasicBlock *CommonPred = *pred_begin(Pred1);
336   if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(CommonPred->getTerminator())) {
337     assert(BI->isConditional() && "Two successors but not conditional?");
338     if (BI->getSuccessor(0) == Pred1) {
339       IfTrue = Pred1;
340       IfFalse = Pred2;
341     } else {
342       IfTrue = Pred2;
343       IfFalse = Pred1;
344     }
345     return BI->getCondition();
346   }
347   return 0;
348 }
349
350
351 /// DominatesMergePoint - If we have a merge point of an "if condition" as
352 /// accepted above, return true if the specified value dominates the block.  We
353 /// don't handle the true generality of domination here, just a special case
354 /// which works well enough for us.
355 ///
356 /// If AggressiveInsts is non-null, and if V does not dominate BB, we check to
357 /// see if V (which must be an instruction) is cheap to compute and is
358 /// non-trapping.  If both are true, the instruction is inserted into the set
359 /// and true is returned.
360 static bool DominatesMergePoint(Value *V, BasicBlock *BB,
361                                 std::set<Instruction*> *AggressiveInsts) {
362   Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
363   if (!I) {
364     // Non-instructions all dominate instructions, but not all constantexprs
365     // can be executed unconditionally.
366     if (ConstantExpr *C = dyn_cast<ConstantExpr>(V))
367       if (C->canTrap())
368         return false;
369     return true;
370   }
371   BasicBlock *PBB = I->getParent();
372
373   // We don't want to allow weird loops that might have the "if condition" in
374   // the bottom of this block.
375   if (PBB == BB) return false;
376
377   // If this instruction is defined in a block that contains an unconditional
378   // branch to BB, then it must be in the 'conditional' part of the "if
379   // statement".
380   if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(PBB->getTerminator()))
381     if (BI->isUnconditional() && BI->getSuccessor(0) == BB) {
382       if (!AggressiveInsts) return false;
383       // Okay, it looks like the instruction IS in the "condition".  Check to
384       // see if its a cheap instruction to unconditionally compute, and if it
385       // only uses stuff defined outside of the condition.  If so, hoist it out.
386       switch (I->getOpcode()) {
387       default: return false;  // Cannot hoist this out safely.
388       case Instruction::Load: {
389         // We can hoist loads that are non-volatile and obviously cannot trap.
390         if (cast<LoadInst>(I)->isVolatile())
391           return false;
392         // FIXME: A computation of a constant can trap!
393         if (!isa<AllocaInst>(I->getOperand(0)) &&
394             !isa<Constant>(I->getOperand(0)))
395           return false;
396
397         // Finally, we have to check to make sure there are no instructions
398         // before the load in its basic block, as we are going to hoist the loop
399         // out to its predecessor.
400         BasicBlock::iterator IP = PBB->begin();
401         while (isa<DbgInfoIntrinsic>(IP))
402           IP++;
403         if (IP != BasicBlock::iterator(I))
404           return false;
405         break;
406       }
407       case Instruction::Add:
408       case Instruction::Sub:
409       case Instruction::And:
410       case Instruction::Or:
411       case Instruction::Xor:
412       case Instruction::Shl:
413       case Instruction::LShr:
414       case Instruction::AShr:
415       case Instruction::ICmp:
416       case Instruction::FCmp:
417         if (I->getOperand(0)->getType()->isFPOrFPVector())
418           return false;  // FP arithmetic might trap.
419         break;   // These are all cheap and non-trapping instructions.
420       }
421
422       // Okay, we can only really hoist these out if their operands are not
423       // defined in the conditional region.
424       for (User::op_iterator i = I->op_begin(), e = I->op_end(); i != e; ++i)
425         if (!DominatesMergePoint(*i, BB, 0))
426           return false;
427       // Okay, it's safe to do this!  Remember this instruction.
428       AggressiveInsts->insert(I);
429     }
430
431   return true;
432 }
433
434 /// GatherConstantSetEQs - Given a potentially 'or'd together collection of
435 /// icmp_eq instructions that compare a value against a constant, return the
436 /// value being compared, and stick the constant into the Values vector.
437 static Value *GatherConstantSetEQs(Value *V, std::vector<ConstantInt*> &Values){
438   if (Instruction *Inst = dyn_cast<Instruction>(V)) {
439     if (Inst->getOpcode() == Instruction::ICmp &&
440         cast<ICmpInst>(Inst)->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_EQ) {
441       if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(Inst->getOperand(1))) {
442         Values.push_back(C);
443         return Inst->getOperand(0);
444       } else if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(Inst->getOperand(0))) {
445         Values.push_back(C);
446         return Inst->getOperand(1);
447       }
448     } else if (Inst->getOpcode() == Instruction::Or) {
449       if (Value *LHS = GatherConstantSetEQs(Inst->getOperand(0), Values))
450         if (Value *RHS = GatherConstantSetEQs(Inst->getOperand(1), Values))
451           if (LHS == RHS)
452             return LHS;
453     }
454   }
455   return 0;
456 }
457
458 /// GatherConstantSetNEs - Given a potentially 'and'd together collection of
459 /// setne instructions that compare a value against a constant, return the value
460 /// being compared, and stick the constant into the Values vector.
461 static Value *GatherConstantSetNEs(Value *V, std::vector<ConstantInt*> &Values){
462   if (Instruction *Inst = dyn_cast<Instruction>(V)) {
463     if (Inst->getOpcode() == Instruction::ICmp &&
464                cast<ICmpInst>(Inst)->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_NE) {
465       if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(Inst->getOperand(1))) {
466         Values.push_back(C);
467         return Inst->getOperand(0);
468       } else if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(Inst->getOperand(0))) {
469         Values.push_back(C);
470         return Inst->getOperand(1);
471       }
472     } else if (Inst->getOpcode() == Instruction::And) {
473       if (Value *LHS = GatherConstantSetNEs(Inst->getOperand(0), Values))
474         if (Value *RHS = GatherConstantSetNEs(Inst->getOperand(1), Values))
475           if (LHS == RHS)
476             return LHS;
477     }
478   }
479   return 0;
480 }
481
482 /// GatherValueComparisons - If the specified Cond is an 'and' or 'or' of a
483 /// bunch of comparisons of one value against constants, return the value and
484 /// the constants being compared.
485 static bool GatherValueComparisons(Instruction *Cond, Value *&CompVal,
486                                    std::vector<ConstantInt*> &Values) {
487   if (Cond->getOpcode() == Instruction::Or) {
488     CompVal = GatherConstantSetEQs(Cond, Values);
489
490     // Return true to indicate that the condition is true if the CompVal is
491     // equal to one of the constants.
492     return true;
493   } else if (Cond->getOpcode() == Instruction::And) {
494     CompVal = GatherConstantSetNEs(Cond, Values);
495
496     // Return false to indicate that the condition is false if the CompVal is
497     // equal to one of the constants.
498     return false;
499   }
500   return false;
501 }
502
503 static void EraseTerminatorInstAndDCECond(TerminatorInst *TI) {
504   Instruction* Cond = 0;
505   if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(TI)) {
506     Cond = dyn_cast<Instruction>(SI->getCondition());
507   } else if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(TI)) {
508     if (BI->isConditional())
509       Cond = dyn_cast<Instruction>(BI->getCondition());
510   }
511
512   TI->eraseFromParent();
513   if (Cond) RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(Cond);
514 }
515
516 /// isValueEqualityComparison - Return true if the specified terminator checks
517 /// to see if a value is equal to constant integer value.
518 static Value *isValueEqualityComparison(TerminatorInst *TI) {
519   if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(TI)) {
520     // Do not permit merging of large switch instructions into their
521     // predecessors unless there is only one predecessor.
522     if (SI->getNumSuccessors() * std::distance(pred_begin(SI->getParent()),
523                                                pred_end(SI->getParent())) > 128)
524       return 0;
525
526     return SI->getCondition();
527   }
528   if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(TI))
529     if (BI->isConditional() && BI->getCondition()->hasOneUse())
530       if (ICmpInst *ICI = dyn_cast<ICmpInst>(BI->getCondition()))
531         if ((ICI->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_EQ ||
532              ICI->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_NE) &&
533             isa<ConstantInt>(ICI->getOperand(1)))
534           return ICI->getOperand(0);
535   return 0;
536 }
537
538 /// GetValueEqualityComparisonCases - Given a value comparison instruction,
539 /// decode all of the 'cases' that it represents and return the 'default' block.
540 static BasicBlock *
541 GetValueEqualityComparisonCases(TerminatorInst *TI,
542                                 std::vector<std::pair<ConstantInt*,
543                                                       BasicBlock*> > &Cases) {
544   if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(TI)) {
545     Cases.reserve(SI->getNumCases());
546     for (unsigned i = 1, e = SI->getNumCases(); i != e; ++i)
547       Cases.push_back(std::make_pair(SI->getCaseValue(i), SI->getSuccessor(i)));
548     return SI->getDefaultDest();
549   }
550
551   BranchInst *BI = cast<BranchInst>(TI);
552   ICmpInst *ICI = cast<ICmpInst>(BI->getCondition());
553   Cases.push_back(std::make_pair(cast<ConstantInt>(ICI->getOperand(1)),
554                                  BI->getSuccessor(ICI->getPredicate() ==
555                                                   ICmpInst::ICMP_NE)));
556   return BI->getSuccessor(ICI->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_EQ);
557 }
558
559
560 /// EliminateBlockCases - Given a vector of bb/value pairs, remove any entries
561 /// in the list that match the specified block.
562 static void EliminateBlockCases(BasicBlock *BB,
563                std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > &Cases) {
564   for (unsigned i = 0, e = Cases.size(); i != e; ++i)
565     if (Cases[i].second == BB) {
566       Cases.erase(Cases.begin()+i);
567       --i; --e;
568     }
569 }
570
571 /// ValuesOverlap - Return true if there are any keys in C1 that exist in C2 as
572 /// well.
573 static bool
574 ValuesOverlap(std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > &C1,
575               std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > &C2) {
576   std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > *V1 = &C1, *V2 = &C2;
577
578   // Make V1 be smaller than V2.
579   if (V1->size() > V2->size())
580     std::swap(V1, V2);
581
582   if (V1->size() == 0) return false;
583   if (V1->size() == 1) {
584     // Just scan V2.
585     ConstantInt *TheVal = (*V1)[0].first;
586     for (unsigned i = 0, e = V2->size(); i != e; ++i)
587       if (TheVal == (*V2)[i].first)
588         return true;
589   }
590
591   // Otherwise, just sort both lists and compare element by element.
592   std::sort(V1->begin(), V1->end());
593   std::sort(V2->begin(), V2->end());
594   unsigned i1 = 0, i2 = 0, e1 = V1->size(), e2 = V2->size();
595   while (i1 != e1 && i2 != e2) {
596     if ((*V1)[i1].first == (*V2)[i2].first)
597       return true;
598     if ((*V1)[i1].first < (*V2)[i2].first)
599       ++i1;
600     else
601       ++i2;
602   }
603   return false;
604 }
605
606 /// SimplifyEqualityComparisonWithOnlyPredecessor - If TI is known to be a
607 /// terminator instruction and its block is known to only have a single
608 /// predecessor block, check to see if that predecessor is also a value
609 /// comparison with the same value, and if that comparison determines the
610 /// outcome of this comparison.  If so, simplify TI.  This does a very limited
611 /// form of jump threading.
612 static bool SimplifyEqualityComparisonWithOnlyPredecessor(TerminatorInst *TI,
613                                                           BasicBlock *Pred) {
614   Value *PredVal = isValueEqualityComparison(Pred->getTerminator());
615   if (!PredVal) return false;  // Not a value comparison in predecessor.
616
617   Value *ThisVal = isValueEqualityComparison(TI);
618   assert(ThisVal && "This isn't a value comparison!!");
619   if (ThisVal != PredVal) return false;  // Different predicates.
620
621   // Find out information about when control will move from Pred to TI's block.
622   std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > PredCases;
623   BasicBlock *PredDef = GetValueEqualityComparisonCases(Pred->getTerminator(),
624                                                         PredCases);
625   EliminateBlockCases(PredDef, PredCases);  // Remove default from cases.
626
627   // Find information about how control leaves this block.
628   std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > ThisCases;
629   BasicBlock *ThisDef = GetValueEqualityComparisonCases(TI, ThisCases);
630   EliminateBlockCases(ThisDef, ThisCases);  // Remove default from cases.
631
632   // If TI's block is the default block from Pred's comparison, potentially
633   // simplify TI based on this knowledge.
634   if (PredDef == TI->getParent()) {
635     // If we are here, we know that the value is none of those cases listed in
636     // PredCases.  If there are any cases in ThisCases that are in PredCases, we
637     // can simplify TI.
638     if (ValuesOverlap(PredCases, ThisCases)) {
639       if (isa<BranchInst>(TI)) {
640         // Okay, one of the successors of this condbr is dead.  Convert it to a
641         // uncond br.
642         assert(ThisCases.size() == 1 && "Branch can only have one case!");
643         // Insert the new branch.
644         Instruction *NI = BranchInst::Create(ThisDef, TI);
645
646         // Remove PHI node entries for the dead edge.
647         ThisCases[0].second->removePredecessor(TI->getParent());
648
649         DOUT << "Threading pred instr: " << *Pred->getTerminator()
650              << "Through successor TI: " << *TI << "Leaving: " << *NI << "\n";
651
652         EraseTerminatorInstAndDCECond(TI);
653         return true;
654
655       } else {
656         SwitchInst *SI = cast<SwitchInst>(TI);
657         // Okay, TI has cases that are statically dead, prune them away.
658         SmallPtrSet<Constant*, 16> DeadCases;
659         for (unsigned i = 0, e = PredCases.size(); i != e; ++i)
660           DeadCases.insert(PredCases[i].first);
661
662         DOUT << "Threading pred instr: " << *Pred->getTerminator()
663              << "Through successor TI: " << *TI;
664
665         for (unsigned i = SI->getNumCases()-1; i != 0; --i)
666           if (DeadCases.count(SI->getCaseValue(i))) {
667             SI->getSuccessor(i)->removePredecessor(TI->getParent());
668             SI->removeCase(i);
669           }
670
671         DOUT << "Leaving: " << *TI << "\n";
672         return true;
673       }
674     }
675
676   } else {
677     // Otherwise, TI's block must correspond to some matched value.  Find out
678     // which value (or set of values) this is.
679     ConstantInt *TIV = 0;
680     BasicBlock *TIBB = TI->getParent();
681     for (unsigned i = 0, e = PredCases.size(); i != e; ++i)
682       if (PredCases[i].second == TIBB) {
683         if (TIV == 0)
684           TIV = PredCases[i].first;
685         else
686           return false;  // Cannot handle multiple values coming to this block.
687       }
688     assert(TIV && "No edge from pred to succ?");
689
690     // Okay, we found the one constant that our value can be if we get into TI's
691     // BB.  Find out which successor will unconditionally be branched to.
692     BasicBlock *TheRealDest = 0;
693     for (unsigned i = 0, e = ThisCases.size(); i != e; ++i)
694       if (ThisCases[i].first == TIV) {
695         TheRealDest = ThisCases[i].second;
696         break;
697       }
698
699     // If not handled by any explicit cases, it is handled by the default case.
700     if (TheRealDest == 0) TheRealDest = ThisDef;
701
702     // Remove PHI node entries for dead edges.
703     BasicBlock *CheckEdge = TheRealDest;
704     for (succ_iterator SI = succ_begin(TIBB), e = succ_end(TIBB); SI != e; ++SI)
705       if (*SI != CheckEdge)
706         (*SI)->removePredecessor(TIBB);
707       else
708         CheckEdge = 0;
709
710     // Insert the new branch.
711     Instruction *NI = BranchInst::Create(TheRealDest, TI);
712
713     DOUT << "Threading pred instr: " << *Pred->getTerminator()
714          << "Through successor TI: " << *TI << "Leaving: " << *NI << "\n";
715
716     EraseTerminatorInstAndDCECond(TI);
717     return true;
718   }
719   return false;
720 }
721
722 namespace {
723   /// ConstantIntOrdering - This class implements a stable ordering of constant
724   /// integers that does not depend on their address.  This is important for
725   /// applications that sort ConstantInt's to ensure uniqueness.
726   struct ConstantIntOrdering {
727     bool operator()(const ConstantInt *LHS, const ConstantInt *RHS) const {
728       return LHS->getValue().ult(RHS->getValue());
729     }
730   };
731 }
732
733 /// FoldValueComparisonIntoPredecessors - The specified terminator is a value
734 /// equality comparison instruction (either a switch or a branch on "X == c").
735 /// See if any of the predecessors of the terminator block are value comparisons
736 /// on the same value.  If so, and if safe to do so, fold them together.
737 static bool FoldValueComparisonIntoPredecessors(TerminatorInst *TI) {
738   BasicBlock *BB = TI->getParent();
739   Value *CV = isValueEqualityComparison(TI);  // CondVal
740   assert(CV && "Not a comparison?");
741   bool Changed = false;
742
743   SmallVector<BasicBlock*, 16> Preds(pred_begin(BB), pred_end(BB));
744   while (!Preds.empty()) {
745     BasicBlock *Pred = Preds.back();
746     Preds.pop_back();
747
748     // See if the predecessor is a comparison with the same value.
749     TerminatorInst *PTI = Pred->getTerminator();
750     Value *PCV = isValueEqualityComparison(PTI);  // PredCondVal
751
752     if (PCV == CV && SafeToMergeTerminators(TI, PTI)) {
753       // Figure out which 'cases' to copy from SI to PSI.
754       std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > BBCases;
755       BasicBlock *BBDefault = GetValueEqualityComparisonCases(TI, BBCases);
756
757       std::vector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*> > PredCases;
758       BasicBlock *PredDefault = GetValueEqualityComparisonCases(PTI, PredCases);
759
760       // Based on whether the default edge from PTI goes to BB or not, fill in
761       // PredCases and PredDefault with the new switch cases we would like to
762       // build.
763       SmallVector<BasicBlock*, 8> NewSuccessors;
764
765       if (PredDefault == BB) {
766         // If this is the default destination from PTI, only the edges in TI
767         // that don't occur in PTI, or that branch to BB will be activated.
768         std::set<ConstantInt*, ConstantIntOrdering> PTIHandled;
769         for (unsigned i = 0, e = PredCases.size(); i != e; ++i)
770           if (PredCases[i].second != BB)
771             PTIHandled.insert(PredCases[i].first);
772           else {
773             // The default destination is BB, we don't need explicit targets.
774             std::swap(PredCases[i], PredCases.back());
775             PredCases.pop_back();
776             --i; --e;
777           }
778
779         // Reconstruct the new switch statement we will be building.
780         if (PredDefault != BBDefault) {
781           PredDefault->removePredecessor(Pred);
782           PredDefault = BBDefault;
783           NewSuccessors.push_back(BBDefault);
784         }
785         for (unsigned i = 0, e = BBCases.size(); i != e; ++i)
786           if (!PTIHandled.count(BBCases[i].first) &&
787               BBCases[i].second != BBDefault) {
788             PredCases.push_back(BBCases[i]);
789             NewSuccessors.push_back(BBCases[i].second);
790           }
791
792       } else {
793         // If this is not the default destination from PSI, only the edges
794         // in SI that occur in PSI with a destination of BB will be
795         // activated.
796         std::set<ConstantInt*, ConstantIntOrdering> PTIHandled;
797         for (unsigned i = 0, e = PredCases.size(); i != e; ++i)
798           if (PredCases[i].second == BB) {
799             PTIHandled.insert(PredCases[i].first);
800             std::swap(PredCases[i], PredCases.back());
801             PredCases.pop_back();
802             --i; --e;
803           }
804
805         // Okay, now we know which constants were sent to BB from the
806         // predecessor.  Figure out where they will all go now.
807         for (unsigned i = 0, e = BBCases.size(); i != e; ++i)
808           if (PTIHandled.count(BBCases[i].first)) {
809             // If this is one we are capable of getting...
810             PredCases.push_back(BBCases[i]);
811             NewSuccessors.push_back(BBCases[i].second);
812             PTIHandled.erase(BBCases[i].first);// This constant is taken care of
813           }
814
815         // If there are any constants vectored to BB that TI doesn't handle,
816         // they must go to the default destination of TI.
817         for (std::set<ConstantInt*, ConstantIntOrdering>::iterator I = 
818                                     PTIHandled.begin(),
819                E = PTIHandled.end(); I != E; ++I) {
820           PredCases.push_back(std::make_pair(*I, BBDefault));
821           NewSuccessors.push_back(BBDefault);
822         }
823       }
824
825       // Okay, at this point, we know which new successor Pred will get.  Make
826       // sure we update the number of entries in the PHI nodes for these
827       // successors.
828       for (unsigned i = 0, e = NewSuccessors.size(); i != e; ++i)
829         AddPredecessorToBlock(NewSuccessors[i], Pred, BB);
830
831       // Now that the successors are updated, create the new Switch instruction.
832       SwitchInst *NewSI = SwitchInst::Create(CV, PredDefault,
833                                              PredCases.size(), PTI);
834       for (unsigned i = 0, e = PredCases.size(); i != e; ++i)
835         NewSI->addCase(PredCases[i].first, PredCases[i].second);
836
837       EraseTerminatorInstAndDCECond(PTI);
838
839       // Okay, last check.  If BB is still a successor of PSI, then we must
840       // have an infinite loop case.  If so, add an infinitely looping block
841       // to handle the case to preserve the behavior of the code.
842       BasicBlock *InfLoopBlock = 0;
843       for (unsigned i = 0, e = NewSI->getNumSuccessors(); i != e; ++i)
844         if (NewSI->getSuccessor(i) == BB) {
845           if (InfLoopBlock == 0) {
846             // Insert it at the end of the function, because it's either code,
847             // or it won't matter if it's hot. :)
848             InfLoopBlock = BasicBlock::Create("infloop", BB->getParent());
849             BranchInst::Create(InfLoopBlock, InfLoopBlock);
850           }
851           NewSI->setSuccessor(i, InfLoopBlock);
852         }
853
854       Changed = true;
855     }
856   }
857   return Changed;
858 }
859
860 /// HoistThenElseCodeToIf - Given a conditional branch that goes to BB1 and
861 /// BB2, hoist any common code in the two blocks up into the branch block.  The
862 /// caller of this function guarantees that BI's block dominates BB1 and BB2.
863 static bool HoistThenElseCodeToIf(BranchInst *BI) {
864   // This does very trivial matching, with limited scanning, to find identical
865   // instructions in the two blocks.  In particular, we don't want to get into
866   // O(M*N) situations here where M and N are the sizes of BB1 and BB2.  As
867   // such, we currently just scan for obviously identical instructions in an
868   // identical order.
869   BasicBlock *BB1 = BI->getSuccessor(0);  // The true destination.
870   BasicBlock *BB2 = BI->getSuccessor(1);  // The false destination
871
872   BasicBlock::iterator BB1_Itr = BB1->begin();
873   BasicBlock::iterator BB2_Itr = BB2->begin();
874
875   Instruction *I1 = BB1_Itr++, *I2 = BB2_Itr++;
876   while (isa<DbgInfoIntrinsic>(I1))
877     I1 = BB1_Itr++;
878   while (isa<DbgInfoIntrinsic>(I2))
879     I2 = BB2_Itr++;
880   if (I1->getOpcode() != I2->getOpcode() || isa<PHINode>(I1) || 
881       isa<InvokeInst>(I1) || !I1->isIdenticalTo(I2))
882     return false;
883
884   // If we get here, we can hoist at least one instruction.
885   BasicBlock *BIParent = BI->getParent();
886
887   do {
888     // If we are hoisting the terminator instruction, don't move one (making a
889     // broken BB), instead clone it, and remove BI.
890     if (isa<TerminatorInst>(I1))
891       goto HoistTerminator;
892
893     // For a normal instruction, we just move one to right before the branch,
894     // then replace all uses of the other with the first.  Finally, we remove
895     // the now redundant second instruction.
896     BIParent->getInstList().splice(BI, BB1->getInstList(), I1);
897     if (!I2->use_empty())
898       I2->replaceAllUsesWith(I1);
899     BB2->getInstList().erase(I2);
900
901     I1 = BB1_Itr++;
902     while (isa<DbgInfoIntrinsic>(I1))
903       I1 = BB1_Itr++;
904     I2 = BB2_Itr++;
905     while (isa<DbgInfoIntrinsic>(I2))
906       I2 = BB2_Itr++;
907   } while (I1->getOpcode() == I2->getOpcode() && I1->isIdenticalTo(I2));
908
909   return true;
910
911 HoistTerminator:
912   // Okay, it is safe to hoist the terminator.
913   Instruction *NT = I1->clone();
914   BIParent->getInstList().insert(BI, NT);
915   if (NT->getType() != Type::VoidTy) {
916     I1->replaceAllUsesWith(NT);
917     I2->replaceAllUsesWith(NT);
918     NT->takeName(I1);
919   }
920
921   // Hoisting one of the terminators from our successor is a great thing.
922   // Unfortunately, the successors of the if/else blocks may have PHI nodes in
923   // them.  If they do, all PHI entries for BB1/BB2 must agree for all PHI
924   // nodes, so we insert select instruction to compute the final result.
925   std::map<std::pair<Value*,Value*>, SelectInst*> InsertedSelects;
926   for (succ_iterator SI = succ_begin(BB1), E = succ_end(BB1); SI != E; ++SI) {
927     PHINode *PN;
928     for (BasicBlock::iterator BBI = SI->begin();
929          (PN = dyn_cast<PHINode>(BBI)); ++BBI) {
930       Value *BB1V = PN->getIncomingValueForBlock(BB1);
931       Value *BB2V = PN->getIncomingValueForBlock(BB2);
932       if (BB1V != BB2V) {
933         // These values do not agree.  Insert a select instruction before NT
934         // that determines the right value.
935         SelectInst *&SI = InsertedSelects[std::make_pair(BB1V, BB2V)];
936         if (SI == 0)
937           SI = SelectInst::Create(BI->getCondition(), BB1V, BB2V,
938                                   BB1V->getName()+"."+BB2V->getName(), NT);
939         // Make the PHI node use the select for all incoming values for BB1/BB2
940         for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
941           if (PN->getIncomingBlock(i) == BB1 || PN->getIncomingBlock(i) == BB2)
942             PN->setIncomingValue(i, SI);
943       }
944     }
945   }
946
947   // Update any PHI nodes in our new successors.
948   for (succ_iterator SI = succ_begin(BB1), E = succ_end(BB1); SI != E; ++SI)
949     AddPredecessorToBlock(*SI, BIParent, BB1);
950
951   EraseTerminatorInstAndDCECond(BI);
952   return true;
953 }
954
955 /// SpeculativelyExecuteBB - Given a conditional branch that goes to BB1
956 /// and an BB2 and the only successor of BB1 is BB2, hoist simple code
957 /// (for now, restricted to a single instruction that's side effect free) from
958 /// the BB1 into the branch block to speculatively execute it.
959 static bool SpeculativelyExecuteBB(BranchInst *BI, BasicBlock *BB1) {
960   // Only speculatively execution a single instruction (not counting the
961   // terminator) for now.
962   Instruction *HInst = NULL;
963   Instruction *Term = BB1->getTerminator();
964   for (BasicBlock::iterator BBI = BB1->begin(), BBE = BB1->end();
965        BBI != BBE; ++BBI) {
966     Instruction *I = BBI;
967     // Skip debug info.
968     if (isa<DbgInfoIntrinsic>(I))   continue;
969     if (I == Term)  break;
970
971     if (!HInst)
972       HInst = I;
973     else
974       return false;
975   }
976   if (!HInst)
977     return false;
978
979   // Be conservative for now. FP select instruction can often be expensive.
980   Value *BrCond = BI->getCondition();
981   if (isa<Instruction>(BrCond) &&
982       cast<Instruction>(BrCond)->getOpcode() == Instruction::FCmp)
983     return false;
984
985   // If BB1 is actually on the false edge of the conditional branch, remember
986   // to swap the select operands later.
987   bool Invert = false;
988   if (BB1 != BI->getSuccessor(0)) {
989     assert(BB1 == BI->getSuccessor(1) && "No edge from 'if' block?");
990     Invert = true;
991   }
992
993   // Turn
994   // BB:
995   //     %t1 = icmp
996   //     br i1 %t1, label %BB1, label %BB2
997   // BB1:
998   //     %t3 = add %t2, c
999   //     br label BB2
1000   // BB2:
1001   // =>
1002   // BB:
1003   //     %t1 = icmp
1004   //     %t4 = add %t2, c
1005   //     %t3 = select i1 %t1, %t2, %t3
1006   switch (HInst->getOpcode()) {
1007   default: return false;  // Not safe / profitable to hoist.
1008   case Instruction::Add:
1009   case Instruction::Sub:
1010     // FP arithmetic might trap. Not worth doing for vector ops.
1011     if (HInst->getType()->isFloatingPoint() 
1012         || isa<VectorType>(HInst->getType()))
1013       return false;
1014     break;
1015   case Instruction::And:
1016   case Instruction::Or:
1017   case Instruction::Xor:
1018   case Instruction::Shl:
1019   case Instruction::LShr:
1020   case Instruction::AShr:
1021     // Don't mess with vector operations.
1022     if (isa<VectorType>(HInst->getType()))
1023       return false;
1024     break;   // These are all cheap and non-trapping instructions.
1025   }
1026   
1027   // If the instruction is obviously dead, don't try to predicate it.
1028   if (HInst->use_empty()) {
1029     HInst->eraseFromParent();
1030     return true;
1031   }
1032
1033   // Can we speculatively execute the instruction? And what is the value 
1034   // if the condition is false? Consider the phi uses, if the incoming value
1035   // from the "if" block are all the same V, then V is the value of the
1036   // select if the condition is false.
1037   BasicBlock *BIParent = BI->getParent();
1038   SmallVector<PHINode*, 4> PHIUses;
1039   Value *FalseV = NULL;
1040   
1041   BasicBlock *BB2 = BB1->getTerminator()->getSuccessor(0);
1042   for (Value::use_iterator UI = HInst->use_begin(), E = HInst->use_end();
1043        UI != E; ++UI) {
1044     // Ignore any user that is not a PHI node in BB2.  These can only occur in
1045     // unreachable blocks, because they would not be dominated by the instr.
1046     PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(UI);
1047     if (!PN || PN->getParent() != BB2)
1048       return false;
1049     PHIUses.push_back(PN);
1050     
1051     Value *PHIV = PN->getIncomingValueForBlock(BIParent);
1052     if (!FalseV)
1053       FalseV = PHIV;
1054     else if (FalseV != PHIV)
1055       return false;  // Inconsistent value when condition is false.
1056   }
1057   
1058   assert(FalseV && "Must have at least one user, and it must be a PHI");
1059
1060   // Do not hoist the instruction if any of its operands are defined but not
1061   // used in this BB. The transformation will prevent the operand from
1062   // being sunk into the use block.
1063   for (User::op_iterator i = HInst->op_begin(), e = HInst->op_end(); 
1064        i != e; ++i) {
1065     Instruction *OpI = dyn_cast<Instruction>(*i);
1066     if (OpI && OpI->getParent() == BIParent &&
1067         !OpI->isUsedInBasicBlock(BIParent))
1068       return false;
1069   }
1070
1071   // If we get here, we can hoist the instruction. Try to place it
1072   // before the icmp instruction preceeding the conditional branch.
1073   BasicBlock::iterator InsertPos = BI;
1074   if (InsertPos != BIParent->begin()) 
1075     --InsertPos;
1076   if (InsertPos == BrCond && !isa<PHINode>(BrCond)) {
1077     SmallPtrSet<Instruction *, 4> BB1Insns;
1078     for(BasicBlock::iterator BB1I = BB1->begin(), BB1E = BB1->end(); 
1079         BB1I != BB1E; ++BB1I) 
1080       BB1Insns.insert(BB1I);
1081     for(Value::use_iterator UI = BrCond->use_begin(), UE = BrCond->use_end();
1082         UI != UE; ++UI) {
1083       Instruction *Use = cast<Instruction>(*UI);
1084       if (BB1Insns.count(Use)) {
1085         // If BrCond uses the instruction that place it just before
1086         // branch instruction.
1087         InsertPos = BI;
1088         break;
1089       }
1090     }
1091   } else
1092     InsertPos = BI;
1093   BIParent->getInstList().splice(InsertPos, BB1->getInstList(), HInst);
1094
1095   // Create a select whose true value is the speculatively executed value and
1096   // false value is the previously determined FalseV.
1097   SelectInst *SI;
1098   if (Invert)
1099     SI = SelectInst::Create(BrCond, FalseV, HInst,
1100                             FalseV->getName() + "." + HInst->getName(), BI);
1101   else
1102     SI = SelectInst::Create(BrCond, HInst, FalseV,
1103                             HInst->getName() + "." + FalseV->getName(), BI);
1104
1105   // Make the PHI node use the select for all incoming values for "then" and
1106   // "if" blocks.
1107   for (unsigned i = 0, e = PHIUses.size(); i != e; ++i) {
1108     PHINode *PN = PHIUses[i];
1109     for (unsigned j = 0, ee = PN->getNumIncomingValues(); j != ee; ++j)
1110       if (PN->getIncomingBlock(j) == BB1 ||
1111           PN->getIncomingBlock(j) == BIParent)
1112         PN->setIncomingValue(j, SI);
1113   }
1114
1115   ++NumSpeculations;
1116   return true;
1117 }
1118
1119 /// BlockIsSimpleEnoughToThreadThrough - Return true if we can thread a branch
1120 /// across this block.
1121 static bool BlockIsSimpleEnoughToThreadThrough(BasicBlock *BB) {
1122   BranchInst *BI = cast<BranchInst>(BB->getTerminator());
1123   unsigned Size = 0;
1124   
1125   // If this basic block contains anything other than a PHI (which controls the
1126   // branch) and branch itself, bail out.  FIXME: improve this in the future.
1127   for (BasicBlock::iterator BBI = BB->begin(); &*BBI != BI; ++BBI) {
1128     if (Size > 10) return false;  // Don't clone large BB's.
1129     if (!isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI))
1130       ++Size;
1131     
1132     // We can only support instructions that are do not define values that are
1133     // live outside of the current basic block.
1134     for (Value::use_iterator UI = BBI->use_begin(), E = BBI->use_end();
1135          UI != E; ++UI) {
1136       Instruction *U = cast<Instruction>(*UI);
1137       if (U->getParent() != BB || isa<PHINode>(U)) return false;
1138     }
1139     
1140     // Looks ok, continue checking.
1141   }
1142
1143   return true;
1144 }
1145
1146 /// FoldCondBranchOnPHI - If we have a conditional branch on a PHI node value
1147 /// that is defined in the same block as the branch and if any PHI entries are
1148 /// constants, thread edges corresponding to that entry to be branches to their
1149 /// ultimate destination.
1150 static bool FoldCondBranchOnPHI(BranchInst *BI) {
1151   BasicBlock *BB = BI->getParent();
1152   PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BI->getCondition());
1153   // NOTE: we currently cannot transform this case if the PHI node is used
1154   // outside of the block.
1155   if (!PN || PN->getParent() != BB || !PN->hasOneUse())
1156     return false;
1157   
1158   // Degenerate case of a single entry PHI.
1159   if (PN->getNumIncomingValues() == 1) {
1160     FoldSingleEntryPHINodes(PN->getParent());
1161     return true;    
1162   }
1163
1164   // Now we know that this block has multiple preds and two succs.
1165   if (!BlockIsSimpleEnoughToThreadThrough(BB)) return false;
1166   
1167   // Okay, this is a simple enough basic block.  See if any phi values are
1168   // constants.
1169   for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
1170     ConstantInt *CB;
1171     if ((CB = dyn_cast<ConstantInt>(PN->getIncomingValue(i))) &&
1172         CB->getType() == Type::Int1Ty) {
1173       // Okay, we now know that all edges from PredBB should be revectored to
1174       // branch to RealDest.
1175       BasicBlock *PredBB = PN->getIncomingBlock(i);
1176       BasicBlock *RealDest = BI->getSuccessor(!CB->getZExtValue());
1177       
1178       if (RealDest == BB) continue;  // Skip self loops.
1179       
1180       // The dest block might have PHI nodes, other predecessors and other
1181       // difficult cases.  Instead of being smart about this, just insert a new
1182       // block that jumps to the destination block, effectively splitting
1183       // the edge we are about to create.
1184       BasicBlock *EdgeBB = BasicBlock::Create(RealDest->getName()+".critedge",
1185                                               RealDest->getParent(), RealDest);
1186       BranchInst::Create(RealDest, EdgeBB);
1187       PHINode *PN;
1188       for (BasicBlock::iterator BBI = RealDest->begin();
1189            (PN = dyn_cast<PHINode>(BBI)); ++BBI) {
1190         Value *V = PN->getIncomingValueForBlock(BB);
1191         PN->addIncoming(V, EdgeBB);
1192       }
1193
1194       // BB may have instructions that are being threaded over.  Clone these
1195       // instructions into EdgeBB.  We know that there will be no uses of the
1196       // cloned instructions outside of EdgeBB.
1197       BasicBlock::iterator InsertPt = EdgeBB->begin();
1198       std::map<Value*, Value*> TranslateMap;  // Track translated values.
1199       for (BasicBlock::iterator BBI = BB->begin(); &*BBI != BI; ++BBI) {
1200         if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BBI)) {
1201           TranslateMap[PN] = PN->getIncomingValueForBlock(PredBB);
1202         } else {
1203           // Clone the instruction.
1204           Instruction *N = BBI->clone();
1205           if (BBI->hasName()) N->setName(BBI->getName()+".c");
1206           
1207           // Update operands due to translation.
1208           for (User::op_iterator i = N->op_begin(), e = N->op_end();
1209                i != e; ++i) {
1210             std::map<Value*, Value*>::iterator PI =
1211               TranslateMap.find(*i);
1212             if (PI != TranslateMap.end())
1213               *i = PI->second;
1214           }
1215           
1216           // Check for trivial simplification.
1217           if (Constant *C = ConstantFoldInstruction(N)) {
1218             TranslateMap[BBI] = C;
1219             delete N;   // Constant folded away, don't need actual inst
1220           } else {
1221             // Insert the new instruction into its new home.
1222             EdgeBB->getInstList().insert(InsertPt, N);
1223             if (!BBI->use_empty())
1224               TranslateMap[BBI] = N;
1225           }
1226         }
1227       }
1228
1229       // Loop over all of the edges from PredBB to BB, changing them to branch
1230       // to EdgeBB instead.
1231       TerminatorInst *PredBBTI = PredBB->getTerminator();
1232       for (unsigned i = 0, e = PredBBTI->getNumSuccessors(); i != e; ++i)
1233         if (PredBBTI->getSuccessor(i) == BB) {
1234           BB->removePredecessor(PredBB);
1235           PredBBTI->setSuccessor(i, EdgeBB);
1236         }
1237       
1238       // Recurse, simplifying any other constants.
1239       return FoldCondBranchOnPHI(BI) | true;
1240     }
1241   }
1242
1243   return false;
1244 }
1245
1246 /// FoldTwoEntryPHINode - Given a BB that starts with the specified two-entry
1247 /// PHI node, see if we can eliminate it.
1248 static bool FoldTwoEntryPHINode(PHINode *PN) {
1249   // Ok, this is a two entry PHI node.  Check to see if this is a simple "if
1250   // statement", which has a very simple dominance structure.  Basically, we
1251   // are trying to find the condition that is being branched on, which
1252   // subsequently causes this merge to happen.  We really want control
1253   // dependence information for this check, but simplifycfg can't keep it up
1254   // to date, and this catches most of the cases we care about anyway.
1255   //
1256   BasicBlock *BB = PN->getParent();
1257   BasicBlock *IfTrue, *IfFalse;
1258   Value *IfCond = GetIfCondition(BB, IfTrue, IfFalse);
1259   if (!IfCond) return false;
1260   
1261   // Okay, we found that we can merge this two-entry phi node into a select.
1262   // Doing so would require us to fold *all* two entry phi nodes in this block.
1263   // At some point this becomes non-profitable (particularly if the target
1264   // doesn't support cmov's).  Only do this transformation if there are two or
1265   // fewer PHI nodes in this block.
1266   unsigned NumPhis = 0;
1267   for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(); isa<PHINode>(I); ++NumPhis, ++I)
1268     if (NumPhis > 2)
1269       return false;
1270   
1271   DOUT << "FOUND IF CONDITION!  " << *IfCond << "  T: "
1272        << IfTrue->getName() << "  F: " << IfFalse->getName() << "\n";
1273   
1274   // Loop over the PHI's seeing if we can promote them all to select
1275   // instructions.  While we are at it, keep track of the instructions
1276   // that need to be moved to the dominating block.
1277   std::set<Instruction*> AggressiveInsts;
1278   
1279   BasicBlock::iterator AfterPHIIt = BB->begin();
1280   while (isa<PHINode>(AfterPHIIt)) {
1281     PHINode *PN = cast<PHINode>(AfterPHIIt++);
1282     if (PN->getIncomingValue(0) == PN->getIncomingValue(1)) {
1283       if (PN->getIncomingValue(0) != PN)
1284         PN->replaceAllUsesWith(PN->getIncomingValue(0));
1285       else
1286         PN->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(PN->getType()));
1287     } else if (!DominatesMergePoint(PN->getIncomingValue(0), BB,
1288                                     &AggressiveInsts) ||
1289                !DominatesMergePoint(PN->getIncomingValue(1), BB,
1290                                     &AggressiveInsts)) {
1291       return false;
1292     }
1293   }
1294   
1295   // If we all PHI nodes are promotable, check to make sure that all
1296   // instructions in the predecessor blocks can be promoted as well.  If
1297   // not, we won't be able to get rid of the control flow, so it's not
1298   // worth promoting to select instructions.
1299   BasicBlock *DomBlock = 0, *IfBlock1 = 0, *IfBlock2 = 0;
1300   PN = cast<PHINode>(BB->begin());
1301   BasicBlock *Pred = PN->getIncomingBlock(0);
1302   if (cast<BranchInst>(Pred->getTerminator())->isUnconditional()) {
1303     IfBlock1 = Pred;
1304     DomBlock = *pred_begin(Pred);
1305     for (BasicBlock::iterator I = Pred->begin();
1306          !isa<TerminatorInst>(I); ++I)
1307       if (!AggressiveInsts.count(I) && !isa<DbgInfoIntrinsic>(I)) {
1308         // This is not an aggressive instruction that we can promote.
1309         // Because of this, we won't be able to get rid of the control
1310         // flow, so the xform is not worth it.
1311         return false;
1312       }
1313   }
1314     
1315   Pred = PN->getIncomingBlock(1);
1316   if (cast<BranchInst>(Pred->getTerminator())->isUnconditional()) {
1317     IfBlock2 = Pred;
1318     DomBlock = *pred_begin(Pred);
1319     for (BasicBlock::iterator I = Pred->begin();
1320          !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   // If we can still promote the PHI nodes after this gauntlet of tests,
1330   // do all of the PHI's now.
1331
1332   // Move all 'aggressive' instructions, which are defined in the
1333   // conditional parts of the if's up to the dominating block.
1334   if (IfBlock1) {
1335     DomBlock->getInstList().splice(DomBlock->getTerminator(),
1336                                    IfBlock1->getInstList(),
1337                                    IfBlock1->begin(),
1338                                    IfBlock1->getTerminator());
1339   }
1340   if (IfBlock2) {
1341     DomBlock->getInstList().splice(DomBlock->getTerminator(),
1342                                    IfBlock2->getInstList(),
1343                                    IfBlock2->begin(),
1344                                    IfBlock2->getTerminator());
1345   }
1346   
1347   while (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BB->begin())) {
1348     // Change the PHI node into a select instruction.
1349     Value *TrueVal =
1350       PN->getIncomingValue(PN->getIncomingBlock(0) == IfFalse);
1351     Value *FalseVal =
1352       PN->getIncomingValue(PN->getIncomingBlock(0) == IfTrue);
1353     
1354     Value *NV = SelectInst::Create(IfCond, TrueVal, FalseVal, "", AfterPHIIt);
1355     PN->replaceAllUsesWith(NV);
1356     NV->takeName(PN);
1357     
1358     BB->getInstList().erase(PN);
1359   }
1360   return true;
1361 }
1362
1363 /// isTerminatorFirstRelevantInsn - Return true if Term is very first 
1364 /// instruction ignoring Phi nodes and dbg intrinsics.
1365 static bool isTerminatorFirstRelevantInsn(BasicBlock *BB, Instruction *Term) {
1366   BasicBlock::iterator BBI = Term;
1367   while (BBI != BB->begin()) {
1368     --BBI;
1369     if (!isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI))
1370       break;
1371   }
1372
1373   if (isa<PHINode>(BBI) || &*BBI == Term || isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI))
1374     return true;
1375   return false;
1376 }
1377
1378 /// SimplifyCondBranchToTwoReturns - If we found a conditional branch that goes
1379 /// to two returning blocks, try to merge them together into one return,
1380 /// introducing a select if the return values disagree.
1381 static bool SimplifyCondBranchToTwoReturns(BranchInst *BI) {
1382   assert(BI->isConditional() && "Must be a conditional branch");
1383   BasicBlock *TrueSucc = BI->getSuccessor(0);
1384   BasicBlock *FalseSucc = BI->getSuccessor(1);
1385   ReturnInst *TrueRet = cast<ReturnInst>(TrueSucc->getTerminator());
1386   ReturnInst *FalseRet = cast<ReturnInst>(FalseSucc->getTerminator());
1387   
1388   // Check to ensure both blocks are empty (just a return) or optionally empty
1389   // with PHI nodes.  If there are other instructions, merging would cause extra
1390   // computation on one path or the other.
1391   if (!isTerminatorFirstRelevantInsn(TrueSucc, TrueRet))
1392     return false;
1393   if (!isTerminatorFirstRelevantInsn(FalseSucc, FalseRet))
1394     return false;
1395
1396   // Okay, we found a branch that is going to two return nodes.  If
1397   // there is no return value for this function, just change the
1398   // branch into a return.
1399   if (FalseRet->getNumOperands() == 0) {
1400     TrueSucc->removePredecessor(BI->getParent());
1401     FalseSucc->removePredecessor(BI->getParent());
1402     ReturnInst::Create(0, BI);
1403     EraseTerminatorInstAndDCECond(BI);
1404     return true;
1405   }
1406     
1407   // Otherwise, figure out what the true and false return values are
1408   // so we can insert a new select instruction.
1409   Value *TrueValue = TrueRet->getReturnValue();
1410   Value *FalseValue = FalseRet->getReturnValue();
1411   
1412   // Unwrap any PHI nodes in the return blocks.
1413   if (PHINode *TVPN = dyn_cast_or_null<PHINode>(TrueValue))
1414     if (TVPN->getParent() == TrueSucc)
1415       TrueValue = TVPN->getIncomingValueForBlock(BI->getParent());
1416   if (PHINode *FVPN = dyn_cast_or_null<PHINode>(FalseValue))
1417     if (FVPN->getParent() == FalseSucc)
1418       FalseValue = FVPN->getIncomingValueForBlock(BI->getParent());
1419   
1420   // In order for this transformation to be safe, we must be able to
1421   // unconditionally execute both operands to the return.  This is
1422   // normally the case, but we could have a potentially-trapping
1423   // constant expression that prevents this transformation from being
1424   // safe.
1425   if (ConstantExpr *TCV = dyn_cast_or_null<ConstantExpr>(TrueValue))
1426     if (TCV->canTrap())
1427       return false;
1428   if (ConstantExpr *FCV = dyn_cast_or_null<ConstantExpr>(FalseValue))
1429     if (FCV->canTrap())
1430       return false;
1431   
1432   // Okay, we collected all the mapped values and checked them for sanity, and
1433   // defined to really do this transformation.  First, update the CFG.
1434   TrueSucc->removePredecessor(BI->getParent());
1435   FalseSucc->removePredecessor(BI->getParent());
1436   
1437   // Insert select instructions where needed.
1438   Value *BrCond = BI->getCondition();
1439   if (TrueValue) {
1440     // Insert a select if the results differ.
1441     if (TrueValue == FalseValue || isa<UndefValue>(FalseValue)) {
1442     } else if (isa<UndefValue>(TrueValue)) {
1443       TrueValue = FalseValue;
1444     } else {
1445       TrueValue = SelectInst::Create(BrCond, TrueValue,
1446                                      FalseValue, "retval", BI);
1447     }
1448   }
1449
1450   Value *RI = !TrueValue ?
1451               ReturnInst::Create(BI) :
1452               ReturnInst::Create(TrueValue, BI);
1453       
1454   DOUT << "\nCHANGING BRANCH TO TWO RETURNS INTO SELECT:"
1455        << "\n  " << *BI << "NewRet = " << *RI
1456        << "TRUEBLOCK: " << *TrueSucc << "FALSEBLOCK: "<< *FalseSucc;
1457       
1458   EraseTerminatorInstAndDCECond(BI);
1459
1460   return true;
1461 }
1462
1463 /// FoldBranchToCommonDest - If this basic block is ONLY a setcc and a branch,
1464 /// and if a predecessor branches to us and one of our successors, fold the
1465 /// setcc into the predecessor and use logical operations to pick the right
1466 /// destination.
1467 static bool FoldBranchToCommonDest(BranchInst *BI) {
1468   BasicBlock *BB = BI->getParent();
1469   Instruction *Cond = dyn_cast<Instruction>(BI->getCondition());
1470   if (Cond == 0) return false;
1471
1472   
1473   // Only allow this if the condition is a simple instruction that can be
1474   // executed unconditionally.  It must be in the same block as the branch, and
1475   // must be at the front of the block.
1476   BasicBlock::iterator FrontIt = BB->front();
1477   // Ignore dbg intrinsics.
1478   while(isa<DbgInfoIntrinsic>(FrontIt))
1479     ++FrontIt;
1480   if ((!isa<CmpInst>(Cond) && !isa<BinaryOperator>(Cond)) ||
1481       Cond->getParent() != BB || &*FrontIt != Cond || !Cond->hasOneUse()) {
1482     return false;
1483   }
1484   
1485   // Make sure the instruction after the condition is the cond branch.
1486   BasicBlock::iterator CondIt = Cond; ++CondIt;
1487   // Ingore dbg intrinsics.
1488   while(isa<DbgInfoIntrinsic>(CondIt))
1489     ++CondIt;
1490   if (&*CondIt != BI) {
1491     assert (!isa<DbgInfoIntrinsic>(CondIt) && "Hey do not forget debug info!");
1492     return false;
1493   }
1494
1495   // Cond is known to be a compare or binary operator.  Check to make sure that
1496   // neither operand is a potentially-trapping constant expression.
1497   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Cond->getOperand(0)))
1498     if (CE->canTrap())
1499       return false;
1500   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Cond->getOperand(1)))
1501     if (CE->canTrap())
1502       return false;
1503   
1504   
1505   // Finally, don't infinitely unroll conditional loops.
1506   BasicBlock *TrueDest  = BI->getSuccessor(0);
1507   BasicBlock *FalseDest = BI->getSuccessor(1);
1508   if (TrueDest == BB || FalseDest == BB)
1509     return false;
1510   
1511   for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI) {
1512     BasicBlock *PredBlock = *PI;
1513     BranchInst *PBI = dyn_cast<BranchInst>(PredBlock->getTerminator());
1514     
1515     // Check that we have two conditional branches.  If there is a PHI node in
1516     // the common successor, verify that the same value flows in from both
1517     // blocks.
1518     if (PBI == 0 || PBI->isUnconditional() ||
1519         !SafeToMergeTerminators(BI, PBI))
1520       continue;
1521     
1522     Instruction::BinaryOps Opc;
1523     bool InvertPredCond = false;
1524
1525     if (PBI->getSuccessor(0) == TrueDest)
1526       Opc = Instruction::Or;
1527     else if (PBI->getSuccessor(1) == FalseDest)
1528       Opc = Instruction::And;
1529     else if (PBI->getSuccessor(0) == FalseDest)
1530       Opc = Instruction::And, InvertPredCond = true;
1531     else if (PBI->getSuccessor(1) == TrueDest)
1532       Opc = Instruction::Or, InvertPredCond = true;
1533     else
1534       continue;
1535
1536     DOUT << "FOLDING BRANCH TO COMMON DEST:\n" << *PBI << *BB;
1537     
1538     // If we need to invert the condition in the pred block to match, do so now.
1539     if (InvertPredCond) {
1540       Value *NewCond =
1541         BinaryOperator::CreateNot(PBI->getCondition(),
1542                                   PBI->getCondition()->getName()+".not", PBI);
1543       PBI->setCondition(NewCond);
1544       BasicBlock *OldTrue = PBI->getSuccessor(0);
1545       BasicBlock *OldFalse = PBI->getSuccessor(1);
1546       PBI->setSuccessor(0, OldFalse);
1547       PBI->setSuccessor(1, OldTrue);
1548     }
1549     
1550     // Clone Cond into the predecessor basic block, and or/and the
1551     // two conditions together.
1552     Instruction *New = Cond->clone();
1553     PredBlock->getInstList().insert(PBI, New);
1554     New->takeName(Cond);
1555     Cond->setName(New->getName()+".old");
1556     
1557     Value *NewCond = BinaryOperator::Create(Opc, PBI->getCondition(),
1558                                             New, "or.cond", PBI);
1559     PBI->setCondition(NewCond);
1560     if (PBI->getSuccessor(0) == BB) {
1561       AddPredecessorToBlock(TrueDest, PredBlock, BB);
1562       PBI->setSuccessor(0, TrueDest);
1563     }
1564     if (PBI->getSuccessor(1) == BB) {
1565       AddPredecessorToBlock(FalseDest, PredBlock, BB);
1566       PBI->setSuccessor(1, FalseDest);
1567     }
1568     return true;
1569   }
1570   return false;
1571 }
1572
1573 /// SimplifyCondBranchToCondBranch - If we have a conditional branch as a
1574 /// predecessor of another block, this function tries to simplify it.  We know
1575 /// that PBI and BI are both conditional branches, and BI is in one of the
1576 /// successor blocks of PBI - PBI branches to BI.
1577 static bool SimplifyCondBranchToCondBranch(BranchInst *PBI, BranchInst *BI) {
1578   assert(PBI->isConditional() && BI->isConditional());
1579   BasicBlock *BB = BI->getParent();
1580   
1581   // If this block ends with a branch instruction, and if there is a
1582   // predecessor that ends on a branch of the same condition, make 
1583   // this conditional branch redundant.
1584   if (PBI->getCondition() == BI->getCondition() &&
1585       PBI->getSuccessor(0) != PBI->getSuccessor(1)) {
1586     // Okay, the outcome of this conditional branch is statically
1587     // knowable.  If this block had a single pred, handle specially.
1588     if (BB->getSinglePredecessor()) {
1589       // Turn this into a branch on constant.
1590       bool CondIsTrue = PBI->getSuccessor(0) == BB;
1591       BI->setCondition(ConstantInt::get(Type::Int1Ty, CondIsTrue));
1592       return true;  // Nuke the branch on constant.
1593     }
1594     
1595     // Otherwise, if there are multiple predecessors, insert a PHI that merges
1596     // in the constant and simplify the block result.  Subsequent passes of
1597     // simplifycfg will thread the block.
1598     if (BlockIsSimpleEnoughToThreadThrough(BB)) {
1599       PHINode *NewPN = PHINode::Create(Type::Int1Ty,
1600                                        BI->getCondition()->getName() + ".pr",
1601                                        BB->begin());
1602       // Okay, we're going to insert the PHI node.  Since PBI is not the only
1603       // predecessor, compute the PHI'd conditional value for all of the preds.
1604       // Any predecessor where the condition is not computable we keep symbolic.
1605       for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI)
1606         if ((PBI = dyn_cast<BranchInst>((*PI)->getTerminator())) &&
1607             PBI != BI && PBI->isConditional() &&
1608             PBI->getCondition() == BI->getCondition() &&
1609             PBI->getSuccessor(0) != PBI->getSuccessor(1)) {
1610           bool CondIsTrue = PBI->getSuccessor(0) == BB;
1611           NewPN->addIncoming(ConstantInt::get(Type::Int1Ty, 
1612                                               CondIsTrue), *PI);
1613         } else {
1614           NewPN->addIncoming(BI->getCondition(), *PI);
1615         }
1616       
1617       BI->setCondition(NewPN);
1618       return true;
1619     }
1620   }
1621   
1622   // If this is a conditional branch in an empty block, and if any
1623   // predecessors is a conditional branch to one of our destinations,
1624   // fold the conditions into logical ops and one cond br.
1625   BasicBlock::iterator BBI = BB->begin();
1626   // Ignore dbg intrinsics.
1627   while (isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI))
1628     ++BBI;
1629   if (&*BBI != BI)
1630     return false;
1631
1632   
1633   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(BI->getCondition()))
1634     if (CE->canTrap())
1635       return false;
1636   
1637   int PBIOp, BIOp;
1638   if (PBI->getSuccessor(0) == BI->getSuccessor(0))
1639     PBIOp = BIOp = 0;
1640   else if (PBI->getSuccessor(0) == BI->getSuccessor(1))
1641     PBIOp = 0, BIOp = 1;
1642   else if (PBI->getSuccessor(1) == BI->getSuccessor(0))
1643     PBIOp = 1, BIOp = 0;
1644   else if (PBI->getSuccessor(1) == BI->getSuccessor(1))
1645     PBIOp = BIOp = 1;
1646   else
1647     return false;
1648     
1649   // Check to make sure that the other destination of this branch
1650   // isn't BB itself.  If so, this is an infinite loop that will
1651   // keep getting unwound.
1652   if (PBI->getSuccessor(PBIOp) == BB)
1653     return false;
1654     
1655   // Do not perform this transformation if it would require 
1656   // insertion of a large number of select instructions. For targets
1657   // without predication/cmovs, this is a big pessimization.
1658   BasicBlock *CommonDest = PBI->getSuccessor(PBIOp);
1659       
1660   unsigned NumPhis = 0;
1661   for (BasicBlock::iterator II = CommonDest->begin();
1662        isa<PHINode>(II); ++II, ++NumPhis)
1663     if (NumPhis > 2) // Disable this xform.
1664       return false;
1665     
1666   // Finally, if everything is ok, fold the branches to logical ops.
1667   BasicBlock *OtherDest  = BI->getSuccessor(BIOp ^ 1);
1668   
1669   DOUT << "FOLDING BRs:" << *PBI->getParent()
1670        << "AND: " << *BI->getParent();
1671   
1672   
1673   // If OtherDest *is* BB, then BB is a basic block with a single conditional
1674   // branch in it, where one edge (OtherDest) goes back to itself but the other
1675   // exits.  We don't *know* that the program avoids the infinite loop
1676   // (even though that seems likely).  If we do this xform naively, we'll end up
1677   // recursively unpeeling the loop.  Since we know that (after the xform is
1678   // done) that the block *is* infinite if reached, we just make it an obviously
1679   // infinite loop with no cond branch.
1680   if (OtherDest == BB) {
1681     // Insert it at the end of the function, because it's either code,
1682     // or it won't matter if it's hot. :)
1683     BasicBlock *InfLoopBlock = BasicBlock::Create("infloop", BB->getParent());
1684     BranchInst::Create(InfLoopBlock, InfLoopBlock);
1685     OtherDest = InfLoopBlock;
1686   }  
1687   
1688   DOUT << *PBI->getParent()->getParent();
1689   
1690   // BI may have other predecessors.  Because of this, we leave
1691   // it alone, but modify PBI.
1692   
1693   // Make sure we get to CommonDest on True&True directions.
1694   Value *PBICond = PBI->getCondition();
1695   if (PBIOp)
1696     PBICond = BinaryOperator::CreateNot(PBICond,
1697                                         PBICond->getName()+".not",
1698                                         PBI);
1699   Value *BICond = BI->getCondition();
1700   if (BIOp)
1701     BICond = BinaryOperator::CreateNot(BICond,
1702                                        BICond->getName()+".not",
1703                                        PBI);
1704   // Merge the conditions.
1705   Value *Cond = BinaryOperator::CreateOr(PBICond, BICond, "brmerge", PBI);
1706   
1707   // Modify PBI to branch on the new condition to the new dests.
1708   PBI->setCondition(Cond);
1709   PBI->setSuccessor(0, CommonDest);
1710   PBI->setSuccessor(1, OtherDest);
1711   
1712   // OtherDest may have phi nodes.  If so, add an entry from PBI's
1713   // block that are identical to the entries for BI's block.
1714   PHINode *PN;
1715   for (BasicBlock::iterator II = OtherDest->begin();
1716        (PN = dyn_cast<PHINode>(II)); ++II) {
1717     Value *V = PN->getIncomingValueForBlock(BB);
1718     PN->addIncoming(V, PBI->getParent());
1719   }
1720   
1721   // We know that the CommonDest already had an edge from PBI to
1722   // it.  If it has PHIs though, the PHIs may have different
1723   // entries for BB and PBI's BB.  If so, insert a select to make
1724   // them agree.
1725   for (BasicBlock::iterator II = CommonDest->begin();
1726        (PN = dyn_cast<PHINode>(II)); ++II) {
1727     Value *BIV = PN->getIncomingValueForBlock(BB);
1728     unsigned PBBIdx = PN->getBasicBlockIndex(PBI->getParent());
1729     Value *PBIV = PN->getIncomingValue(PBBIdx);
1730     if (BIV != PBIV) {
1731       // Insert a select in PBI to pick the right value.
1732       Value *NV = SelectInst::Create(PBICond, PBIV, BIV,
1733                                      PBIV->getName()+".mux", PBI);
1734       PN->setIncomingValue(PBBIdx, NV);
1735     }
1736   }
1737   
1738   DOUT << "INTO: " << *PBI->getParent();
1739   
1740   DOUT << *PBI->getParent()->getParent();
1741   
1742   // This basic block is probably dead.  We know it has at least
1743   // one fewer predecessor.
1744   return true;
1745 }
1746
1747
1748 /// SimplifyCFG - This function is used to do simplification of a CFG.  For
1749 /// example, it adjusts branches to branches to eliminate the extra hop, it
1750 /// eliminates unreachable basic blocks, and does other "peephole" optimization
1751 /// of the CFG.  It returns true if a modification was made.
1752 ///
1753 /// WARNING:  The entry node of a function may not be simplified.
1754 ///
1755 bool llvm::SimplifyCFG(BasicBlock *BB) {
1756   bool Changed = false;
1757   Function *M = BB->getParent();
1758
1759   assert(BB && BB->getParent() && "Block not embedded in function!");
1760   assert(BB->getTerminator() && "Degenerate basic block encountered!");
1761   assert(&BB->getParent()->getEntryBlock() != BB &&
1762          "Can't Simplify entry block!");
1763
1764   // Remove basic blocks that have no predecessors... or that just have themself
1765   // as a predecessor.  These are unreachable.
1766   if (pred_begin(BB) == pred_end(BB) || BB->getSinglePredecessor() == BB) {
1767     DOUT << "Removing BB: \n" << *BB;
1768     DeleteDeadBlock(BB);
1769     return true;
1770   }
1771
1772   // Check to see if we can constant propagate this terminator instruction
1773   // away...
1774   Changed |= ConstantFoldTerminator(BB);
1775
1776   // If there is a trivial two-entry PHI node in this basic block, and we can
1777   // eliminate it, do so now.
1778   if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BB->begin()))
1779     if (PN->getNumIncomingValues() == 2)
1780       Changed |= FoldTwoEntryPHINode(PN); 
1781
1782   // If this is a returning block with only PHI nodes in it, fold the return
1783   // instruction into any unconditional branch predecessors.
1784   //
1785   // If any predecessor is a conditional branch that just selects among
1786   // different return values, fold the replace the branch/return with a select
1787   // and return.
1788   if (ReturnInst *RI = dyn_cast<ReturnInst>(BB->getTerminator())) {
1789     if (isTerminatorFirstRelevantInsn(BB, BB->getTerminator())) {
1790       // Find predecessors that end with branches.
1791       SmallVector<BasicBlock*, 8> UncondBranchPreds;
1792       SmallVector<BranchInst*, 8> CondBranchPreds;
1793       for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI) {
1794         TerminatorInst *PTI = (*PI)->getTerminator();
1795         if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(PTI)) {
1796           if (BI->isUnconditional())
1797             UncondBranchPreds.push_back(*PI);
1798           else
1799             CondBranchPreds.push_back(BI);
1800         }
1801       }
1802
1803       // If we found some, do the transformation!
1804       if (!UncondBranchPreds.empty()) {
1805         while (!UncondBranchPreds.empty()) {
1806           BasicBlock *Pred = UncondBranchPreds.back();
1807           DOUT << "FOLDING: " << *BB
1808                << "INTO UNCOND BRANCH PRED: " << *Pred;
1809           UncondBranchPreds.pop_back();
1810           Instruction *UncondBranch = Pred->getTerminator();
1811           // Clone the return and add it to the end of the predecessor.
1812           Instruction *NewRet = RI->clone();
1813           Pred->getInstList().push_back(NewRet);
1814
1815           BasicBlock::iterator BBI = RI;
1816           if (BBI != BB->begin()) {
1817             // Move region end info into the predecessor.
1818             if (DbgRegionEndInst *DREI = dyn_cast<DbgRegionEndInst>(--BBI))
1819               DREI->moveBefore(NewRet);
1820           }
1821
1822           // If the return instruction returns a value, and if the value was a
1823           // PHI node in "BB", propagate the right value into the return.
1824           for (User::op_iterator i = NewRet->op_begin(), e = NewRet->op_end();
1825                i != e; ++i)
1826             if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(*i))
1827               if (PN->getParent() == BB)
1828                 *i = PN->getIncomingValueForBlock(Pred);
1829           
1830           // Update any PHI nodes in the returning block to realize that we no
1831           // longer branch to them.
1832           BB->removePredecessor(Pred);
1833           Pred->getInstList().erase(UncondBranch);
1834         }
1835
1836         // If we eliminated all predecessors of the block, delete the block now.
1837         if (pred_begin(BB) == pred_end(BB))
1838           // We know there are no successors, so just nuke the block.
1839           M->getBasicBlockList().erase(BB);
1840
1841         return true;
1842       }
1843
1844       // Check out all of the conditional branches going to this return
1845       // instruction.  If any of them just select between returns, change the
1846       // branch itself into a select/return pair.
1847       while (!CondBranchPreds.empty()) {
1848         BranchInst *BI = CondBranchPreds.back();
1849         CondBranchPreds.pop_back();
1850
1851         // Check to see if the non-BB successor is also a return block.
1852         if (isa<ReturnInst>(BI->getSuccessor(0)->getTerminator()) &&
1853             isa<ReturnInst>(BI->getSuccessor(1)->getTerminator()) &&
1854             SimplifyCondBranchToTwoReturns(BI))
1855           return true;
1856       }
1857     }
1858   } else if (isa<UnwindInst>(BB->begin())) {
1859     // Check to see if the first instruction in this block is just an unwind.
1860     // If so, replace any invoke instructions which use this as an exception
1861     // destination with call instructions, and any unconditional branch
1862     // predecessor with an unwind.
1863     //
1864     SmallVector<BasicBlock*, 8> Preds(pred_begin(BB), pred_end(BB));
1865     while (!Preds.empty()) {
1866       BasicBlock *Pred = Preds.back();
1867       if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(Pred->getTerminator())) {
1868         if (BI->isUnconditional()) {
1869           Pred->getInstList().pop_back();  // nuke uncond branch
1870           new UnwindInst(Pred);            // Use unwind.
1871           Changed = true;
1872         }
1873       } else if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Pred->getTerminator()))
1874         if (II->getUnwindDest() == BB) {
1875           // Insert a new branch instruction before the invoke, because this
1876           // is now a fall through...
1877           BranchInst *BI = BranchInst::Create(II->getNormalDest(), II);
1878           Pred->getInstList().remove(II);   // Take out of symbol table
1879
1880           // Insert the call now...
1881           SmallVector<Value*,8> Args(II->op_begin()+3, II->op_end());
1882           CallInst *CI = CallInst::Create(II->getCalledValue(),
1883                                           Args.begin(), Args.end(),
1884                                           II->getName(), BI);
1885           CI->setCallingConv(II->getCallingConv());
1886           CI->setAttributes(II->getAttributes());
1887           // If the invoke produced a value, the Call now does instead
1888           II->replaceAllUsesWith(CI);
1889           delete II;
1890           Changed = true;
1891         }
1892
1893       Preds.pop_back();
1894     }
1895
1896     // If this block is now dead, remove it.
1897     if (pred_begin(BB) == pred_end(BB)) {
1898       // We know there are no successors, so just nuke the block.
1899       M->getBasicBlockList().erase(BB);
1900       return true;
1901     }
1902
1903   } else if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(BB->getTerminator())) {
1904     if (isValueEqualityComparison(SI)) {
1905       // If we only have one predecessor, and if it is a branch on this value,
1906       // see if that predecessor totally determines the outcome of this switch.
1907       if (BasicBlock *OnlyPred = BB->getSinglePredecessor())
1908         if (SimplifyEqualityComparisonWithOnlyPredecessor(SI, OnlyPred))
1909           return SimplifyCFG(BB) || 1;
1910
1911       // If the block only contains the switch, see if we can fold the block
1912       // away into any preds.
1913       BasicBlock::iterator BBI = BB->begin();
1914       // Ignore dbg intrinsics.
1915       while (isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI))
1916         ++BBI;
1917       if (SI == &*BBI)
1918         if (FoldValueComparisonIntoPredecessors(SI))
1919           return SimplifyCFG(BB) || 1;
1920     }
1921   } else if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(BB->getTerminator())) {
1922     if (BI->isUnconditional()) {
1923       BasicBlock::iterator BBI = BB->getFirstNonPHI();
1924
1925       BasicBlock *Succ = BI->getSuccessor(0);
1926       // Ignore dbg intrinsics.
1927       while (isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI))
1928         ++BBI;
1929       if (BBI->isTerminator() &&  // Terminator is the only non-phi instruction!
1930           Succ != BB)             // Don't hurt infinite loops!
1931         if (TryToSimplifyUncondBranchFromEmptyBlock(BB, Succ))
1932           return true;
1933       
1934     } else {  // Conditional branch
1935       if (isValueEqualityComparison(BI)) {
1936         // If we only have one predecessor, and if it is a branch on this value,
1937         // see if that predecessor totally determines the outcome of this
1938         // switch.
1939         if (BasicBlock *OnlyPred = BB->getSinglePredecessor())
1940           if (SimplifyEqualityComparisonWithOnlyPredecessor(BI, OnlyPred))
1941             return SimplifyCFG(BB) || 1;
1942
1943         // This block must be empty, except for the setcond inst, if it exists.
1944         // Ignore dbg intrinsics.
1945         BasicBlock::iterator I = BB->begin();
1946         // Ignore dbg intrinsics.
1947         while (isa<DbgInfoIntrinsic>(I))
1948           ++I;
1949         if (&*I == BI) {
1950           if (FoldValueComparisonIntoPredecessors(BI))
1951             return SimplifyCFG(BB) | true;
1952         } else if (&*I == cast<Instruction>(BI->getCondition())){
1953           ++I;
1954           // Ignore dbg intrinsics.
1955           while (isa<DbgInfoIntrinsic>(I))
1956             ++I;
1957           if(&*I == BI) {
1958             if (FoldValueComparisonIntoPredecessors(BI))
1959               return SimplifyCFG(BB) | true;
1960           }
1961         }
1962       }
1963
1964       // If this is a branch on a phi node in the current block, thread control
1965       // through this block if any PHI node entries are constants.
1966       if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BI->getCondition()))
1967         if (PN->getParent() == BI->getParent())
1968           if (FoldCondBranchOnPHI(BI))
1969             return SimplifyCFG(BB) | true;
1970
1971       // If this basic block is ONLY a setcc and a branch, and if a predecessor
1972       // branches to us and one of our successors, fold the setcc into the
1973       // predecessor and use logical operations to pick the right destination.
1974       if (FoldBranchToCommonDest(BI))
1975         return SimplifyCFG(BB) | 1;
1976
1977
1978       // Scan predecessor blocks for conditional branches.
1979       for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI)
1980         if (BranchInst *PBI = dyn_cast<BranchInst>((*PI)->getTerminator()))
1981           if (PBI != BI && PBI->isConditional())
1982             if (SimplifyCondBranchToCondBranch(PBI, BI))
1983               return SimplifyCFG(BB) | true;
1984     }
1985   } else if (isa<UnreachableInst>(BB->getTerminator())) {
1986     // If there are any instructions immediately before the unreachable that can
1987     // be removed, do so.
1988     Instruction *Unreachable = BB->getTerminator();
1989     while (Unreachable != BB->begin()) {
1990       BasicBlock::iterator BBI = Unreachable;
1991       --BBI;
1992       // Do not delete instructions that can have side effects, like calls
1993       // (which may never return) and volatile loads and stores.
1994       if (isa<CallInst>(BBI) && !isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI)) break;
1995
1996       if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(BBI))
1997         if (SI->isVolatile())
1998           break;
1999
2000       if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(BBI))
2001         if (LI->isVolatile())
2002           break;
2003
2004       // Delete this instruction
2005       BB->getInstList().erase(BBI);
2006       Changed = true;
2007     }
2008
2009     // If the unreachable instruction is the first in the block, take a gander
2010     // at all of the predecessors of this instruction, and simplify them.
2011     if (&BB->front() == Unreachable) {
2012       SmallVector<BasicBlock*, 8> Preds(pred_begin(BB), pred_end(BB));
2013       for (unsigned i = 0, e = Preds.size(); i != e; ++i) {
2014         TerminatorInst *TI = Preds[i]->getTerminator();
2015
2016         if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(TI)) {
2017           if (BI->isUnconditional()) {
2018             if (BI->getSuccessor(0) == BB) {
2019               new UnreachableInst(TI);
2020               TI->eraseFromParent();
2021               Changed = true;
2022             }
2023           } else {
2024             if (BI->getSuccessor(0) == BB) {
2025               BranchInst::Create(BI->getSuccessor(1), BI);
2026               EraseTerminatorInstAndDCECond(BI);
2027             } else if (BI->getSuccessor(1) == BB) {
2028               BranchInst::Create(BI->getSuccessor(0), BI);
2029               EraseTerminatorInstAndDCECond(BI);
2030               Changed = true;
2031             }
2032           }
2033         } else if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(TI)) {
2034           for (unsigned i = 1, e = SI->getNumCases(); i != e; ++i)
2035             if (SI->getSuccessor(i) == BB) {
2036               BB->removePredecessor(SI->getParent());
2037               SI->removeCase(i);
2038               --i; --e;
2039               Changed = true;
2040             }
2041           // If the default value is unreachable, figure out the most popular
2042           // destination and make it the default.
2043           if (SI->getSuccessor(0) == BB) {
2044             std::map<BasicBlock*, unsigned> Popularity;
2045             for (unsigned i = 1, e = SI->getNumCases(); i != e; ++i)
2046               Popularity[SI->getSuccessor(i)]++;
2047
2048             // Find the most popular block.
2049             unsigned MaxPop = 0;
2050             BasicBlock *MaxBlock = 0;
2051             for (std::map<BasicBlock*, unsigned>::iterator
2052                    I = Popularity.begin(), E = Popularity.end(); I != E; ++I) {
2053               if (I->second > MaxPop) {
2054                 MaxPop = I->second;
2055                 MaxBlock = I->first;
2056               }
2057             }
2058             if (MaxBlock) {
2059               // Make this the new default, allowing us to delete any explicit
2060               // edges to it.
2061               SI->setSuccessor(0, MaxBlock);
2062               Changed = true;
2063
2064               // If MaxBlock has phinodes in it, remove MaxPop-1 entries from
2065               // it.
2066               if (isa<PHINode>(MaxBlock->begin()))
2067                 for (unsigned i = 0; i != MaxPop-1; ++i)
2068                   MaxBlock->removePredecessor(SI->getParent());
2069
2070               for (unsigned i = 1, e = SI->getNumCases(); i != e; ++i)
2071                 if (SI->getSuccessor(i) == MaxBlock) {
2072                   SI->removeCase(i);
2073                   --i; --e;
2074                 }
2075             }
2076           }
2077         } else if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(TI)) {
2078           if (II->getUnwindDest() == BB) {
2079             // Convert the invoke to a call instruction.  This would be a good
2080             // place to note that the call does not throw though.
2081             BranchInst *BI = BranchInst::Create(II->getNormalDest(), II);
2082             II->removeFromParent();   // Take out of symbol table
2083
2084             // Insert the call now...
2085             SmallVector<Value*, 8> Args(II->op_begin()+3, II->op_end());
2086             CallInst *CI = CallInst::Create(II->getCalledValue(),
2087                                             Args.begin(), Args.end(),
2088                                             II->getName(), BI);
2089             CI->setCallingConv(II->getCallingConv());
2090             CI->setAttributes(II->getAttributes());
2091             // If the invoke produced a value, the Call does now instead.
2092             II->replaceAllUsesWith(CI);
2093             delete II;
2094             Changed = true;
2095           }
2096         }
2097       }
2098
2099       // If this block is now dead, remove it.
2100       if (pred_begin(BB) == pred_end(BB)) {
2101         // We know there are no successors, so just nuke the block.
2102         M->getBasicBlockList().erase(BB);
2103         return true;
2104       }
2105     }
2106   }
2107
2108   // Merge basic blocks into their predecessor if there is only one distinct
2109   // pred, and if there is only one distinct successor of the predecessor, and
2110   // if there are no PHI nodes.
2111   //
2112   if (MergeBlockIntoPredecessor(BB))
2113     return true;
2114
2115   // Otherwise, if this block only has a single predecessor, and if that block
2116   // is a conditional branch, see if we can hoist any code from this block up
2117   // into our predecessor.
2118   pred_iterator PI(pred_begin(BB)), PE(pred_end(BB));
2119   BasicBlock *OnlyPred = *PI++;
2120   for (; PI != PE; ++PI)  // Search all predecessors, see if they are all same
2121     if (*PI != OnlyPred) {
2122       OnlyPred = 0;       // There are multiple different predecessors...
2123       break;
2124     }
2125   
2126   if (OnlyPred)
2127     if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(OnlyPred->getTerminator()))
2128       if (BI->isConditional()) {
2129         // Get the other block.
2130         BasicBlock *OtherBB = BI->getSuccessor(BI->getSuccessor(0) == BB);
2131         PI = pred_begin(OtherBB);
2132         ++PI;
2133         
2134         if (PI == pred_end(OtherBB)) {
2135           // We have a conditional branch to two blocks that are only reachable
2136           // from the condbr.  We know that the condbr dominates the two blocks,
2137           // so see if there is any identical code in the "then" and "else"
2138           // blocks.  If so, we can hoist it up to the branching block.
2139           Changed |= HoistThenElseCodeToIf(BI);
2140         } else {
2141           BasicBlock* OnlySucc = NULL;
2142           for (succ_iterator SI = succ_begin(BB), SE = succ_end(BB);
2143                SI != SE; ++SI) {
2144             if (!OnlySucc)
2145               OnlySucc = *SI;
2146             else if (*SI != OnlySucc) {
2147               OnlySucc = 0;     // There are multiple distinct successors!
2148               break;
2149             }
2150           }
2151
2152           if (OnlySucc == OtherBB) {
2153             // If BB's only successor is the other successor of the predecessor,
2154             // i.e. a triangle, see if we can hoist any code from this block up
2155             // to the "if" block.
2156             Changed |= SpeculativelyExecuteBB(BI, BB);
2157           }
2158         }
2159       }
2160
2161   for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI)
2162     if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>((*PI)->getTerminator()))
2163       // Change br (X == 0 | X == 1), T, F into a switch instruction.
2164       if (BI->isConditional() && isa<Instruction>(BI->getCondition())) {
2165         Instruction *Cond = cast<Instruction>(BI->getCondition());
2166         // If this is a bunch of seteq's or'd together, or if it's a bunch of
2167         // 'setne's and'ed together, collect them.
2168         Value *CompVal = 0;
2169         std::vector<ConstantInt*> Values;
2170         bool TrueWhenEqual = GatherValueComparisons(Cond, CompVal, Values);
2171         if (CompVal && CompVal->getType()->isInteger()) {
2172           // There might be duplicate constants in the list, which the switch
2173           // instruction can't handle, remove them now.
2174           std::sort(Values.begin(), Values.end(), ConstantIntOrdering());
2175           Values.erase(std::unique(Values.begin(), Values.end()), Values.end());
2176
2177           // Figure out which block is which destination.
2178           BasicBlock *DefaultBB = BI->getSuccessor(1);
2179           BasicBlock *EdgeBB    = BI->getSuccessor(0);
2180           if (!TrueWhenEqual) std::swap(DefaultBB, EdgeBB);
2181
2182           // Create the new switch instruction now.
2183           SwitchInst *New = SwitchInst::Create(CompVal, DefaultBB,
2184                                                Values.size(), BI);
2185
2186           // Add all of the 'cases' to the switch instruction.
2187           for (unsigned i = 0, e = Values.size(); i != e; ++i)
2188             New->addCase(Values[i], EdgeBB);
2189
2190           // We added edges from PI to the EdgeBB.  As such, if there were any
2191           // PHI nodes in EdgeBB, they need entries to be added corresponding to
2192           // the number of edges added.
2193           for (BasicBlock::iterator BBI = EdgeBB->begin();
2194                isa<PHINode>(BBI); ++BBI) {
2195             PHINode *PN = cast<PHINode>(BBI);
2196             Value *InVal = PN->getIncomingValueForBlock(*PI);
2197             for (unsigned i = 0, e = Values.size()-1; i != e; ++i)
2198               PN->addIncoming(InVal, *PI);
2199           }
2200
2201           // Erase the old branch instruction.
2202           EraseTerminatorInstAndDCECond(BI);
2203           return true;
2204         }
2205       }
2206
2207   return Changed;
2208 }