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[oota-llvm.git] / lib / Transforms / Scalar / CodeGenPrepare.cpp
index 16c3e63f133eda03cf0d30ac3af10d66b2bc3ab1..85e9243e3ce8e3bf7fea22d9ca50e077e5915ad6 100644 (file)
 #include "llvm/Function.h"
 #include "llvm/InlineAsm.h"
 #include "llvm/Instructions.h"
+#include "llvm/IntrinsicInst.h"
+#include "llvm/LLVMContext.h"
 #include "llvm/Pass.h"
 #include "llvm/Target/TargetAsmInfo.h"
 #include "llvm/Target/TargetData.h"
 #include "llvm/Target/TargetLowering.h"
 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
+#include "llvm/Transforms/Utils/AddrModeMatcher.h"
 #include "llvm/Transforms/Utils/BasicBlockUtils.h"
 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
 #include "llvm/ADT/SmallSet.h"
+#include "llvm/Assembly/Writer.h"
 #include "llvm/Support/CallSite.h"
+#include "llvm/Support/CommandLine.h"
 #include "llvm/Support/Compiler.h"
 #include "llvm/Support/Debug.h"
 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
+#include "llvm/Support/PatternMatch.h"
 using namespace llvm;
+using namespace llvm::PatternMatch;
+
+static cl::opt<bool> FactorCommonPreds("split-critical-paths-tweak",
+                                       cl::init(false), cl::Hidden);
 
 namespace {
   class VISIBILITY_HIDDEN CodeGenPrepare : public FunctionPass {
     /// TLI - Keep a pointer of a TargetLowering to consult for determining
     /// transformation profitability.
     const TargetLowering *TLI;
+
+    /// BackEdges - Keep a set of all the loop back edges.
+    ///
+    SmallSet<std::pair<const BasicBlock*, const BasicBlock*>, 8> BackEdges;
   public:
     static char ID; // Pass identification, replacement for typeid
     explicit CodeGenPrepare(const TargetLowering *tli = 0)
@@ -51,12 +65,12 @@ namespace {
     bool CanMergeBlocks(const BasicBlock *BB, const BasicBlock *DestBB) const;
     void EliminateMostlyEmptyBlock(BasicBlock *BB);
     bool OptimizeBlock(BasicBlock &BB);
-    bool OptimizeLoadStoreInst(Instruction *I, Value *Addr,
-                               const Type *AccessTy,
-                               DenseMap<Value*,Value*> &SunkAddrs);
+    bool OptimizeMemoryInst(Instruction *I, Value *Addr, const Type *AccessTy,
+                            DenseMap<Value*,Value*> &SunkAddrs);
     bool OptimizeInlineAsmInst(Instruction *I, CallSite CS,
                                DenseMap<Value*,Value*> &SunkAddrs);
     bool OptimizeExtUses(Instruction *I);
+    void findLoopBackEdges(const Function &F);
   };
 }
 
@@ -68,6 +82,15 @@ FunctionPass *llvm::createCodeGenPreparePass(const TargetLowering *TLI) {
   return new CodeGenPrepare(TLI);
 }
 
+/// findLoopBackEdges - Do a DFS walk to find loop back edges.
+///
+void CodeGenPrepare::findLoopBackEdges(const Function &F) {
+  SmallVector<std::pair<const BasicBlock*,const BasicBlock*>, 32> Edges;
+  FindFunctionBackedges(F, Edges);
+  
+  BackEdges.insert(Edges.begin(), Edges.end());
+}
+
 
 bool CodeGenPrepare::runOnFunction(Function &F) {
   bool EverMadeChange = false;
@@ -76,6 +99,9 @@ bool CodeGenPrepare::runOnFunction(Function &F) {
   // unconditional branch.
   EverMadeChange |= EliminateMostlyEmptyBlocks(F);
 
+  // Now find loop back edges.
+  findLoopBackEdges(F);
+
   bool MadeChange = true;
   while (MadeChange) {
     MadeChange = false;
@@ -86,10 +112,11 @@ bool CodeGenPrepare::runOnFunction(Function &F) {
   return EverMadeChange;
 }
 
-/// EliminateMostlyEmptyBlocks - eliminate blocks that contain only PHI nodes
-/// and an unconditional branch.  Passes before isel (e.g. LSR/loopsimplify)
-/// often split edges in ways that are non-optimal for isel.  Start by
-/// eliminating these blocks so we can split them the way we want them.
+/// EliminateMostlyEmptyBlocks - eliminate blocks that contain only PHI nodes,
+/// debug info directives, and an unconditional branch.  Passes before isel
+/// (e.g. LSR/loopsimplify) often split edges in ways that are non-optimal for
+/// isel.  Start by eliminating these blocks so we can split them the way we
+/// want them.
 bool CodeGenPrepare::EliminateMostlyEmptyBlocks(Function &F) {
   bool MadeChange = false;
   // Note that this intentionally skips the entry block.
@@ -101,12 +128,18 @@ bool CodeGenPrepare::EliminateMostlyEmptyBlocks(Function &F) {
     if (!BI || !BI->isUnconditional())
       continue;
 
-    // If the instruction before the branch isn't a phi node, then other stuff
-    // is happening here.
+    // If the instruction before the branch (skipping debug info) isn't a phi
+    // node, then other stuff is happening here.
     BasicBlock::iterator BBI = BI;
     if (BBI != BB->begin()) {
       --BBI;
-      if (!isa<PHINode>(BBI)) continue;
+      while (isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI)) {
+        if (BBI == BB->begin())
+          break;
+        --BBI;
+      }
+      if (!isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI) && !isa<PHINode>(BBI))
+        continue;
     }
 
     // Do not break infinite loops.
@@ -203,28 +236,19 @@ void CodeGenPrepare::EliminateMostlyEmptyBlock(BasicBlock *BB) {
 
   // If the destination block has a single pred, then this is a trivial edge,
   // just collapse it.
-  if (DestBB->getSinglePredecessor()) {
-    // If DestBB has single-entry PHI nodes, fold them.
-    while (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(DestBB->begin())) {
-      Value *NewVal = PN->getIncomingValue(0);
-      // Replace self referencing PHI with undef, it must be dead.
-      if (NewVal == PN) NewVal = UndefValue::get(PN->getType());
-      PN->replaceAllUsesWith(NewVal);
-      PN->eraseFromParent();
+  if (BasicBlock *SinglePred = DestBB->getSinglePredecessor()) {
+    if (SinglePred != DestBB) {
+      // Remember if SinglePred was the entry block of the function.  If so, we
+      // will need to move BB back to the entry position.
+      bool isEntry = SinglePred == &SinglePred->getParent()->getEntryBlock();
+      MergeBasicBlockIntoOnlyPred(DestBB);
+
+      if (isEntry && BB != &BB->getParent()->getEntryBlock())
+        BB->moveBefore(&BB->getParent()->getEntryBlock());
+      
+      DOUT << "AFTER:\n" << *DestBB << "\n\n\n";
+      return;
     }
-
-    // Splice all the PHI nodes from BB over to DestBB.
-    DestBB->getInstList().splice(DestBB->begin(), BB->getInstList(),
-                                 BB->begin(), BI);
-
-    // Anything that branched to BB now branches to DestBB.
-    BB->replaceAllUsesWith(DestBB);
-
-    // Nuke BB.
-    BB->eraseFromParent();
-
-    DOUT << "AFTER:\n" << *DestBB << "\n\n\n";
-    return;
   }
 
   // Otherwise, we have multiple predecessors of BB.  Update the PHIs in DestBB
@@ -270,67 +294,116 @@ void CodeGenPrepare::EliminateMostlyEmptyBlock(BasicBlock *BB) {
 /// phi nodes (otherwise critical edges are ok).  If there is already another
 /// predecessor of the succ that is empty (and thus has no phi nodes), use it
 /// instead of introducing a new block.
-static void SplitEdgeNicely(TerminatorInst *TI, unsigned SuccNum, Pass *P) {
+static void SplitEdgeNicely(TerminatorInst *TI, unsigned SuccNum,
+                     SmallSet<std::pair<const BasicBlock*,
+                                        const BasicBlock*>, 8> &BackEdges,
+                             Pass *P) {
   BasicBlock *TIBB = TI->getParent();
   BasicBlock *Dest = TI->getSuccessor(SuccNum);
   assert(isa<PHINode>(Dest->begin()) &&
          "This should only be called if Dest has a PHI!");
 
+  // Do not split edges to EH landing pads.
+  if (InvokeInst *Invoke = dyn_cast<InvokeInst>(TI)) {
+    if (Invoke->getSuccessor(1) == Dest)
+      return;
+  }
+
   // As a hack, never split backedges of loops.  Even though the copy for any
   // PHIs inserted on the backedge would be dead for exits from the loop, we
   // assume that the cost of *splitting* the backedge would be too high.
-  if (Dest == TIBB)
+  if (BackEdges.count(std::make_pair(TIBB, Dest)))
     return;
 
-  /// TIPHIValues - This array is lazily computed to determine the values of
-  /// PHIs in Dest that TI would provide.
-  SmallVector<Value*, 32> TIPHIValues;
+  if (!FactorCommonPreds) {
+    /// TIPHIValues - This array is lazily computed to determine the values of
+    /// PHIs in Dest that TI would provide.
+    SmallVector<Value*, 32> TIPHIValues;
+
+    // Check to see if Dest has any blocks that can be used as a split edge for
+    // this terminator.
+    for (pred_iterator PI = pred_begin(Dest), E = pred_end(Dest); PI != E; ++PI) {
+      BasicBlock *Pred = *PI;
+      // To be usable, the pred has to end with an uncond branch to the dest.
+      BranchInst *PredBr = dyn_cast<BranchInst>(Pred->getTerminator());
+      if (!PredBr || !PredBr->isUnconditional())
+        continue;
+      // Must be empty other than the branch and debug info.
+      BasicBlock::iterator I = Pred->begin();
+      while (isa<DbgInfoIntrinsic>(I))
+        I++;
+      if (dyn_cast<Instruction>(I) != PredBr)
+        continue;
+      // Cannot be the entry block; its label does not get emitted.
+      if (Pred == &(Dest->getParent()->getEntryBlock()))
+        continue;
 
-  // Check to see if Dest has any blocks that can be used as a split edge for
-  // this terminator.
-  for (pred_iterator PI = pred_begin(Dest), E = pred_end(Dest); PI != E; ++PI) {
-    BasicBlock *Pred = *PI;
-    // To be usable, the pred has to end with an uncond branch to the dest.
-    BranchInst *PredBr = dyn_cast<BranchInst>(Pred->getTerminator());
-    if (!PredBr || !PredBr->isUnconditional() ||
-        // Must be empty other than the branch.
-        &Pred->front() != PredBr ||
-        // Cannot be the entry block; its label does not get emitted.
-        Pred == &(Dest->getParent()->getEntryBlock()))
-      continue;
+      // Finally, since we know that Dest has phi nodes in it, we have to make
+      // sure that jumping to Pred will have the same effect as going to Dest in
+      // terms of PHI values.
+      PHINode *PN;
+      unsigned PHINo = 0;
+      bool FoundMatch = true;
+      for (BasicBlock::iterator I = Dest->begin();
+           (PN = dyn_cast<PHINode>(I)); ++I, ++PHINo) {
+        if (PHINo == TIPHIValues.size())
+          TIPHIValues.push_back(PN->getIncomingValueForBlock(TIBB));
+
+        // If the PHI entry doesn't work, we can't use this pred.
+        if (TIPHIValues[PHINo] != PN->getIncomingValueForBlock(Pred)) {
+          FoundMatch = false;
+          break;
+        }
+      }
 
-    // Finally, since we know that Dest has phi nodes in it, we have to make
-    // sure that jumping to Pred will have the same affect as going to Dest in
-    // terms of PHI values.
-    PHINode *PN;
-    unsigned PHINo = 0;
-    bool FoundMatch = true;
-    for (BasicBlock::iterator I = Dest->begin();
-         (PN = dyn_cast<PHINode>(I)); ++I, ++PHINo) {
-      if (PHINo == TIPHIValues.size())
-        TIPHIValues.push_back(PN->getIncomingValueForBlock(TIBB));
-
-      // If the PHI entry doesn't work, we can't use this pred.
-      if (TIPHIValues[PHINo] != PN->getIncomingValueForBlock(Pred)) {
-        FoundMatch = false;
-        break;
+      // If we found a workable predecessor, change TI to branch to Succ.
+      if (FoundMatch) {
+        Dest->removePredecessor(TIBB);
+        TI->setSuccessor(SuccNum, Pred);
+        return;
       }
     }
 
-    // If we found a workable predecessor, change TI to branch to Succ.
-    if (FoundMatch) {
-      Dest->removePredecessor(TIBB);
-      TI->setSuccessor(SuccNum, Pred);
-      return;
+    SplitCriticalEdge(TI, SuccNum, P, true);
+    return;
+  }
+
+  PHINode *PN;
+  SmallVector<Value*, 8> TIPHIValues;
+  for (BasicBlock::iterator I = Dest->begin();
+       (PN = dyn_cast<PHINode>(I)); ++I)
+    TIPHIValues.push_back(PN->getIncomingValueForBlock(TIBB));
+
+  SmallVector<BasicBlock*, 8> IdenticalPreds;
+  for (pred_iterator PI = pred_begin(Dest), E = pred_end(Dest); PI != E; ++PI) {
+    BasicBlock *Pred = *PI;
+    if (BackEdges.count(std::make_pair(Pred, Dest)))
+      continue;
+    if (PI == TIBB)
+      IdenticalPreds.push_back(Pred);
+    else {
+      bool Identical = true;
+      unsigned PHINo = 0;
+      for (BasicBlock::iterator I = Dest->begin();
+           (PN = dyn_cast<PHINode>(I)); ++I, ++PHINo)
+        if (TIPHIValues[PHINo] != PN->getIncomingValueForBlock(Pred)) {
+          Identical = false;
+          break;
+        }
+      if (Identical)
+        IdenticalPreds.push_back(Pred);
     }
   }
 
-  SplitCriticalEdge(TI, SuccNum, P, true);
+  assert(!IdenticalPreds.empty());
+  SplitBlockPredecessors(Dest, &IdenticalPreds[0], IdenticalPreds.size(),
+                         ".critedge", P);
 }
 
+
 /// OptimizeNoopCopyExpression - If the specified cast instruction is a noop
-/// copy (e.g. it's casting from one pointer type to another, int->uint, or
-/// int->sbyte on PPC), sink it into user blocks to reduce the number of virtual
+/// copy (e.g. it's casting from one pointer type to another, i32->i8 on PPC),
+/// sink it into user blocks to reduce the number of virtual
 /// registers that must be created and coalesced.
 ///
 /// Return true if any changes are made.
@@ -375,8 +448,7 @@ static bool OptimizeNoopCopyExpression(CastInst *CI, const TargetLowering &TLI){
     // appropriate predecessor block.
     BasicBlock *UserBB = User->getParent();
     if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(User)) {
-      unsigned OpVal = UI.getOperandNo()/2;
-      UserBB = PN->getIncomingBlock(OpVal);
+      UserBB = PN->getIncomingBlock(UI);
     }
 
     // Preincrement use iterator so we don't invalidate it.
@@ -464,357 +536,9 @@ static bool OptimizeCmpExpression(CmpInst *CI) {
   return MadeChange;
 }
 
-/// EraseDeadInstructions - Erase any dead instructions, recursively.
-static void EraseDeadInstructions(Value *V) {
-  Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
-  if (!I || !I->use_empty()) return;
-
-  SmallPtrSet<Instruction*, 16> Insts;
-  Insts.insert(I);
-
-  while (!Insts.empty()) {
-    I = *Insts.begin();
-    Insts.erase(I);
-    if (isInstructionTriviallyDead(I)) {
-      for (unsigned i = 0, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i)
-        if (Instruction *U = dyn_cast<Instruction>(I->getOperand(i)))
-          Insts.insert(U);
-      I->eraseFromParent();
-    }
-  }
-}
-
-namespace {
-  /// ExtAddrMode - This is an extended version of TargetLowering::AddrMode
-  /// which holds actual Value*'s for register values.
-  struct ExtAddrMode : public TargetLowering::AddrMode {
-    Value *BaseReg;
-    Value *ScaledReg;
-    ExtAddrMode() : BaseReg(0), ScaledReg(0) {}
-    void print(OStream &OS) const;
-    void dump() const {
-      print(cerr);
-      cerr << '\n';
-    }
-  };
-} // end anonymous namespace
-
-static OStream &operator<<(OStream &OS, const ExtAddrMode &AM) {
-  AM.print(OS);
-  return OS;
-}
-
-
-void ExtAddrMode::print(OStream &OS) const {
-  bool NeedPlus = false;
-  OS << "[";
-  if (BaseGV)
-    OS << (NeedPlus ? " + " : "")
-       << "GV:%" << BaseGV->getName(), NeedPlus = true;
-
-  if (BaseOffs)
-    OS << (NeedPlus ? " + " : "") << BaseOffs, NeedPlus = true;
-
-  if (BaseReg)
-    OS << (NeedPlus ? " + " : "")
-       << "Base:%" << BaseReg->getName(), NeedPlus = true;
-  if (Scale)
-    OS << (NeedPlus ? " + " : "")
-       << Scale << "*%" << ScaledReg->getName(), NeedPlus = true;
-
-  OS << ']';
-}
-
-/// TryMatchingScaledValue - Try adding ScaleReg*Scale to the specified
-/// addressing mode.  Return true if this addr mode is legal for the target,
-/// false if not.
-static bool TryMatchingScaledValue(Value *ScaleReg, int64_t Scale,
-                                   const Type *AccessTy, ExtAddrMode &AddrMode,
-                                   SmallVector<Instruction*, 16> &AddrModeInsts,
-                                   const TargetLowering &TLI, unsigned Depth) {
-  // If we already have a scale of this value, we can add to it, otherwise, we
-  // need an available scale field.
-  if (AddrMode.Scale != 0 && AddrMode.ScaledReg != ScaleReg)
-    return false;
-
-  ExtAddrMode InputAddrMode = AddrMode;
-
-  // Add scale to turn X*4+X*3 -> X*7.  This could also do things like
-  // [A+B + A*7] -> [B+A*8].
-  AddrMode.Scale += Scale;
-  AddrMode.ScaledReg = ScaleReg;
-
-  if (TLI.isLegalAddressingMode(AddrMode, AccessTy)) {
-    // Okay, we decided that we can add ScaleReg+Scale to AddrMode.  Check now
-    // to see if ScaleReg is actually X+C.  If so, we can turn this into adding
-    // X*Scale + C*Scale to addr mode.
-    BinaryOperator *BinOp = dyn_cast<BinaryOperator>(ScaleReg);
-    if (BinOp && BinOp->getOpcode() == Instruction::Add &&
-        isa<ConstantInt>(BinOp->getOperand(1)) && InputAddrMode.ScaledReg ==0) {
-
-      InputAddrMode.Scale = Scale;
-      InputAddrMode.ScaledReg = BinOp->getOperand(0);
-      InputAddrMode.BaseOffs +=
-        cast<ConstantInt>(BinOp->getOperand(1))->getSExtValue()*Scale;
-      if (TLI.isLegalAddressingMode(InputAddrMode, AccessTy)) {
-        AddrModeInsts.push_back(BinOp);
-        AddrMode = InputAddrMode;
-        return true;
-      }
-    }
-
-    // Otherwise, not (x+c)*scale, just return what we have.
-    return true;
-  }
-
-  // Otherwise, back this attempt out.
-  AddrMode.Scale -= Scale;
-  if (AddrMode.Scale == 0) AddrMode.ScaledReg = 0;
-
-  return false;
-}
-
-
-/// FindMaximalLegalAddressingMode - If we can, try to merge the computation of
-/// Addr into the specified addressing mode.  If Addr can't be added to AddrMode
-/// this returns false.  This assumes that Addr is either a pointer type or
-/// intptr_t for the target.
-///
-/// This method is used to optimize both load/store and inline asms with memory
-/// operands.
-static bool FindMaximalLegalAddressingMode(Value *Addr, const Type *AccessTy,
-                                           ExtAddrMode &AddrMode,
-                                   SmallVector<Instruction*, 16> &AddrModeInsts,
-                                           const TargetLowering &TLI,
-                                           unsigned Depth) {
-
-  // If this is a global variable, fold it into the addressing mode if possible.
-  if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(Addr)) {
-    if (AddrMode.BaseGV == 0) {
-      AddrMode.BaseGV = GV;
-      if (TLI.isLegalAddressingMode(AddrMode, AccessTy))
-        return true;
-      AddrMode.BaseGV = 0;
-    }
-  } else if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Addr)) {
-    AddrMode.BaseOffs += CI->getSExtValue();
-    if (TLI.isLegalAddressingMode(AddrMode, AccessTy))
-      return true;
-    AddrMode.BaseOffs -= CI->getSExtValue();
-  } else if (isa<ConstantPointerNull>(Addr)) {
-    return true;
-  }
-
-  // Look through constant exprs and instructions.
-  unsigned Opcode = ~0U;
-  User *AddrInst = 0;
-  if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(Addr)) {
-    Opcode = I->getOpcode();
-    AddrInst = I;
-  } else if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Addr)) {
-    Opcode = CE->getOpcode();
-    AddrInst = CE;
-  }
-
-  // Limit recursion to avoid exponential behavior.
-  if (Depth == 5) { AddrInst = 0; Opcode = ~0U; }
-
-  // If this is really an instruction, add it to our list of related
-  // instructions.
-  if (Instruction *I = dyn_cast_or_null<Instruction>(AddrInst))
-    AddrModeInsts.push_back(I);
-
-#if 0
-  if (AddrInst && !AddrInst->hasOneUse())
-    ;
-  else
-#endif
-  switch (Opcode) {
-  case Instruction::PtrToInt:
-    // PtrToInt is always a noop, as we know that the int type is pointer sized.
-    if (FindMaximalLegalAddressingMode(AddrInst->getOperand(0), AccessTy,
-                                       AddrMode, AddrModeInsts, TLI, Depth))
-      return true;
-    break;
-  case Instruction::IntToPtr:
-    // This inttoptr is a no-op if the integer type is pointer sized.
-    if (TLI.getValueType(AddrInst->getOperand(0)->getType()) ==
-        TLI.getPointerTy()) {
-      if (FindMaximalLegalAddressingMode(AddrInst->getOperand(0), AccessTy,
-                                         AddrMode, AddrModeInsts, TLI, Depth))
-        return true;
-    }
-    break;
-  case Instruction::Add: {
-    // Check to see if we can merge in the RHS then the LHS.  If so, we win.
-    ExtAddrMode BackupAddrMode = AddrMode;
-    unsigned OldSize = AddrModeInsts.size();
-    if (FindMaximalLegalAddressingMode(AddrInst->getOperand(1), AccessTy,
-                                       AddrMode, AddrModeInsts, TLI, Depth+1) &&
-        FindMaximalLegalAddressingMode(AddrInst->getOperand(0), AccessTy,
-                                       AddrMode, AddrModeInsts, TLI, Depth+1))
-      return true;
-
-    // Restore the old addr mode info.
-    AddrMode = BackupAddrMode;
-    AddrModeInsts.resize(OldSize);
-
-    // Otherwise this was over-aggressive.  Try merging in the LHS then the RHS.
-    if (FindMaximalLegalAddressingMode(AddrInst->getOperand(0), AccessTy,
-                                       AddrMode, AddrModeInsts, TLI, Depth+1) &&
-        FindMaximalLegalAddressingMode(AddrInst->getOperand(1), AccessTy,
-                                       AddrMode, AddrModeInsts, TLI, Depth+1))
-      return true;
-
-    // Otherwise we definitely can't merge the ADD in.
-    AddrMode = BackupAddrMode;
-    AddrModeInsts.resize(OldSize);
-    break;
-  }
-  case Instruction::Or: {
-    ConstantInt *RHS = dyn_cast<ConstantInt>(AddrInst->getOperand(1));
-    if (!RHS) break;
-    // TODO: We can handle "Or Val, Imm" iff this OR is equivalent to an ADD.
-    break;
-  }
-  case Instruction::Mul:
-  case Instruction::Shl: {
-    // Can only handle X*C and X << C, and can only handle this when the scale
-    // field is available.
-    ConstantInt *RHS = dyn_cast<ConstantInt>(AddrInst->getOperand(1));
-    if (!RHS) break;
-    int64_t Scale = RHS->getSExtValue();
-    if (Opcode == Instruction::Shl)
-      Scale = 1 << Scale;
-
-    if (TryMatchingScaledValue(AddrInst->getOperand(0), Scale, AccessTy,
-                               AddrMode, AddrModeInsts, TLI, Depth))
-      return true;
-    break;
-  }
-  case Instruction::GetElementPtr: {
-    // Scan the GEP.  We check it if it contains constant offsets and at most
-    // one variable offset.
-    int VariableOperand = -1;
-    unsigned VariableScale = 0;
-
-    int64_t ConstantOffset = 0;
-    const TargetData *TD = TLI.getTargetData();
-    gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(AddrInst);
-    for (unsigned i = 1, e = AddrInst->getNumOperands(); i != e; ++i, ++GTI) {
-      if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(*GTI)) {
-        const StructLayout *SL = TD->getStructLayout(STy);
-        unsigned Idx =
-          cast<ConstantInt>(AddrInst->getOperand(i))->getZExtValue();
-        ConstantOffset += SL->getElementOffset(Idx);
-      } else {
-        uint64_t TypeSize = TD->getABITypeSize(GTI.getIndexedType());
-        if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(AddrInst->getOperand(i))) {
-          ConstantOffset += CI->getSExtValue()*TypeSize;
-        } else if (TypeSize) {  // Scales of zero don't do anything.
-          // We only allow one variable index at the moment.
-          if (VariableOperand != -1) {
-            VariableOperand = -2;
-            break;
-          }
-
-          // Remember the variable index.
-          VariableOperand = i;
-          VariableScale = TypeSize;
-        }
-      }
-    }
-
-    // If the GEP had multiple variable indices, punt.
-    if (VariableOperand == -2)
-      break;
-
-    // A common case is for the GEP to only do a constant offset.  In this case,
-    // just add it to the disp field and check validity.
-    if (VariableOperand == -1) {
-      AddrMode.BaseOffs += ConstantOffset;
-      if (ConstantOffset == 0 || TLI.isLegalAddressingMode(AddrMode, AccessTy)){
-        // Check to see if we can fold the base pointer in too.
-        if (FindMaximalLegalAddressingMode(AddrInst->getOperand(0), AccessTy,
-                                           AddrMode, AddrModeInsts, TLI,
-                                           Depth+1))
-          return true;
-      }
-      AddrMode.BaseOffs -= ConstantOffset;
-    } else {
-      // Check that this has no base reg yet.  If so, we won't have a place to
-      // put the base of the GEP (assuming it is not a null ptr).
-      bool SetBaseReg = false;
-      if (AddrMode.HasBaseReg) {
-        if (!isa<ConstantPointerNull>(AddrInst->getOperand(0)))
-          break;
-      } else {
-        AddrMode.HasBaseReg = true;
-        AddrMode.BaseReg = AddrInst->getOperand(0);
-        SetBaseReg = true;
-      }
-
-      // See if the scale amount is valid for this target.
-      AddrMode.BaseOffs += ConstantOffset;
-      if (TryMatchingScaledValue(AddrInst->getOperand(VariableOperand),
-                                 VariableScale, AccessTy, AddrMode,
-                                 AddrModeInsts, TLI, Depth)) {
-        if (!SetBaseReg) return true;
-
-        // If this match succeeded, we know that we can form an address with the
-        // GepBase as the basereg.  See if we can match *more*.
-        AddrMode.HasBaseReg = false;
-        AddrMode.BaseReg = 0;
-        if (FindMaximalLegalAddressingMode(AddrInst->getOperand(0), AccessTy,
-                                           AddrMode, AddrModeInsts, TLI,
-                                           Depth+1))
-          return true;
-        // Strange, shouldn't happen.  Restore the base reg and succeed the easy
-        // way.
-        AddrMode.HasBaseReg = true;
-        AddrMode.BaseReg = AddrInst->getOperand(0);
-        return true;
-      }
-
-      AddrMode.BaseOffs -= ConstantOffset;
-      if (SetBaseReg) {
-        AddrMode.HasBaseReg = false;
-        AddrMode.BaseReg = 0;
-      }
-    }
-    break;
-  }
-  }
-
-  if (Instruction *I = dyn_cast_or_null<Instruction>(AddrInst)) {
-    assert(AddrModeInsts.back() == I && "Stack imbalance"); I = I;
-    AddrModeInsts.pop_back();
-  }
-
-  // Worse case, the target should support [reg] addressing modes. :)
-  if (!AddrMode.HasBaseReg) {
-    AddrMode.HasBaseReg = true;
-    // Still check for legality in case the target supports [imm] but not [i+r].
-    if (TLI.isLegalAddressingMode(AddrMode, AccessTy)) {
-      AddrMode.BaseReg = Addr;
-      return true;
-    }
-    AddrMode.HasBaseReg = false;
-  }
-
-  // If the base register is already taken, see if we can do [r+r].
-  if (AddrMode.Scale == 0) {
-    AddrMode.Scale = 1;
-    if (TLI.isLegalAddressingMode(AddrMode, AccessTy)) {
-      AddrMode.ScaledReg = Addr;
-      return true;
-    }
-    AddrMode.Scale = 0;
-  }
-  // Couldn't match.
-  return false;
-}
-
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// Memory Optimization
+//===----------------------------------------------------------------------===//
 
 /// IsNonLocalValue - Return true if the specified values are defined in a
 /// different basic block than BB.
@@ -824,27 +548,28 @@ static bool IsNonLocalValue(Value *V, BasicBlock *BB) {
   return false;
 }
 
-/// OptimizeLoadStoreInst - Load and Store Instructions have often have
+/// OptimizeMemoryInst - Load and Store Instructions have often have
 /// addressing modes that can do significant amounts of computation.  As such,
 /// instruction selection will try to get the load or store to do as much
 /// computation as possible for the program.  The problem is that isel can only
 /// see within a single block.  As such, we sink as much legal addressing mode
 /// stuff into the block as possible.
-bool CodeGenPrepare::OptimizeLoadStoreInst(Instruction *LdStInst, Value *Addr,
-                                           const Type *AccessTy,
-                                           DenseMap<Value*,Value*> &SunkAddrs) {
+///
+/// This method is used to optimize both load/store and inline asms with memory
+/// operands.
+bool CodeGenPrepare::OptimizeMemoryInst(Instruction *MemoryInst, Value *Addr,
+                                        const Type *AccessTy,
+                                        DenseMap<Value*,Value*> &SunkAddrs) {
   // Figure out what addressing mode will be built up for this operation.
   SmallVector<Instruction*, 16> AddrModeInsts;
-  ExtAddrMode AddrMode;
-  bool Success = FindMaximalLegalAddressingMode(Addr, AccessTy, AddrMode,
-                                                AddrModeInsts, *TLI, 0);
-  Success = Success; assert(Success && "Couldn't select *anything*?");
+  ExtAddrMode AddrMode = AddressingModeMatcher::Match(Addr, AccessTy,MemoryInst,
+                                                      AddrModeInsts, *TLI);
 
   // Check to see if any of the instructions supersumed by this addr mode are
   // non-local to I's BB.
   bool AnyNonLocal = false;
   for (unsigned i = 0, e = AddrModeInsts.size(); i != e; ++i) {
-    if (IsNonLocalValue(AddrModeInsts[i], LdStInst->getParent())) {
+    if (IsNonLocalValue(AddrModeInsts[i], MemoryInst->getParent())) {
       AnyNonLocal = true;
       break;
     }
@@ -859,7 +584,7 @@ bool CodeGenPrepare::OptimizeLoadStoreInst(Instruction *LdStInst, Value *Addr,
   // Insert this computation right after this user.  Since our caller is
   // scanning from the top of the BB to the bottom, reuse of the expr are
   // guaranteed to happen later.
-  BasicBlock::iterator InsertPt = LdStInst;
+  BasicBlock::iterator InsertPt = MemoryInst;
 
   // Now that we determined the addressing expression we want to use and know
   // that we have to sink it into this block.  Check to see if we have already
@@ -867,11 +592,13 @@ bool CodeGenPrepare::OptimizeLoadStoreInst(Instruction *LdStInst, Value *Addr,
   // computation.
   Value *&SunkAddr = SunkAddrs[Addr];
   if (SunkAddr) {
-    DEBUG(cerr << "CGP: Reusing nonlocal addrmode: " << AddrMode << "\n");
+    DEBUG(cerr << "CGP: Reusing nonlocal addrmode: " << AddrMode << " for "
+               << *MemoryInst);
     if (SunkAddr->getType() != Addr->getType())
       SunkAddr = new BitCastInst(SunkAddr, Addr->getType(), "tmp", InsertPt);
   } else {
-    DEBUG(cerr << "CGP: SINKING nonlocal addrmode: " << AddrMode << "\n");
+    DEBUG(cerr << "CGP: SINKING nonlocal addrmode: " << AddrMode << " for "
+               << *MemoryInst);
     const Type *IntPtrTy = TLI->getTargetData()->getIntPtrType();
 
     Value *Result = 0;
@@ -889,8 +616,8 @@ bool CodeGenPrepare::OptimizeLoadStoreInst(Instruction *LdStInst, Value *Addr,
         V = new SExtInst(V, IntPtrTy, "sunkaddr", InsertPt);
       }
       if (AddrMode.Scale != 1)
-        V = BinaryOperator::CreateMul(V, ConstantInt::get(IntPtrTy,
-                                                          AddrMode.Scale),
+        V = BinaryOperator::CreateMul(V, Context->getConstantInt(IntPtrTy,
+                                                                AddrMode.Scale),
                                       "sunkaddr", InsertPt);
       Result = V;
     }
@@ -898,8 +625,11 @@ bool CodeGenPrepare::OptimizeLoadStoreInst(Instruction *LdStInst, Value *Addr,
     // Add in the base register.
     if (AddrMode.BaseReg) {
       Value *V = AddrMode.BaseReg;
-      if (V->getType() != IntPtrTy)
+      if (isa<PointerType>(V->getType()))
         V = new PtrToIntInst(V, IntPtrTy, "sunkaddr", InsertPt);
+      if (V->getType() != IntPtrTy)
+        V = CastInst::CreateIntegerCast(V, IntPtrTy, /*isSigned=*/true,
+                                        "sunkaddr", InsertPt);
       if (Result)
         Result = BinaryOperator::CreateAdd(Result, V, "sunkaddr", InsertPt);
       else
@@ -918,7 +648,7 @@ bool CodeGenPrepare::OptimizeLoadStoreInst(Instruction *LdStInst, Value *Addr,
 
     // Add in the Base Offset if present.
     if (AddrMode.BaseOffs) {
-      Value *V = ConstantInt::get(IntPtrTy, AddrMode.BaseOffs);
+      Value *V = Context->getConstantInt(IntPtrTy, AddrMode.BaseOffs);
       if (Result)
         Result = BinaryOperator::CreateAdd(Result, V, "sunkaddr", InsertPt);
       else
@@ -926,20 +656,20 @@ bool CodeGenPrepare::OptimizeLoadStoreInst(Instruction *LdStInst, Value *Addr,
     }
 
     if (Result == 0)
-      SunkAddr = Constant::getNullValue(Addr->getType());
+      SunkAddr = Context->getNullValue(Addr->getType());
     else
       SunkAddr = new IntToPtrInst(Result, Addr->getType(), "sunkaddr",InsertPt);
   }
 
-  LdStInst->replaceUsesOfWith(Addr, SunkAddr);
+  MemoryInst->replaceUsesOfWith(Addr, SunkAddr);
 
   if (Addr->use_empty())
-    EraseDeadInstructions(Addr);
+    RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(Addr);
   return true;
 }
 
 /// OptimizeInlineAsmInst - If there are any memory operands, use
-/// OptimizeLoadStoreInt to sink their address computing into the block when
+/// OptimizeMemoryInst to sink their address computing into the block when
 /// possible / profitable.
 bool CodeGenPrepare::OptimizeInlineAsmInst(Instruction *I, CallSite CS,
                                            DenseMap<Value*,Value*> &SunkAddrs) {
@@ -980,8 +710,7 @@ bool CodeGenPrepare::OptimizeInlineAsmInst(Instruction *I, CallSite CS,
     if (OpInfo.ConstraintType == TargetLowering::C_Memory &&
         OpInfo.isIndirect) {
       Value *OpVal = OpInfo.CallOperandVal;
-      MadeChange |= OptimizeLoadStoreInst(I, OpVal, OpVal->getType(),
-                                          SunkAddrs);
+      MadeChange |= OptimizeMemoryInst(I, OpVal, OpVal->getType(), SunkAddrs);
     }
   }
 
@@ -1069,17 +798,16 @@ bool CodeGenPrepare::OptimizeExtUses(Instruction *I) {
 bool CodeGenPrepare::OptimizeBlock(BasicBlock &BB) {
   bool MadeChange = false;
 
-  // Split all critical edges where the dest block has a PHI and where the phi
-  // has shared immediate operands.
+  // Split all critical edges where the dest block has a PHI.
   TerminatorInst *BBTI = BB.getTerminator();
   if (BBTI->getNumSuccessors() > 1) {
-    for (unsigned i = 0, e = BBTI->getNumSuccessors(); i != e; ++i)
-      if (isa<PHINode>(BBTI->getSuccessor(i)->begin()) &&
-          isCriticalEdge(BBTI, i, true))
-        SplitEdgeNicely(BBTI, i, this);
+    for (unsigned i = 0, e = BBTI->getNumSuccessors(); i != e; ++i) {
+      BasicBlock *SuccBB = BBTI->getSuccessor(i);
+      if (isa<PHINode>(SuccBB->begin()) && isCriticalEdge(BBTI, i, true))
+        SplitEdgeNicely(BBTI, i, BackEdges, this);
+    }
   }
 
-
   // Keep track of non-local addresses that have been sunk into this block.
   // This allows us to avoid inserting duplicate code for blocks with multiple
   // load/stores of the same address.
@@ -1110,13 +838,13 @@ bool CodeGenPrepare::OptimizeBlock(BasicBlock &BB) {
       MadeChange |= OptimizeCmpExpression(CI);
     } else if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(I)) {
       if (TLI)
-        MadeChange |= OptimizeLoadStoreInst(I, I->getOperand(0), LI->getType(),
-                                            SunkAddrs);
+        MadeChange |= OptimizeMemoryInst(I, I->getOperand(0), LI->getType(),
+                                         SunkAddrs);
     } else if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(I)) {
       if (TLI)
-        MadeChange |= OptimizeLoadStoreInst(I, SI->getOperand(1),
-                                            SI->getOperand(0)->getType(),
-                                            SunkAddrs);
+        MadeChange |= OptimizeMemoryInst(I, SI->getOperand(1),
+                                         SI->getOperand(0)->getType(),
+                                         SunkAddrs);
     } else if (GetElementPtrInst *GEPI = dyn_cast<GetElementPtrInst>(I)) {
       if (GEPI->hasAllZeroIndices()) {
         /// The GEP operand must be a pointer, so must its result -> BitCast
@@ -1133,9 +861,12 @@ bool CodeGenPrepare::OptimizeBlock(BasicBlock &BB) {
       if (TLI && isa<InlineAsm>(CI->getCalledValue()))
         if (const TargetAsmInfo *TAI =
             TLI->getTargetMachine().getTargetAsmInfo()) {
-          if (TAI->ExpandInlineAsm(CI))
+          if (TAI->ExpandInlineAsm(CI)) {
             BBI = BB.begin();
-          else
+            // Avoid processing instructions out of order, which could cause
+            // reuse before a value is defined.
+            SunkAddrs.clear();
+          } else
             // Sink address computing for memory operands into the block.
             MadeChange |= OptimizeInlineAsmInst(I, &(*CI), SunkAddrs);
         }