Check alignment of loads when deciding whether it is safe to execute them
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / Scalar / JumpThreading.cpp
index 065f6a2ee4e8205dfb223f077bb84727e16e64e3..3eff3d8d23d4d775ff1ce068ffac104de326718c 100644 (file)
@@ -17,6 +17,7 @@
 #include "llvm/LLVMContext.h"
 #include "llvm/Pass.h"
 #include "llvm/Analysis/InstructionSimplify.h"
+#include "llvm/Analysis/LazyValueInfo.h"
 #include "llvm/Transforms/Utils/BasicBlockUtils.h"
 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
 #include "llvm/Transforms/Utils/SSAUpdater.h"
@@ -28,6 +29,7 @@
 #include "llvm/ADT/SmallSet.h"
 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
 #include "llvm/Support/Debug.h"
+#include "llvm/Support/ValueHandle.h"
 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
 using namespace llvm;
 
@@ -40,6 +42,12 @@ Threshold("jump-threading-threshold",
           cl::desc("Max block size to duplicate for jump threading"),
           cl::init(6), cl::Hidden);
 
+// Turn on use of LazyValueInfo.
+static cl::opt<bool>
+EnableLVI("enable-jump-threading-lvi", cl::ReallyHidden);
+
+
+
 namespace {
   /// This pass performs 'jump threading', which looks at blocks that have
   /// multiple predecessors and multiple successors.  If one or more of the
@@ -59,6 +67,7 @@ namespace {
   ///
   class JumpThreading : public FunctionPass {
     TargetData *TD;
+    LazyValueInfo *LVI;
 #ifdef NDEBUG
     SmallPtrSet<BasicBlock*, 16> LoopHeaders;
 #else
@@ -69,26 +78,32 @@ namespace {
     JumpThreading() : FunctionPass(&ID) {}
 
     bool runOnFunction(Function &F);
-    void FindLoopHeaders(Function &F);
     
+    virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
+      if (EnableLVI)
+        AU.addRequired<LazyValueInfo>();
+    }
+    
+    void FindLoopHeaders(Function &F);
     bool ProcessBlock(BasicBlock *BB);
     bool ThreadEdge(BasicBlock *BB, const SmallVectorImpl<BasicBlock*> &PredBBs,
                     BasicBlock *SuccBB);
     bool DuplicateCondBranchOnPHIIntoPred(BasicBlock *BB,
-                                          BasicBlock *PredBB);
+                                  const SmallVectorImpl<BasicBlock *> &PredBBs);
     
     typedef SmallVectorImpl<std::pair<ConstantInt*,
                                       BasicBlock*> > PredValueInfo;
     
     bool ComputeValueKnownInPredecessors(Value *V, BasicBlock *BB,
                                          PredValueInfo &Result);
-    bool ProcessThreadableEdges(Instruction *CondInst, BasicBlock *BB);
+    bool ProcessThreadableEdges(Value *Cond, BasicBlock *BB);
     
     
     bool ProcessBranchOnDuplicateCond(BasicBlock *PredBB, BasicBlock *DestBB);
     bool ProcessSwitchOnDuplicateCond(BasicBlock *PredBB, BasicBlock *DestBB);
 
-    bool ProcessJumpOnPHI(PHINode *PN);
+    bool ProcessBranchOnPHI(PHINode *PN);
+    bool ProcessBranchOnXOR(BinaryOperator *BO);
     
     bool SimplifyPartiallyRedundantLoad(LoadInst *LI);
   };
@@ -104,15 +119,15 @@ FunctionPass *llvm::createJumpThreadingPass() { return new JumpThreading(); }
 /// runOnFunction - Top level algorithm.
 ///
 bool JumpThreading::runOnFunction(Function &F) {
-  DEBUG(errs() << "Jump threading on function '" << F.getName() << "'\n");
+  DEBUG(dbgs() << "Jump threading on function '" << F.getName() << "'\n");
   TD = getAnalysisIfAvailable<TargetData>();
+  LVI = EnableLVI ? &getAnalysis<LazyValueInfo>() : 0;
   
   FindLoopHeaders(F);
   
-  bool AnotherIteration = true, EverChanged = false;
-  while (AnotherIteration) {
-    AnotherIteration = false;
-    bool Changed = false;
+  bool Changed, EverChanged = false;
+  do {
+    Changed = false;
     for (Function::iterator I = F.begin(), E = F.end(); I != E;) {
       BasicBlock *BB = I;
       // Thread all of the branches we can over this block. 
@@ -125,7 +140,7 @@ bool JumpThreading::runOnFunction(Function &F) {
       // edges which simplifies the CFG.
       if (pred_begin(BB) == pred_end(BB) &&
           BB != &BB->getParent()->getEntryBlock()) {
-        DEBUG(errs() << "  JT: Deleting dead block '" << BB->getName()
+        DEBUG(dbgs() << "  JT: Deleting dead block '" << BB->getName()
               << "' with terminator: " << *BB->getTerminator() << '\n');
         LoopHeaders.erase(BB);
         DeleteDeadBlock(BB);
@@ -144,20 +159,25 @@ bool JumpThreading::runOnFunction(Function &F) {
           if (BBI->isTerminator()) {
             // Since TryToSimplifyUncondBranchFromEmptyBlock may delete the
             // block, we have to make sure it isn't in the LoopHeaders set.  We
-            // reinsert afterward in the rare case when the block isn't deleted.
+            // reinsert afterward if needed.
             bool ErasedFromLoopHeaders = LoopHeaders.erase(BB);
+            BasicBlock *Succ = BI->getSuccessor(0);
             
-            if (TryToSimplifyUncondBranchFromEmptyBlock(BB))
+            if (TryToSimplifyUncondBranchFromEmptyBlock(BB)) {
               Changed = true;
-            else if (ErasedFromLoopHeaders)
+              // If we deleted BB and BB was the header of a loop, then the
+              // successor is now the header of the loop.
+              BB = Succ;
+            }
+            
+            if (ErasedFromLoopHeaders)
               LoopHeaders.insert(BB);
           }
         }
       }
     }
-    AnotherIteration = Changed;
     EverChanged |= Changed;
-  }
+  } while (Changed);
   
   LoopHeaders.clear();
   return EverChanged;
@@ -235,31 +255,54 @@ void JumpThreading::FindLoopHeaders(Function &F) {
 /// predecessors.  If so, return the known list of value and pred BB in the
 /// result vector.  If a value is known to be undef, it is returned as null.
 ///
-/// The BB basic block is known to start with a PHI node.
-///
 /// This returns true if there were any known values.
 ///
-///
-/// TODO: Per PR2563, we could infer value range information about a predecessor
-/// based on its terminator.
 bool JumpThreading::
 ComputeValueKnownInPredecessors(Value *V, BasicBlock *BB,PredValueInfo &Result){
-  PHINode *TheFirstPHI = cast<PHINode>(BB->begin());
-  
   // If V is a constantint, then it is known in all predecessors.
   if (isa<ConstantInt>(V) || isa<UndefValue>(V)) {
     ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V);
-    Result.resize(TheFirstPHI->getNumIncomingValues());
-    for (unsigned i = 0, e = Result.size(); i != e; ++i)
-      Result[i] = std::make_pair(CI, TheFirstPHI->getIncomingBlock(i));
+    
+    for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI)
+      Result.push_back(std::make_pair(CI, *PI));
     return true;
   }
   
   // If V is a non-instruction value, or an instruction in a different block,
   // then it can't be derived from a PHI.
   Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
-  if (I == 0 || I->getParent() != BB)
+  if (I == 0 || I->getParent() != BB) {
+    
+    // Okay, if this is a live-in value, see if it has a known value at the end
+    // of any of our predecessors.
+    //
+    // FIXME: This should be an edge property, not a block end property.
+    /// TODO: Per PR2563, we could infer value range information about a
+    /// predecessor based on its terminator.
+    //
+    if (LVI) {
+      // FIXME: change this to use the more-rich 'getPredicateOnEdge' method if
+      // "I" is a non-local compare-with-a-constant instruction.  This would be
+      // able to handle value inequalities better, for example if the compare is
+      // "X < 4" and "X < 3" is known true but "X < 4" itself is not available.
+      // Perhaps getConstantOnEdge should be smart enough to do this?
+      
+      for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI) {
+        // If the value is known by LazyValueInfo to be a constant in a
+        // predecessor, use that information to try to thread this block.
+        Constant *PredCst = LVI->getConstantOnEdge(V, *PI, BB);
+        if (PredCst == 0 ||
+            (!isa<ConstantInt>(PredCst) && !isa<UndefValue>(PredCst)))
+          continue;
+        
+        Result.push_back(std::make_pair(dyn_cast<ConstantInt>(PredCst), *PI));
+      }
+      
+      return !Result.empty();
+    }
+    
     return false;
+  }
   
   /// If I is a PHI node, then we know the incoming values for any constants.
   if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(I)) {
@@ -313,8 +356,9 @@ ComputeValueKnownInPredecessors(Value *V, BasicBlock *BB,PredValueInfo &Result){
 
       // Invert the known values.
       for (unsigned i = 0, e = Result.size(); i != e; ++i)
-        Result[i].first =
-          cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getNot(Result[i].first));
+        if (Result[i].first)
+          Result[i].first =
+            cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getNot(Result[i].first));
       return true;
     }
   }
@@ -330,8 +374,18 @@ ComputeValueKnownInPredecessors(Value *V, BasicBlock *BB,PredValueInfo &Result){
         Value *LHS = PN->getIncomingValue(i);
         Value *RHS = Cmp->getOperand(1)->DoPHITranslation(BB, PredBB);
         
-        Value *Res = SimplifyCmpInst(Cmp->getPredicate(), LHS, RHS);
-        if (Res == 0) continue;
+        Value *Res = SimplifyCmpInst(Cmp->getPredicate(), LHS, RHS, TD);
+        if (Res == 0) {
+          if (!LVI || !isa<Constant>(RHS))
+            continue;
+          
+          LazyValueInfo::Tristate 
+            ResT = LVI->getPredicateOnEdge(Cmp->getPredicate(), LHS,
+                                           cast<Constant>(RHS), PredBB, BB);
+          if (ResT == LazyValueInfo::Unknown)
+            continue;
+          Res = ConstantInt::get(Type::getInt1Ty(LHS->getContext()), ResT);
+        }
         
         if (isa<UndefValue>(Res))
           Result.push_back(std::make_pair((ConstantInt*)0, PredBB));
@@ -342,8 +396,30 @@ ComputeValueKnownInPredecessors(Value *V, BasicBlock *BB,PredValueInfo &Result){
       return !Result.empty();
     }
     
-    // TODO: We could also recurse to see if we can determine constants another
-    // way.
+    
+    // If comparing a live-in value against a constant, see if we know the
+    // live-in value on any predecessors.
+    if (LVI && isa<Constant>(Cmp->getOperand(1)) &&
+        Cmp->getType()->isInteger() && // Not vector compare.
+        (!isa<Instruction>(Cmp->getOperand(0)) ||
+         cast<Instruction>(Cmp->getOperand(0))->getParent() != BB)) {
+      Constant *RHSCst = cast<Constant>(Cmp->getOperand(1));
+      
+      for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI) {
+        // If the value is known by LazyValueInfo to be a constant in a
+        // predecessor, use that information to try to thread this block.
+        LazyValueInfo::Tristate
+          Res = LVI->getPredicateOnEdge(Cmp->getPredicate(), Cmp->getOperand(0),
+                                        RHSCst, *PI, BB);
+        if (Res == LazyValueInfo::Unknown)
+          continue;
+
+        Constant *ResC = ConstantInt::get(Cmp->getType(), Res);
+        Result.push_back(std::make_pair(cast<ConstantInt>(ResC), *PI));
+      }
+      
+      return !Result.empty();
+    }
   }
   return false;
 }
@@ -375,6 +451,12 @@ static unsigned GetBestDestForJumpOnUndef(BasicBlock *BB) {
 /// ProcessBlock - If there are any predecessors whose control can be threaded
 /// through to a successor, transform them now.
 bool JumpThreading::ProcessBlock(BasicBlock *BB) {
+  // If the block is trivially dead, just return and let the caller nuke it.
+  // This simplifies other transformations.
+  if (pred_begin(BB) == pred_end(BB) &&
+      BB != &BB->getParent()->getEntryBlock())
+    return false;
+  
   // If this block has a single predecessor, and if that pred has a single
   // successor, merge the blocks.  This encourages recursive jump threading
   // because now the condition in this block can be threaded through
@@ -413,7 +495,7 @@ bool JumpThreading::ProcessBlock(BasicBlock *BB) {
   // terminator to an unconditional branch.  This can occur due to threading in
   // other blocks.
   if (isa<ConstantInt>(Condition)) {
-    DEBUG(errs() << "  In block '" << BB->getName()
+    DEBUG(dbgs() << "  In block '" << BB->getName()
           << "' folding terminator: " << *BB->getTerminator() << '\n');
     ++NumFolds;
     ConstantFoldTerminator(BB);
@@ -432,7 +514,7 @@ bool JumpThreading::ProcessBlock(BasicBlock *BB) {
       RemovePredecessorAndSimplify(BBTerm->getSuccessor(i), BB, TD);
     }
     
-    DEBUG(errs() << "  In block '" << BB->getName()
+    DEBUG(dbgs() << "  In block '" << BB->getName()
           << "' folding undef terminator: " << *BBTerm << '\n');
     BranchInst::Create(BBTerm->getSuccessor(BestSucc), BBTerm);
     BBTerm->eraseFromParent();
@@ -446,7 +528,8 @@ bool JumpThreading::ProcessBlock(BasicBlock *BB) {
   //     br COND, BBX, BBY
   //  BBX:
   //     br COND, BBZ, BBW
-  if (!Condition->hasOneUse() && // Multiple uses.
+  if (!LVI &&
+      !Condition->hasOneUse() && // Multiple uses.
       (CondInst == 0 || CondInst->getParent() != BB)) { // Non-local definition.
     pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB);
     if (isa<BranchInst>(BB->getTerminator())) {
@@ -466,17 +549,18 @@ bool JumpThreading::ProcessBlock(BasicBlock *BB) {
   }
 
   // All the rest of our checks depend on the condition being an instruction.
-  if (CondInst == 0)
+  if (CondInst == 0) {
+    // FIXME: Unify this with code below.
+    if (LVI && ProcessThreadableEdges(Condition, BB))
+      return true;
     return false;
-  
-  // See if this is a phi node in the current block.
-  if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(CondInst))
-    if (PN->getParent() == BB)
-      return ProcessJumpOnPHI(PN);
+  }  
+    
   
   if (CmpInst *CondCmp = dyn_cast<CmpInst>(CondInst)) {
-    if (!isa<PHINode>(CondCmp->getOperand(0)) ||
-        cast<PHINode>(CondCmp->getOperand(0))->getParent() != BB) {
+    if (!LVI &&
+        (!isa<PHINode>(CondCmp->getOperand(0)) ||
+         cast<PHINode>(CondCmp->getOperand(0))->getParent() != BB)) {
       // If we have a comparison, loop over the predecessors to see if there is
       // a condition with a lexically identical value.
       pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB);
@@ -501,13 +585,13 @@ bool JumpThreading::ProcessBlock(BasicBlock *BB) {
   // we see one, check to see if it's partially redundant.  If so, insert a PHI
   // which can then be used to thread the values.
   //
-  // This is particularly important because reg2mem inserts loads and stores all
-  // over the place, and this blocks jump threading if we don't zap them.
   Value *SimplifyValue = CondInst;
   if (CmpInst *CondCmp = dyn_cast<CmpInst>(SimplifyValue))
     if (isa<Constant>(CondCmp->getOperand(1)))
       SimplifyValue = CondCmp->getOperand(0);
   
+  // TODO: There are other places where load PRE would be profitable, such as
+  // more complex comparisons.
   if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(SimplifyValue))
     if (SimplifyPartiallyRedundantLoad(LI))
       return true;
@@ -517,16 +601,24 @@ bool JumpThreading::ProcessBlock(BasicBlock *BB) {
   // a PHI node in the current block.  If we can prove that any predecessors
   // compute a predictable value based on a PHI node, thread those predecessors.
   //
-  // We only bother doing this if the current block has a PHI node and if the
-  // conditional instruction lives in the current block.  If either condition
-  // fails, this won't be a computable value anyway.
-  if (CondInst->getParent() == BB && isa<PHINode>(BB->front()))
-    if (ProcessThreadableEdges(CondInst, BB))
-      return true;
+  if (ProcessThreadableEdges(CondInst, BB))
+    return true;
+  
+  // If this is an otherwise-unfoldable branch on a phi node in the current
+  // block, see if we can simplify.
+  if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(CondInst))
+    if (PN->getParent() == BB && isa<BranchInst>(BB->getTerminator()))
+      return ProcessBranchOnPHI(PN);
+  
+  
+  // If this is an otherwise-unfoldable branch on a XOR, see if we can simplify.
+  if (CondInst->getOpcode() == Instruction::Xor &&
+      CondInst->getParent() == BB && isa<BranchInst>(BB->getTerminator()))
+    return ProcessBranchOnXOR(cast<BinaryOperator>(CondInst));
   
   
   // TODO: If we have: "br (X > 0)"  and we have a predecessor where we know
-  // "(X == 4)" thread through this block.
+  // "(X == 4)", thread through this block.
   
   return false;
 }
@@ -554,7 +646,7 @@ bool JumpThreading::ProcessBranchOnDuplicateCond(BasicBlock *PredBB,
   else if (PredBI->getSuccessor(0) != BB)
     BranchDir = false;
   else {
-    DEBUG(errs() << "  In block '" << PredBB->getName()
+    DEBUG(dbgs() << "  In block '" << PredBB->getName()
           << "' folding terminator: " << *PredBB->getTerminator() << '\n');
     ++NumFolds;
     ConstantFoldTerminator(PredBB);
@@ -566,7 +658,7 @@ bool JumpThreading::ProcessBranchOnDuplicateCond(BasicBlock *PredBB,
   // If the dest block has one predecessor, just fix the branch condition to a
   // constant and fold it.
   if (BB->getSinglePredecessor()) {
-    DEBUG(errs() << "  In block '" << BB->getName()
+    DEBUG(dbgs() << "  In block '" << BB->getName()
           << "' folding condition to '" << BranchDir << "': "
           << *BB->getTerminator() << '\n');
     ++NumFolds;
@@ -637,11 +729,16 @@ bool JumpThreading::ProcessSwitchOnDuplicateCond(BasicBlock *PredBB,
       if (PredSI->getSuccessor(PredCase) != DestBB &&
           DestSI->getSuccessor(i) != DestBB)
         continue;
+      
+      // Do not forward this if it already goes to this destination, this would
+      // be an infinite loop.
+      if (PredSI->getSuccessor(PredCase) == DestSucc)
+        continue;
 
       // Otherwise, we're safe to make the change.  Make sure that the edge from
       // DestSI to DestSucc is not critical and has no PHI nodes.
-      DEBUG(errs() << "FORWARDING EDGE " << *DestVal << "   FROM: " << *PredSI);
-      DEBUG(errs() << "THROUGH: " << *DestSI);
+      DEBUG(dbgs() << "FORWARDING EDGE " << *DestVal << "   FROM: " << *PredSI);
+      DEBUG(dbgs() << "THROUGH: " << *DestSI);
 
       // If the destination has PHI nodes, just split the edge for updating
       // simplicity.
@@ -679,7 +776,7 @@ bool JumpThreading::SimplifyPartiallyRedundantLoad(LoadInst *LI) {
   Value *LoadedPtr = LI->getOperand(0);
 
   // If the loaded operand is defined in the LoadBB, it can't be available.
-  // FIXME: Could do PHI translation, that would be fun :)
+  // TODO: Could do simple PHI translation, that would be fun :)
   if (Instruction *PtrOp = dyn_cast<Instruction>(LoadedPtr))
     if (PtrOp->getParent() == LoadBB)
       return false;
@@ -688,8 +785,8 @@ bool JumpThreading::SimplifyPartiallyRedundantLoad(LoadInst *LI) {
   // the entry to its block.
   BasicBlock::iterator BBIt = LI;
 
-  if (Value *AvailableVal = FindAvailableLoadedValue(LoadedPtr, LoadBB, 
-                                                     BBIt, 6)) {
+  if (Value *AvailableVal = 
+        FindAvailableLoadedValue(LoadedPtr, LoadBB, BBIt, 6)) {
     // If the value if the load is locally available within the block, just use
     // it.  This frequently occurs for reg2mem'd allocas.
     //cerr << "LOAD ELIMINATED:\n" << *BBIt << *LI << "\n";
@@ -772,7 +869,7 @@ bool JumpThreading::SimplifyPartiallyRedundantLoad(LoadInst *LI) {
     // Split them out to their own block.
     UnavailablePred =
       SplitBlockPredecessors(LoadBB, &PredsToSplit[0], PredsToSplit.size(),
-                             "thread-split", this);
+                             "thread-pre-split", this);
   }
   
   // If the value isn't available in all predecessors, then there will be
@@ -781,7 +878,8 @@ bool JumpThreading::SimplifyPartiallyRedundantLoad(LoadInst *LI) {
   if (UnavailablePred) {
     assert(UnavailablePred->getTerminator()->getNumSuccessors() == 1 &&
            "Can't handle critical edge here!");
-    Value *NewVal = new LoadInst(LoadedPtr, LI->getName()+".pr",
+    Value *NewVal = new LoadInst(LoadedPtr, LI->getName()+".pr", false,
+                                 LI->getAlignment(),
                                  UnavailablePred->getTerminator());
     AvailablePreds.push_back(std::make_pair(UnavailablePred, NewVal));
   }
@@ -879,27 +977,26 @@ FindMostPopularDest(BasicBlock *BB,
   return MostPopularDest;
 }
 
-bool JumpThreading::ProcessThreadableEdges(Instruction *CondInst,
-                                           BasicBlock *BB) {
+bool JumpThreading::ProcessThreadableEdges(Value *Cond, BasicBlock *BB) {
   // If threading this would thread across a loop header, don't even try to
   // thread the edge.
   if (LoopHeaders.count(BB))
     return false;
   
   SmallVector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*>, 8> PredValues;
-  if (!ComputeValueKnownInPredecessors(CondInst, BB, PredValues))
+  if (!ComputeValueKnownInPredecessors(Cond, BB, PredValues))
     return false;
   assert(!PredValues.empty() &&
          "ComputeValueKnownInPredecessors returned true with no values");
 
-  DEBUG(errs() << "IN BB: " << *BB;
+  DEBUG(dbgs() << "IN BB: " << *BB;
         for (unsigned i = 0, e = PredValues.size(); i != e; ++i) {
-          errs() << "  BB '" << BB->getName() << "': FOUND condition = ";
+          dbgs() << "  BB '" << BB->getName() << "': FOUND condition = ";
           if (PredValues[i].first)
-            errs() << *PredValues[i].first;
+            dbgs() << *PredValues[i].first;
           else
-            errs() << "UNDEF";
-          errs() << " for pred '" << PredValues[i].second->getName()
+            dbgs() << "UNDEF";
+          dbgs() << " for pred '" << PredValues[i].second->getName()
           << "'.\n";
         });
   
@@ -983,36 +1080,135 @@ bool JumpThreading::ProcessThreadableEdges(Instruction *CondInst,
   return ThreadEdge(BB, PredsToFactor, MostPopularDest);
 }
 
-/// ProcessJumpOnPHI - We have a conditional branch or switch on a PHI node in
-/// the current block.  See if there are any simplifications we can do based on
-/// inputs to the phi node.
+/// ProcessBranchOnPHI - We have an otherwise unthreadable conditional branch on
+/// a PHI node in the current block.  See if there are any simplifications we
+/// can do based on inputs to the phi node.
 /// 
-bool JumpThreading::ProcessJumpOnPHI(PHINode *PN) {
+bool JumpThreading::ProcessBranchOnPHI(PHINode *PN) {
   BasicBlock *BB = PN->getParent();
   
-  // If any of the predecessor blocks end in an unconditional branch, we can
-  // *duplicate* the jump into that block in order to further encourage jump
-  // threading and to eliminate cases where we have branch on a phi of an icmp
-  // (branch on icmp is much better).
-
-  // We don't want to do this tranformation for switches, because we don't
-  // really want to duplicate a switch.
-  if (isa<SwitchInst>(BB->getTerminator()))
-    return false;
+  // TODO: We could make use of this to do it once for blocks with common PHI
+  // values.
+  SmallVector<BasicBlock*, 1> PredBBs;
+  PredBBs.resize(1);
   
-  // Look for unconditional branch predecessors.
+  // If any of the predecessor blocks end in an unconditional branch, we can
+  // *duplicate* the conditional branch into that block in order to further
+  // encourage jump threading and to eliminate cases where we have branch on a
+  // phi of an icmp (branch on icmp is much better).
   for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
     BasicBlock *PredBB = PN->getIncomingBlock(i);
     if (BranchInst *PredBr = dyn_cast<BranchInst>(PredBB->getTerminator()))
-      if (PredBr->isUnconditional() &&
-          // Try to duplicate BB into PredBB.
-          DuplicateCondBranchOnPHIIntoPred(BB, PredBB))
-        return true;
+      if (PredBr->isUnconditional()) {
+        PredBBs[0] = PredBB;
+        // Try to duplicate BB into PredBB.
+        if (DuplicateCondBranchOnPHIIntoPred(BB, PredBBs))
+          return true;
+      }
   }
 
   return false;
 }
 
+/// ProcessBranchOnXOR - We have an otherwise unthreadable conditional branch on
+/// a xor instruction in the current block.  See if there are any
+/// simplifications we can do based on inputs to the xor.
+/// 
+bool JumpThreading::ProcessBranchOnXOR(BinaryOperator *BO) {
+  BasicBlock *BB = BO->getParent();
+  
+  // If either the LHS or RHS of the xor is a constant, don't do this
+  // optimization.
+  if (isa<ConstantInt>(BO->getOperand(0)) ||
+      isa<ConstantInt>(BO->getOperand(1)))
+    return false;
+  
+  // If the first instruction in BB isn't a phi, we won't be able to infer
+  // anything special about any particular predecessor.
+  if (!isa<PHINode>(BB->front()))
+    return false;
+  
+  // If we have a xor as the branch input to this block, and we know that the
+  // LHS or RHS of the xor in any predecessor is true/false, then we can clone
+  // the condition into the predecessor and fix that value to true, saving some
+  // logical ops on that path and encouraging other paths to simplify.
+  //
+  // This copies something like this:
+  //
+  //  BB:
+  //    %X = phi i1 [1],  [%X']
+  //    %Y = icmp eq i32 %A, %B
+  //    %Z = xor i1 %X, %Y
+  //    br i1 %Z, ...
+  //
+  // Into:
+  //  BB':
+  //    %Y = icmp ne i32 %A, %B
+  //    br i1 %Z, ...
+
+  SmallVector<std::pair<ConstantInt*, BasicBlock*>, 8> XorOpValues;
+  bool isLHS = true;
+  if (!ComputeValueKnownInPredecessors(BO->getOperand(0), BB, XorOpValues)) {
+    assert(XorOpValues.empty());
+    if (!ComputeValueKnownInPredecessors(BO->getOperand(1), BB, XorOpValues))
+      return false;
+    isLHS = false;
+  }
+  
+  assert(!XorOpValues.empty() &&
+         "ComputeValueKnownInPredecessors returned true with no values");
+
+  // Scan the information to see which is most popular: true or false.  The
+  // predecessors can be of the set true, false, or undef.
+  unsigned NumTrue = 0, NumFalse = 0;
+  for (unsigned i = 0, e = XorOpValues.size(); i != e; ++i) {
+    if (!XorOpValues[i].first) continue;  // Ignore undefs for the count.
+    if (XorOpValues[i].first->isZero())
+      ++NumFalse;
+    else
+      ++NumTrue;
+  }
+  
+  // Determine which value to split on, true, false, or undef if neither.
+  ConstantInt *SplitVal = 0;
+  if (NumTrue > NumFalse)
+    SplitVal = ConstantInt::getTrue(BB->getContext());
+  else if (NumTrue != 0 || NumFalse != 0)
+    SplitVal = ConstantInt::getFalse(BB->getContext());
+  
+  // Collect all of the blocks that this can be folded into so that we can
+  // factor this once and clone it once.
+  SmallVector<BasicBlock*, 8> BlocksToFoldInto;
+  for (unsigned i = 0, e = XorOpValues.size(); i != e; ++i) {
+    if (XorOpValues[i].first != SplitVal && XorOpValues[i].first != 0) continue;
+
+    BlocksToFoldInto.push_back(XorOpValues[i].second);
+  }
+  
+  // If we inferred a value for all of the predecessors, then duplication won't
+  // help us.  However, we can just replace the LHS or RHS with the constant.
+  if (BlocksToFoldInto.size() ==
+      cast<PHINode>(BB->front()).getNumIncomingValues()) {
+    if (SplitVal == 0) {
+      // If all preds provide undef, just nuke the xor, because it is undef too.
+      BO->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(BO->getType()));
+      BO->eraseFromParent();
+    } else if (SplitVal->isZero()) {
+      // If all preds provide 0, replace the xor with the other input.
+      BO->replaceAllUsesWith(BO->getOperand(isLHS));
+      BO->eraseFromParent();
+    } else {
+      // If all preds provide 1, set the computed value to 1.
+      BO->setOperand(!isLHS, SplitVal);
+    }
+    
+    return true;
+  }
+  
+  // Try to duplicate BB into PredBB.
+  return DuplicateCondBranchOnPHIIntoPred(BB, BlocksToFoldInto);
+}
+
 
 /// AddPHINodeEntriesForMappedBlock - We're adding 'NewPred' as a new
 /// predecessor to the PHIBB block.  If it has PHI nodes, add entries for
@@ -1046,7 +1242,7 @@ bool JumpThreading::ThreadEdge(BasicBlock *BB,
                                BasicBlock *SuccBB) {
   // If threading to the same block as we come from, we would infinite loop.
   if (SuccBB == BB) {
-    DEBUG(errs() << "  Not threading across BB '" << BB->getName()
+    DEBUG(dbgs() << "  Not threading across BB '" << BB->getName()
           << "' - would thread to self!\n");
     return false;
   }
@@ -1054,7 +1250,7 @@ bool JumpThreading::ThreadEdge(BasicBlock *BB,
   // If threading this would thread across a loop header, don't thread the edge.
   // See the comments above FindLoopHeaders for justifications and caveats.
   if (LoopHeaders.count(BB)) {
-    DEBUG(errs() << "  Not threading across loop header BB '" << BB->getName()
+    DEBUG(dbgs() << "  Not threading across loop header BB '" << BB->getName()
           << "' to dest BB '" << SuccBB->getName()
           << "' - it might create an irreducible loop!\n");
     return false;
@@ -1062,7 +1258,7 @@ bool JumpThreading::ThreadEdge(BasicBlock *BB,
 
   unsigned JumpThreadCost = getJumpThreadDuplicationCost(BB);
   if (JumpThreadCost > Threshold) {
-    DEBUG(errs() << "  Not threading BB '" << BB->getName()
+    DEBUG(dbgs() << "  Not threading BB '" << BB->getName()
           << "' - Cost is too high: " << JumpThreadCost << "\n");
     return false;
   }
@@ -1072,14 +1268,14 @@ bool JumpThreading::ThreadEdge(BasicBlock *BB,
   if (PredBBs.size() == 1)
     PredBB = PredBBs[0];
   else {
-    DEBUG(errs() << "  Factoring out " << PredBBs.size()
+    DEBUG(dbgs() << "  Factoring out " << PredBBs.size()
           << " common predecessors.\n");
     PredBB = SplitBlockPredecessors(BB, &PredBBs[0], PredBBs.size(),
                                     ".thr_comm", this);
   }
   
   // And finally, do it!
-  DEBUG(errs() << "  Threading edge from '" << PredBB->getName() << "' to '"
+  DEBUG(dbgs() << "  Threading edge from '" << PredBB->getName() << "' to '"
         << SuccBB->getName() << "' with cost: " << JumpThreadCost
         << ", across block:\n    "
         << *BB << "\n");
@@ -1148,7 +1344,7 @@ bool JumpThreading::ThreadEdge(BasicBlock *BB,
     if (UsesToRename.empty())
       continue;
     
-    DEBUG(errs() << "JT: Renaming non-local uses of: " << *I << "\n");
+    DEBUG(dbgs() << "JT: Renaming non-local uses of: " << *I << "\n");
 
     // We found a use of I outside of BB.  Rename all uses of I that are outside
     // its block to be uses of the appropriate PHI node etc.  See ValuesInBlocks
@@ -1159,7 +1355,7 @@ bool JumpThreading::ThreadEdge(BasicBlock *BB,
     
     while (!UsesToRename.empty())
       SSAUpdate.RewriteUse(*UsesToRename.pop_back_val());
-    DEBUG(errs() << "\n");
+    DEBUG(dbgs() << "\n");
   }
   
   
@@ -1176,20 +1372,7 @@ bool JumpThreading::ThreadEdge(BasicBlock *BB,
   // At this point, the IR is fully up to date and consistent.  Do a quick scan
   // over the new instructions and zap any that are constants or dead.  This
   // frequently happens because of phi translation.
-  BI = NewBB->begin();
-  for (BasicBlock::iterator E = NewBB->end(); BI != E; ) {
-    Instruction *Inst = BI++;
-    
-    if (Value *V = SimplifyInstruction(Inst, TD)) {
-      WeakVH BIHandle(BI);
-      ReplaceAndSimplifyAllUses(Inst, V, TD);
-      if (BIHandle == 0)
-        BI = NewBB->begin();
-      continue;
-    }
-    
-    RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(Inst);
-  }
+  SimplifyInstructionsInBlock(NewBB, TD);
   
   // Threaded an edge!
   ++NumThreads;
@@ -1202,30 +1385,52 @@ bool JumpThreading::ThreadEdge(BasicBlock *BB,
 /// improves the odds that the branch will be on an analyzable instruction like
 /// a compare.
 bool JumpThreading::DuplicateCondBranchOnPHIIntoPred(BasicBlock *BB,
-                                                     BasicBlock *PredBB) {
+                                 const SmallVectorImpl<BasicBlock *> &PredBBs) {
+  assert(!PredBBs.empty() && "Can't handle an empty set");
+
   // If BB is a loop header, then duplicating this block outside the loop would
   // cause us to transform this into an irreducible loop, don't do this.
   // See the comments above FindLoopHeaders for justifications and caveats.
   if (LoopHeaders.count(BB)) {
-    DEBUG(errs() << "  Not duplicating loop header '" << BB->getName()
-          << "' into predecessor block '" << PredBB->getName()
+    DEBUG(dbgs() << "  Not duplicating loop header '" << BB->getName()
+          << "' into predecessor block '" << PredBBs[0]->getName()
           << "' - it might create an irreducible loop!\n");
     return false;
   }
   
   unsigned DuplicationCost = getJumpThreadDuplicationCost(BB);
   if (DuplicationCost > Threshold) {
-    DEBUG(errs() << "  Not duplicating BB '" << BB->getName()
+    DEBUG(dbgs() << "  Not duplicating BB '" << BB->getName()
           << "' - Cost is too high: " << DuplicationCost << "\n");
     return false;
   }
   
+  // And finally, do it!  Start by factoring the predecessors is needed.
+  BasicBlock *PredBB;
+  if (PredBBs.size() == 1)
+    PredBB = PredBBs[0];
+  else {
+    DEBUG(dbgs() << "  Factoring out " << PredBBs.size()
+          << " common predecessors.\n");
+    PredBB = SplitBlockPredecessors(BB, &PredBBs[0], PredBBs.size(),
+                                    ".thr_comm", this);
+  }
+  
   // Okay, we decided to do this!  Clone all the instructions in BB onto the end
   // of PredBB.
-  DEBUG(errs() << "  Duplicating block '" << BB->getName() << "' into end of '"
+  DEBUG(dbgs() << "  Duplicating block '" << BB->getName() << "' into end of '"
         << PredBB->getName() << "' to eliminate branch on phi.  Cost: "
         << DuplicationCost << " block is:" << *BB << "\n");
   
+  // Unless PredBB ends with an unconditional branch, split the edge so that we
+  // can just clone the bits from BB into the end of the new PredBB.
+  BranchInst *OldPredBranch = dyn_cast<BranchInst>(PredBB->getTerminator());
+  
+  if (OldPredBranch == 0 || !OldPredBranch->isUnconditional()) {
+    PredBB = SplitEdge(PredBB, BB, this);
+    OldPredBranch = cast<BranchInst>(PredBB->getTerminator());
+  }
+  
   // We are going to have to map operands from the original BB block into the
   // PredBB block.  Evaluate PHI nodes in BB.
   DenseMap<Instruction*, Value*> ValueMapping;
@@ -1234,15 +1439,10 @@ bool JumpThreading::DuplicateCondBranchOnPHIIntoPred(BasicBlock *BB,
   for (; PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BI); ++BI)
     ValueMapping[PN] = PN->getIncomingValueForBlock(PredBB);
   
-  BranchInst *OldPredBranch = cast<BranchInst>(PredBB->getTerminator());
-  
   // Clone the non-phi instructions of BB into PredBB, keeping track of the
   // mapping and using it to remap operands in the cloned instructions.
   for (; BI != BB->end(); ++BI) {
     Instruction *New = BI->clone();
-    New->setName(BI->getName());
-    PredBB->getInstList().insert(OldPredBranch, New);
-    ValueMapping[BI] = New;
     
     // Remap operands to patch up intra-block references.
     for (unsigned i = 0, e = New->getNumOperands(); i != e; ++i)
@@ -1251,6 +1451,19 @@ bool JumpThreading::DuplicateCondBranchOnPHIIntoPred(BasicBlock *BB,
         if (I != ValueMapping.end())
           New->setOperand(i, I->second);
       }
+
+    // If this instruction can be simplified after the operands are updated,
+    // just use the simplified value instead.  This frequently happens due to
+    // phi translation.
+    if (Value *IV = SimplifyInstruction(New, TD)) {
+      delete New;
+      ValueMapping[BI] = IV;
+    } else {
+      // Otherwise, insert the new instruction into the block.
+      New->setName(BI->getName());
+      PredBB->getInstList().insert(OldPredBranch, New);
+      ValueMapping[BI] = New;
+    }
   }
   
   // Check to see if the targets of the branch had PHI nodes. If so, we need to
@@ -1286,7 +1499,7 @@ bool JumpThreading::DuplicateCondBranchOnPHIIntoPred(BasicBlock *BB,
     if (UsesToRename.empty())
       continue;
     
-    DEBUG(errs() << "JT: Renaming non-local uses of: " << *I << "\n");
+    DEBUG(dbgs() << "JT: Renaming non-local uses of: " << *I << "\n");
     
     // We found a use of I outside of BB.  Rename all uses of I that are outside
     // its block to be uses of the appropriate PHI node etc.  See ValuesInBlocks
@@ -1297,7 +1510,7 @@ bool JumpThreading::DuplicateCondBranchOnPHIIntoPred(BasicBlock *BB,
     
     while (!UsesToRename.empty())
       SSAUpdate.RewriteUse(*UsesToRename.pop_back_val());
-    DEBUG(errs() << "\n");
+    DEBUG(dbgs() << "\n");
   }
   
   // PredBB no longer jumps to BB, remove entries in the PHI node for the edge