remove DebugIterations option. Despite the accusations,
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / Scalar / JumpThreading.cpp
index 653a83563d2c8b66773477e436cd537d9427024e..59af14b86556042187aadb0ca6ab717a25a7e75f 100644 (file)
 #include "llvm/Pass.h"
 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
+#include "llvm/ADT/STLExtras.h"
+#include "llvm/Analysis/ConstantFolding.h"
 #include "llvm/Transforms/Utils/BasicBlockUtils.h"
 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
+#include "llvm/Target/TargetData.h"
 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
 #include "llvm/Support/Compiler.h"
 #include "llvm/Support/Debug.h"
+#include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
 using namespace llvm;
 
 STATISTIC(NumThreads, "Number of jumps threaded");
@@ -50,22 +54,34 @@ namespace {
   /// revectored to the false side of the second if.
   ///
   class VISIBILITY_HIDDEN JumpThreading : public FunctionPass {
+    TargetData *TD;
   public:
     static char ID; // Pass identification
-    JumpThreading() : FunctionPass((intptr_t)&ID) {}
+    JumpThreading() : FunctionPass(&ID) {}
+
+    virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
+      AU.addRequired<TargetData>();
+    }
 
     bool runOnFunction(Function &F);
-    bool ThreadBlock(BasicBlock *BB);
+    bool ProcessBlock(BasicBlock *BB);
     void ThreadEdge(BasicBlock *BB, BasicBlock *PredBB, BasicBlock *SuccBB);
     BasicBlock *FactorCommonPHIPreds(PHINode *PN, Constant *CstVal);
+    bool ProcessBranchOnDuplicateCond(BasicBlock *PredBB, BasicBlock *DestBB);
+    bool ProcessSwitchOnDuplicateCond(BasicBlock *PredBB, BasicBlock *DestBB);
 
     bool ProcessJumpOnPHI(PHINode *PN);
-    bool ProcessJumpOnLogicalPHI(PHINode *PN, bool isAnd);
+    bool ProcessBranchOnLogical(Value *V, BasicBlock *BB, bool isAnd);
+    bool ProcessBranchOnCompare(CmpInst *Cmp, BasicBlock *BB);
+    
+    bool SimplifyPartiallyRedundantLoad(LoadInst *LI);
   };
-  char JumpThreading::ID = 0;
-  RegisterPass<JumpThreading> X("jump-threading", "Jump Threading");
 }
 
+char JumpThreading::ID = 0;
+static RegisterPass<JumpThreading>
+X("jump-threading", "Jump Threading");
+
 // Public interface to the Jump Threading pass
 FunctionPass *llvm::createJumpThreadingPass() { return new JumpThreading(); }
 
@@ -73,14 +89,29 @@ FunctionPass *llvm::createJumpThreadingPass() { return new JumpThreading(); }
 ///
 bool JumpThreading::runOnFunction(Function &F) {
   DOUT << "Jump threading on function '" << F.getNameStart() << "'\n";
+  TD = &getAnalysis<TargetData>();
   
   bool AnotherIteration = true, EverChanged = false;
   while (AnotherIteration) {
     AnotherIteration = false;
     bool Changed = false;
-    for (Function::iterator I = F.begin(), E = F.end(); I != E; ++I)
-      while (ThreadBlock(I))
+    for (Function::iterator I = F.begin(), E = F.end(); I != E;) {
+      BasicBlock *BB = I;
+      while (ProcessBlock(BB))
         Changed = true;
+      
+      ++I;
+      
+      // If the block is trivially dead, zap it.  This eliminates the successor
+      // edges which simplifies the CFG.
+      if (pred_begin(BB) == pred_end(BB) &&
+          BB != &BB->getParent()->getEntryBlock()) {
+        DOUT << "  JT: Deleting dead block '" << BB->getNameStart()
+             << "' with terminator: " << *BB->getTerminator();
+        DeleteDeadBlock(BB);
+        Changed = true;
+      }
+    }
     AnotherIteration = Changed;
     EverChanged |= Changed;
   }
@@ -113,9 +144,8 @@ BasicBlock *JumpThreading::FactorCommonPHIPreds(PHINode *PN, Constant *CstVal) {
 /// getJumpThreadDuplicationCost - Return the cost of duplicating this block to
 /// thread across it.
 static unsigned getJumpThreadDuplicationCost(const BasicBlock *BB) {
-  BasicBlock::const_iterator I = BB->begin();
   /// Ignore PHI nodes, these will be flattened when duplication happens.
-  while (isa<PHINode>(*I)) ++I;
+  BasicBlock::const_iterator I = BB->getFirstNonPHI();
 
   // Sum up the cost of each instruction until we get to the terminator.  Don't
   // include the terminator because the copy won't include it.
@@ -151,11 +181,27 @@ static unsigned getJumpThreadDuplicationCost(const BasicBlock *BB) {
   return Size;
 }
 
-
-/// ThreadBlock - If there are any predecessors whose control can be threaded
+/// ProcessBlock - If there are any predecessors whose control can be threaded
 /// through to a successor, transform them now.
-bool JumpThreading::ThreadBlock(BasicBlock *BB) {
-  // See if this block ends with a branch of switch.  If so, see if the
+bool JumpThreading::ProcessBlock(BasicBlock *BB) {
+  // 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
+  // predecessors of our predecessor block.
+  if (BasicBlock *SinglePred = BB->getSinglePredecessor())
+    if (SinglePred->getTerminator()->getNumSuccessors() == 1 &&
+        SinglePred != BB) {
+      // 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(BB);
+      
+      if (isEntry && BB != &BB->getParent()->getEntryBlock())
+        BB->moveBefore(&BB->getParent()->getEntryBlock());
+      return true;
+    }
+  
+  // See if this block ends with a branch or switch.  If so, see if the
   // condition is a phi node.  If so, and if an entry of the phi node is a
   // constant, we can thread the block.
   Value *Condition;
@@ -179,35 +225,405 @@ bool JumpThreading::ThreadBlock(BasicBlock *BB) {
     return true;
   }
   
+  // If the terminator is branching on an undef, we can pick any of the
+  // successors to branch to.  Since this is arbitrary, we pick the successor
+  // with the fewest predecessors.  This should reduce the in-degree of the
+  // others.
+  if (isa<UndefValue>(Condition)) {
+    TerminatorInst *BBTerm = BB->getTerminator();
+    unsigned MinSucc = 0;
+    BasicBlock *TestBB = BBTerm->getSuccessor(MinSucc);
+    // Compute the successor with the minimum number of predecessors.
+    unsigned MinNumPreds = std::distance(pred_begin(TestBB), pred_end(TestBB));
+    for (unsigned i = 1, e = BBTerm->getNumSuccessors(); i != e; ++i) {
+      TestBB = BBTerm->getSuccessor(i);
+      unsigned NumPreds = std::distance(pred_begin(TestBB), pred_end(TestBB));
+      if (NumPreds < MinNumPreds)
+        MinSucc = i;
+    }
+    
+    // Fold the branch/switch.
+    for (unsigned i = 0, e = BBTerm->getNumSuccessors(); i != e; ++i) {
+      if (i == MinSucc) continue;
+      BBTerm->getSuccessor(i)->removePredecessor(BB);
+    }
+    
+    DOUT << "  In block '" << BB->getNameStart()
+         << "' folding undef terminator: " << *BBTerm;
+    BranchInst::Create(BBTerm->getSuccessor(MinSucc), BBTerm);
+    BBTerm->eraseFromParent();
+    return true;
+  }
+  
+  Instruction *CondInst = dyn_cast<Instruction>(Condition);
+
+  // If the condition is an instruction defined in another block, see if a
+  // predecessor has the same condition:
+  //     br COND, BBX, BBY
+  //  BBX:
+  //     br COND, BBZ, BBW
+  if (!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())) {
+      for (; PI != E; ++PI)
+        if (BranchInst *PBI = dyn_cast<BranchInst>((*PI)->getTerminator()))
+          if (PBI->isConditional() && PBI->getCondition() == Condition &&
+              ProcessBranchOnDuplicateCond(*PI, BB))
+            return true;
+    } else {
+      assert(isa<SwitchInst>(BB->getTerminator()) && "Unknown jump terminator");
+      for (; PI != E; ++PI)
+        if (SwitchInst *PSI = dyn_cast<SwitchInst>((*PI)->getTerminator()))
+          if (PSI->getCondition() == Condition &&
+              ProcessSwitchOnDuplicateCond(*PI, BB))
+            return true;
+    }
+  }
+
   // If there is only a single predecessor of this block, nothing to fold.
   if (BB->getSinglePredecessor())
     return false;
-
+  
+  // All the rest of our checks depend on the condition being an instruction.
+  if (CondInst == 0)
+    return false;
+  
   // See if this is a phi node in the current block.
-  PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(Condition);
-  if (PN && PN->getParent() == BB)
-    return ProcessJumpOnPHI(PN);
+  if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(CondInst))
+    if (PN->getParent() == BB)
+      return ProcessJumpOnPHI(PN);
   
   // If this is a conditional branch whose condition is and/or of a phi, try to
   // simplify it.
-  if (BinaryOperator *CondI = dyn_cast<BinaryOperator>(Condition)) {
-    if ((CondI->getOpcode() == Instruction::And || 
-         CondI->getOpcode() == Instruction::Or) &&
-        isa<BranchInst>(BB->getTerminator())) {
-      if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(CondI->getOperand(0)))
-        if (PN->getParent() == BB &&
-            ProcessJumpOnLogicalPHI(PN, CondI->getOpcode() == Instruction::And))
-          return true;
-      if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(CondI->getOperand(1)))
-        if (PN->getParent() == BB &&
-            ProcessJumpOnLogicalPHI(PN, CondI->getOpcode() == Instruction::And))
-          return true;
+  if ((CondInst->getOpcode() == Instruction::And || 
+       CondInst->getOpcode() == Instruction::Or) &&
+      isa<BranchInst>(BB->getTerminator()) &&
+      ProcessBranchOnLogical(CondInst, BB,
+                             CondInst->getOpcode() == Instruction::And))
+    return true;
+  
+  // If we have "br (phi != 42)" and the phi node has any constant values as 
+  // operands, we can thread through this block.
+  if (CmpInst *CondCmp = dyn_cast<CmpInst>(CondInst))
+    if (isa<PHINode>(CondCmp->getOperand(0)) &&
+        isa<Constant>(CondCmp->getOperand(1)) &&
+        ProcessBranchOnCompare(CondCmp, BB))
+      return true;
+
+  // Check for some cases that are worth simplifying.  Right now we want to look
+  // for loads that are used by a switch or by the condition for the branch.  If
+  // 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);
+  
+  if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(SimplifyValue))
+    if (SimplifyPartiallyRedundantLoad(LI))
+      return true;
+  
+  // TODO: If we have: "br (X > 0)"  and we have a predecessor where we know
+  // "(X == 4)" thread through this block.
+  
+  return false;
+}
+
+/// ProcessBranchOnDuplicateCond - We found a block and a predecessor of that
+/// block that jump on exactly the same condition.  This means that we almost
+/// always know the direction of the edge in the DESTBB:
+///  PREDBB:
+///     br COND, DESTBB, BBY
+///  DESTBB:
+///     br COND, BBZ, BBW
+///
+/// If DESTBB has multiple predecessors, we can't just constant fold the branch
+/// in DESTBB, we have to thread over it.
+bool JumpThreading::ProcessBranchOnDuplicateCond(BasicBlock *PredBB,
+                                                 BasicBlock *BB) {
+  BranchInst *PredBI = cast<BranchInst>(PredBB->getTerminator());
+  
+  // If both successors of PredBB go to DESTBB, we don't know anything.  We can
+  // fold the branch to an unconditional one, which allows other recursive
+  // simplifications.
+  bool BranchDir;
+  if (PredBI->getSuccessor(1) != BB)
+    BranchDir = true;
+  else if (PredBI->getSuccessor(0) != BB)
+    BranchDir = false;
+  else {
+    DOUT << "  In block '" << PredBB->getNameStart()
+         << "' folding terminator: " << *PredBB->getTerminator();
+    ++NumFolds;
+    ConstantFoldTerminator(PredBB);
+    return true;
+  }
+   
+  BranchInst *DestBI = cast<BranchInst>(BB->getTerminator());
+
+  // If the dest block has one predecessor, just fix the branch condition to a
+  // constant and fold it.
+  if (BB->getSinglePredecessor()) {
+    DOUT << "  In block '" << BB->getNameStart()
+         << "' folding condition to '" << BranchDir << "': "
+         << *BB->getTerminator();
+    ++NumFolds;
+    DestBI->setCondition(ConstantInt::get(Type::Int1Ty, BranchDir));
+    ConstantFoldTerminator(BB);
+    return true;
+  }
+  
+  // Otherwise we need to thread from PredBB to DestBB's successor which
+  // involves code duplication.  Check to see if it is worth it.
+  unsigned JumpThreadCost = getJumpThreadDuplicationCost(BB);
+  if (JumpThreadCost > Threshold) {
+    DOUT << "  Not threading BB '" << BB->getNameStart()
+         << "' - Cost is too high: " << JumpThreadCost << "\n";
+    return false;
+  }
+  
+  // Next, figure out which successor we are threading to.
+  BasicBlock *SuccBB = DestBI->getSuccessor(!BranchDir);
+  
+  // If threading to the same block as we come from, we would infinite loop.
+  if (SuccBB == BB) {
+    DOUT << "  Not threading BB '" << BB->getNameStart()
+         << "' - would thread to self!\n";
+    return false;
+  }
+  
+  // And finally, do it!
+  DOUT << "  Threading edge from '" << PredBB->getNameStart() << "' to '"
+       << SuccBB->getNameStart() << "' with cost: " << JumpThreadCost
+       << ", across block:\n    "
+       << *BB << "\n";
+  
+  ThreadEdge(BB, PredBB, SuccBB);
+  ++NumThreads;
+  return true;
+}
+
+/// ProcessSwitchOnDuplicateCond - We found a block and a predecessor of that
+/// block that switch on exactly the same condition.  This means that we almost
+/// always know the direction of the edge in the DESTBB:
+///  PREDBB:
+///     switch COND [... DESTBB, BBY ... ]
+///  DESTBB:
+///     switch COND [... BBZ, BBW ]
+///
+/// Optimizing switches like this is very important, because simplifycfg builds
+/// switches out of repeated 'if' conditions.
+bool JumpThreading::ProcessSwitchOnDuplicateCond(BasicBlock *PredBB,
+                                                 BasicBlock *DestBB) {
+  SwitchInst *PredSI = cast<SwitchInst>(PredBB->getTerminator());
+  SwitchInst *DestSI = cast<SwitchInst>(DestBB->getTerminator());
+
+  // There are a variety of optimizations that we can potentially do on these
+  // blocks: we order them from most to least preferable.
+  
+  // If DESTBB *just* contains the switch, then we can forward edges from PREDBB
+  // directly to their destination.  This does not introduce *any* code size
+  // growth.
+  
+  // FIXME: Thread if it just contains a PHI.
+  if (isa<SwitchInst>(DestBB->begin())) {
+    bool MadeChange = false;
+    // Ignore the default edge for now.
+    for (unsigned i = 1, e = DestSI->getNumSuccessors(); i != e; ++i) {
+      ConstantInt *DestVal = DestSI->getCaseValue(i);
+      BasicBlock *DestSucc = DestSI->getSuccessor(i);
+      
+      // Okay, DestSI has a case for 'DestVal' that goes to 'DestSucc'.  See if
+      // PredSI has an explicit case for it.  If so, forward.  If it is covered
+      // by the default case, we can't update PredSI.
+      unsigned PredCase = PredSI->findCaseValue(DestVal);
+      if (PredCase == 0) continue;
+      
+      // If PredSI doesn't go to DestBB on this value, then it won't reach the
+      // case on this condition.
+      if (PredSI->getSuccessor(PredCase) != DestBB &&
+          DestSI->getSuccessor(i) != DestBB)
+        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.
+      DOUT << "FORWARDING EDGE " << *DestVal << "   FROM: " << *PredSI;
+      DOUT << "THROUGH: " << *DestSI;
+
+      // If the destination has PHI nodes, just split the edge for updating
+      // simplicity.
+      if (isa<PHINode>(DestSucc->begin()) && !DestSucc->getSinglePredecessor()){
+        SplitCriticalEdge(DestSI, i, this);
+        DestSucc = DestSI->getSuccessor(i);
+      }
+      FoldSingleEntryPHINodes(DestSucc);
+      PredSI->setSuccessor(PredCase, DestSucc);
+      MadeChange = true;
     }
+    
+    if (MadeChange)
+      return true;
   }
   
   return false;
 }
 
+
+/// SimplifyPartiallyRedundantLoad - If LI is an obviously partially redundant
+/// load instruction, eliminate it by replacing it with a PHI node.  This is an
+/// important optimization that encourages jump threading, and needs to be run
+/// interlaced with other jump threading tasks.
+bool JumpThreading::SimplifyPartiallyRedundantLoad(LoadInst *LI) {
+  // Don't hack volatile loads.
+  if (LI->isVolatile()) return false;
+  
+  // If the load is defined in a block with exactly one predecessor, it can't be
+  // partially redundant.
+  BasicBlock *LoadBB = LI->getParent();
+  if (LoadBB->getSinglePredecessor())
+    return false;
+  
+  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 :)
+  if (Instruction *PtrOp = dyn_cast<Instruction>(LoadedPtr))
+    if (PtrOp->getParent() == LoadBB)
+      return false;
+  
+  // Scan a few instructions up from the load, to see if it is obviously live at
+  // the entry to its block.
+  BasicBlock::iterator BBIt = LI;
+
+  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";
+    LI->replaceAllUsesWith(AvailableVal);
+    LI->eraseFromParent();
+    return true;
+  }
+
+  // Otherwise, if we scanned the whole block and got to the top of the block,
+  // we know the block is locally transparent to the load.  If not, something
+  // might clobber its value.
+  if (BBIt != LoadBB->begin())
+    return false;
+  
+  
+  SmallPtrSet<BasicBlock*, 8> PredsScanned;
+  typedef SmallVector<std::pair<BasicBlock*, Value*>, 8> AvailablePredsTy;
+  AvailablePredsTy AvailablePreds;
+  BasicBlock *OneUnavailablePred = 0;
+  
+  // If we got here, the loaded value is transparent through to the start of the
+  // block.  Check to see if it is available in any of the predecessor blocks.
+  for (pred_iterator PI = pred_begin(LoadBB), PE = pred_end(LoadBB);
+       PI != PE; ++PI) {
+    BasicBlock *PredBB = *PI;
+
+    // If we already scanned this predecessor, skip it.
+    if (!PredsScanned.insert(PredBB))
+      continue;
+
+    // Scan the predecessor to see if the value is available in the pred.
+    BBIt = PredBB->end();
+    Value *PredAvailable = FindAvailableLoadedValue(LoadedPtr, PredBB, BBIt, 6);
+    if (!PredAvailable) {
+      OneUnavailablePred = PredBB;
+      continue;
+    }
+    
+    // If so, this load is partially redundant.  Remember this info so that we
+    // can create a PHI node.
+    AvailablePreds.push_back(std::make_pair(PredBB, PredAvailable));
+  }
+  
+  // If the loaded value isn't available in any predecessor, it isn't partially
+  // redundant.
+  if (AvailablePreds.empty()) return false;
+  
+  // Okay, the loaded value is available in at least one (and maybe all!)
+  // predecessors.  If the value is unavailable in more than one unique
+  // predecessor, we want to insert a merge block for those common predecessors.
+  // This ensures that we only have to insert one reload, thus not increasing
+  // code size.
+  BasicBlock *UnavailablePred = 0;
+  
+  // If there is exactly one predecessor where the value is unavailable, the
+  // already computed 'OneUnavailablePred' block is it.  If it ends in an
+  // unconditional branch, we know that it isn't a critical edge.
+  if (PredsScanned.size() == AvailablePreds.size()+1 &&
+      OneUnavailablePred->getTerminator()->getNumSuccessors() == 1) {
+    UnavailablePred = OneUnavailablePred;
+  } else if (PredsScanned.size() != AvailablePreds.size()) {
+    // Otherwise, we had multiple unavailable predecessors or we had a critical
+    // edge from the one.
+    SmallVector<BasicBlock*, 8> PredsToSplit;
+    SmallPtrSet<BasicBlock*, 8> AvailablePredSet;
+
+    for (unsigned i = 0, e = AvailablePreds.size(); i != e; ++i)
+      AvailablePredSet.insert(AvailablePreds[i].first);
+
+    // Add all the unavailable predecessors to the PredsToSplit list.
+    for (pred_iterator PI = pred_begin(LoadBB), PE = pred_end(LoadBB);
+         PI != PE; ++PI)
+      if (!AvailablePredSet.count(*PI))
+        PredsToSplit.push_back(*PI);
+    
+    // Split them out to their own block.
+    UnavailablePred =
+      SplitBlockPredecessors(LoadBB, &PredsToSplit[0], PredsToSplit.size(),
+                             "thread-split", this);
+  }
+  
+  // If the value isn't available in all predecessors, then there will be
+  // exactly one where it isn't available.  Insert a load on that edge and add
+  // it to the AvailablePreds list.
+  if (UnavailablePred) {
+    assert(UnavailablePred->getTerminator()->getNumSuccessors() == 1 &&
+           "Can't handle critical edge here!");
+    Value *NewVal = new LoadInst(LoadedPtr, LI->getName()+".pr",
+                                 UnavailablePred->getTerminator());
+    AvailablePreds.push_back(std::make_pair(UnavailablePred, NewVal));
+  }
+  
+  // Now we know that each predecessor of this block has a value in
+  // AvailablePreds, sort them for efficient access as we're walking the preds.
+  array_pod_sort(AvailablePreds.begin(), AvailablePreds.end());
+  
+  // Create a PHI node at the start of the block for the PRE'd load value.
+  PHINode *PN = PHINode::Create(LI->getType(), "", LoadBB->begin());
+  PN->takeName(LI);
+  
+  // Insert new entries into the PHI for each predecessor.  A single block may
+  // have multiple entries here.
+  for (pred_iterator PI = pred_begin(LoadBB), E = pred_end(LoadBB); PI != E;
+       ++PI) {
+    AvailablePredsTy::iterator I = 
+      std::lower_bound(AvailablePreds.begin(), AvailablePreds.end(),
+                       std::make_pair(*PI, (Value*)0));
+    
+    assert(I != AvailablePreds.end() && I->first == *PI &&
+           "Didn't find entry for predecessor!");
+    
+    PN->addIncoming(I->second, I->first);
+  }
+  
+  //cerr << "PRE: " << *LI << *PN << "\n";
+  
+  LI->replaceAllUsesWith(PN);
+  LI->eraseFromParent();
+  
+  return true;
+}
+
+
 /// ProcessJumpOnPHI - We have a conditional branch of 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.
@@ -215,18 +631,14 @@ bool JumpThreading::ThreadBlock(BasicBlock *BB) {
 bool JumpThreading::ProcessJumpOnPHI(PHINode *PN) {
   // See if the phi node has any constant values.  If so, we can determine where
   // the corresponding predecessor will branch.
-  unsigned PredNo = ~0U;
   ConstantInt *PredCst = 0;
-  for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
-    if ((PredCst = dyn_cast<ConstantInt>(PN->getIncomingValue(i)))) {
-      PredNo = i;
+  for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
+    if ((PredCst = dyn_cast<ConstantInt>(PN->getIncomingValue(i))))
       break;
-    }
-  }
   
   // If no incoming value has a constant, we don't know the destination of any
   // predecessors.
-  if (PredNo == ~0U)
+  if (PredCst == 0)
     return false;
   
   // See if the cost of duplicating this block is low enough.
@@ -251,6 +663,13 @@ bool JumpThreading::ProcessJumpOnPHI(PHINode *PN) {
     SuccBB = SI->getSuccessor(SI->findCaseValue(PredCst));
   }
   
+  // If threading to the same block as we come from, we would infinite loop.
+  if (SuccBB == BB) {
+    DOUT << "  Not threading BB '" << BB->getNameStart()
+         << "' - would thread to self!\n";
+    return false;
+  }
+  
   // And finally, do it!
   DOUT << "  Threading edge from '" << PredBB->getNameStart() << "' to '"
        << SuccBB->getNameStart() << "' with cost: " << JumpThreadCost
@@ -270,8 +689,23 @@ bool JumpThreading::ProcessJumpOnPHI(PHINode *PN) {
 /// the predecessor corresponding to the 'false' will always jump to the false
 /// destination of the branch.
 ///
-bool JumpThreading::ProcessJumpOnLogicalPHI(PHINode *PN, bool isAnd) {
-  
+bool JumpThreading::ProcessBranchOnLogical(Value *V, BasicBlock *BB,
+                                           bool isAnd) {
+  // If this is a binary operator tree of the same AND/OR opcode, check the
+  // LHS/RHS.
+  if (BinaryOperator *BO = dyn_cast<BinaryOperator>(V))
+    if ((isAnd && BO->getOpcode() == Instruction::And) ||
+        (!isAnd && BO->getOpcode() == Instruction::Or)) {
+      if (ProcessBranchOnLogical(BO->getOperand(0), BB, isAnd))
+        return true;
+      if (ProcessBranchOnLogical(BO->getOperand(1), BB, isAnd))
+        return true;
+    }
+      
+  // If this isn't a PHI node, we can't handle it.
+  PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(V);
+  if (!PN || PN->getParent() != BB) return false;
+                                             
   // We can only do the simplification for phi nodes of 'false' with AND or
   // 'true' with OR.  See if we have any entries in the phi for this.
   unsigned PredNo = ~0U;
@@ -288,7 +722,6 @@ bool JumpThreading::ProcessJumpOnLogicalPHI(PHINode *PN, bool isAnd) {
     return false;
   
   // See if the cost of duplicating this block is low enough.
-  BasicBlock *BB = PN->getParent();
   unsigned JumpThreadCost = getJumpThreadDuplicationCost(BB);
   if (JumpThreadCost > Threshold) {
     DOUT << "  Not threading BB '" << BB->getNameStart()
@@ -306,6 +739,92 @@ bool JumpThreading::ProcessJumpOnLogicalPHI(PHINode *PN, bool isAnd) {
   // 'true' block.
   BasicBlock *SuccBB = BB->getTerminator()->getSuccessor(isAnd);
   
+  // If threading to the same block as we come from, we would infinite loop.
+  if (SuccBB == BB) {
+    DOUT << "  Not threading BB '" << BB->getNameStart()
+    << "' - would thread to self!\n";
+    return false;
+  }
+  
+  // And finally, do it!
+  DOUT << "  Threading edge through bool from '" << PredBB->getNameStart()
+       << "' to '" << SuccBB->getNameStart() << "' with cost: "
+       << JumpThreadCost << ", across block:\n    "
+       << *BB << "\n";
+  
+  ThreadEdge(BB, PredBB, SuccBB);
+  ++NumThreads;
+  return true;
+}
+
+/// ProcessBranchOnCompare - We found a branch on a comparison between a phi
+/// node and a constant.  If the PHI node contains any constants as inputs, we
+/// can fold the compare for that edge and thread through it.
+bool JumpThreading::ProcessBranchOnCompare(CmpInst *Cmp, BasicBlock *BB) {
+  PHINode *PN = cast<PHINode>(Cmp->getOperand(0));
+  Constant *RHS = cast<Constant>(Cmp->getOperand(1));
+  
+  // If the phi isn't in the current block, an incoming edge to this block
+  // doesn't control the destination.
+  if (PN->getParent() != BB)
+    return false;
+  
+  // We can do this simplification if any comparisons fold to true or false.
+  // See if any do.
+  Constant *PredCst = 0;
+  bool TrueDirection = false;
+  for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
+    PredCst = dyn_cast<Constant>(PN->getIncomingValue(i));
+    if (PredCst == 0) continue;
+    
+    Constant *Res;
+    if (ICmpInst *ICI = dyn_cast<ICmpInst>(Cmp))
+      Res = ConstantExpr::getICmp(ICI->getPredicate(), PredCst, RHS);
+    else
+      Res = ConstantExpr::getFCmp(cast<FCmpInst>(Cmp)->getPredicate(),
+                                  PredCst, RHS);
+    // If this folded to a constant expr, we can't do anything.
+    if (ConstantInt *ResC = dyn_cast<ConstantInt>(Res)) {
+      TrueDirection = ResC->getZExtValue();
+      break;
+    }
+    // If this folded to undef, just go the false way.
+    if (isa<UndefValue>(Res)) {
+      TrueDirection = false;
+      break;
+    }
+    
+    // Otherwise, we can't fold this input.
+    PredCst = 0;
+  }
+  
+  // If no match, bail out.
+  if (PredCst == 0)
+    return false;
+  
+  // See if the cost of duplicating this block is low enough.
+  unsigned JumpThreadCost = getJumpThreadDuplicationCost(BB);
+  if (JumpThreadCost > Threshold) {
+    DOUT << "  Not threading BB '" << BB->getNameStart()
+         << "' - Cost is too high: " << JumpThreadCost << "\n";
+    return false;
+  }
+  
+  // If so, we can actually do this threading.  Merge any common predecessors
+  // that will act the same.
+  BasicBlock *PredBB = FactorCommonPHIPreds(PN, PredCst);
+  
+  // Next, get our successor.
+  BasicBlock *SuccBB = BB->getTerminator()->getSuccessor(!TrueDirection);
+  
+  // If threading to the same block as we come from, we would infinite loop.
+  if (SuccBB == BB) {
+    DOUT << "  Not threading BB '" << BB->getNameStart()
+    << "' - would thread to self!\n";
+    return false;
+  }
+  
+  
   // And finally, do it!
   DOUT << "  Threading edge through bool from '" << PredBB->getNameStart()
        << "' to '" << SuccBB->getNameStart() << "' with cost: "
@@ -327,12 +846,14 @@ void JumpThreading::ThreadEdge(BasicBlock *BB, BasicBlock *PredBB,
   // Jump Threading can not update SSA properties correctly if the values
   // defined in the duplicated block are used outside of the block itself.  For
   // this reason, we spill all values that are used outside of BB to the stack.
-  for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(); I != BB->end(); ++I)
-    if (I->isUsedOutsideOfBlock(BB)) {
-      // We found a use of I outside of BB.  Create a new stack slot to
-      // break this inter-block usage pattern.
-      DemoteRegToStack(*I);
-    }
+  for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(); I != BB->end(); ++I) {
+    if (!I->isUsedOutsideOfBlock(BB))
+      continue;
+    
+    // We found a use of I outside of BB.  Create a new stack slot to
+    // break this inter-block usage pattern.
+    DemoteRegToStack(*I);
+  }
  
   // We are going to have to map operands from the original BB block to the new
   // copy of the block 'NewBB'.  If there are PHI nodes in BB, evaluate them to
@@ -381,7 +902,7 @@ void JumpThreading::ThreadEdge(BasicBlock *BB, BasicBlock *PredBB,
     PN->addIncoming(IV, NewBB);
   }
   
-  // Finally, NewBB is good to go.  Update the terminator of PredBB to jump to
+  // Ok, NewBB is good to go.  Update the terminator of PredBB to jump to
   // NewBB instead of BB.  This eliminates predecessors from BB, which requires
   // us to simplify any PHI nodes in BB.
   TerminatorInst *PredTerm = PredBB->getTerminator();
@@ -390,4 +911,19 @@ void JumpThreading::ThreadEdge(BasicBlock *BB, BasicBlock *PredBB,
       BB->removePredecessor(PredBB);
       PredTerm->setSuccessor(i, NewBB);
     }
+  
+  // 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 (Constant *C = ConstantFoldInstruction(Inst, TD)) {
+      Inst->replaceAllUsesWith(C);
+      Inst->eraseFromParent();
+      continue;
+    }
+    
+    RecursivelyDeleteTriviallyDeadInstructions(Inst);
+  }
 }