SimplifyCFG: Use existing constant folding logic when forming switch tables.
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / Utils / SimplifyCFG.cpp
index c4c142301bf29d3b1389ddfa6f94e810b2fa28e5..d56bb329319912b49e889a3866f49287928505af 100644 (file)
@@ -19,6 +19,7 @@
 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
+#include "llvm/Analysis/ConstantFolding.h"
 #include "llvm/Analysis/InstructionSimplify.h"
 #include "llvm/Analysis/TargetTransformInfo.h"
 #include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
@@ -475,9 +476,13 @@ Value *SimplifyCFGOpt::isValueEqualityComparison(TerminatorInst *TI) {
           CV = ICI->getOperand(0);
 
   // Unwrap any lossless ptrtoint cast.
-  if (TD && CV && CV->getType() == TD->getIntPtrType(CV->getContext()))
-    if (PtrToIntInst *PTII = dyn_cast<PtrToIntInst>(CV))
-      CV = PTII->getOperand(0);
+  if (TD && CV) {
+    if (PtrToIntInst *PTII = dyn_cast<PtrToIntInst>(CV)) {
+      Value *Ptr = PTII->getPointerOperand();
+      if (PTII->getType() == TD->getIntPtrType(Ptr->getType()))
+        CV = Ptr;
+    }
+  }
   return CV;
 }
 
@@ -699,9 +704,10 @@ namespace {
   };
 }
 
-static int ConstantIntSortPredicate(const void *P1, const void *P2) {
-  const ConstantInt *LHS = *(const ConstantInt*const*)P1;
-  const ConstantInt *RHS = *(const ConstantInt*const*)P2;
+static int ConstantIntSortPredicate(ConstantInt *const *P1,
+                                    ConstantInt *const *P2) {
+  const ConstantInt *LHS = *P1;
+  const ConstantInt *RHS = *P2;
   if (LHS->getValue().ult(RHS->getValue()))
     return 1;
   if (LHS->getValue() == RHS->getValue())
@@ -924,7 +930,7 @@ bool SimplifyCFGOpt::FoldValueComparisonIntoPredecessors(TerminatorInst *TI,
       // Convert pointer to int before we switch.
       if (CV->getType()->isPointerTy()) {
         assert(TD && "Cannot switch on pointer without DataLayout");
-        CV = Builder.CreatePtrToInt(CV, TD->getIntPtrType(CV->getContext()),
+        CV = Builder.CreatePtrToInt(CV, TD->getIntPtrType(CV->getType()),
                                     "magicptr");
       }
 
@@ -1556,6 +1562,19 @@ static bool SpeculativelyExecuteBB(BranchInst *BI, BasicBlock *ThenBB) {
   return true;
 }
 
+/// \returns True if this block contains a CallInst with the NoDuplicate
+/// attribute.
+static bool HasNoDuplicateCall(const BasicBlock *BB) {
+  for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; ++I) {
+    const CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(I);
+    if (!CI)
+      continue;
+    if (CI->cannotDuplicate())
+      return true;
+  }
+  return false;
+}
+
 /// BlockIsSimpleEnoughToThreadThrough - Return true if we can thread a branch
 /// across this block.
 static bool BlockIsSimpleEnoughToThreadThrough(BasicBlock *BB) {
@@ -1603,6 +1622,8 @@ static bool FoldCondBranchOnPHI(BranchInst *BI, const DataLayout *TD) {
   // Now we know that this block has multiple preds and two succs.
   if (!BlockIsSimpleEnoughToThreadThrough(BB)) return false;
 
+  if (HasNoDuplicateCall(BB)) return false;
+
   // Okay, this is a simple enough basic block.  See if any phi values are
   // constants.
   for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
@@ -2076,7 +2097,7 @@ bool llvm::FoldBranchToCommonDest(BranchInst *BI) {
       for (Instruction::op_iterator OI = BonusInst->op_begin(),
            OE = BonusInst->op_end(); OI != OE; ++OI) {
         Value *V = *OI;
-        if (!isa<Constant>(V))
+        if (!isa<Constant>(V) && !isa<Argument>(V))
           UsedValues.insert(V);
       }
 
@@ -2787,7 +2808,7 @@ static bool SimplifyBranchOnICmpChain(BranchInst *BI, const DataLayout *TD,
   if (CompVal->getType()->isPointerTy()) {
     assert(TD && "Cannot switch on pointer without DataLayout");
     CompVal = Builder.CreatePtrToInt(CompVal,
-                                     TD->getIntPtrType(CompVal->getContext()),
+                                     TD->getIntPtrType(CompVal->getType()),
                                      "magicptr");
   }
 
@@ -3160,7 +3181,7 @@ static bool TurnSwitchRangeIntoICmp(SwitchInst *SI, IRBuilder<> &Builder) {
 /// and use it to remove dead cases.
 static bool EliminateDeadSwitchCases(SwitchInst *SI) {
   Value *Cond = SI->getCondition();
-  unsigned Bits = cast<IntegerType>(Cond->getType())->getBitWidth();
+  unsigned Bits = Cond->getType()->getIntegerBitWidth();
   APInt KnownZero(Bits, 0), KnownOne(Bits, 0);
   ComputeMaskedBits(Cond, KnownZero, KnownOne);
 
@@ -3303,28 +3324,10 @@ static Constant *LookupConstant(Value *V,
 /// simple instructions such as binary operations where both operands are
 /// constant or can be replaced by constants from the ConstantPool. Returns the
 /// resulting constant on success, 0 otherwise.
-static Constant *ConstantFold(Instruction *I,
-                         const SmallDenseMap<Value*, Constant*>& ConstantPool) {
-  if (BinaryOperator *BO = dyn_cast<BinaryOperator>(I)) {
-    Constant *A = LookupConstant(BO->getOperand(0), ConstantPool);
-    if (!A)
-      return 0;
-    Constant *B = LookupConstant(BO->getOperand(1), ConstantPool);
-    if (!B)
-      return 0;
-    return ConstantExpr::get(BO->getOpcode(), A, B);
-  }
-
-  if (CmpInst *Cmp = dyn_cast<CmpInst>(I)) {
-    Constant *A = LookupConstant(I->getOperand(0), ConstantPool);
-    if (!A)
-      return 0;
-    Constant *B = LookupConstant(I->getOperand(1), ConstantPool);
-    if (!B)
-      return 0;
-    return ConstantExpr::getCompare(Cmp->getPredicate(), A, B);
-  }
-
+static Constant *
+ConstantFold(Instruction *I,
+             const SmallDenseMap<Value *, Constant *> &ConstantPool,
+             const DataLayout *DL) {
   if (SelectInst *Select = dyn_cast<SelectInst>(I)) {
     Constant *A = LookupConstant(Select->getCondition(), ConstantPool);
     if (!A)
@@ -3336,14 +3339,19 @@ static Constant *ConstantFold(Instruction *I,
     return 0;
   }
 
-  if (CastInst *Cast = dyn_cast<CastInst>(I)) {
-    Constant *A = LookupConstant(I->getOperand(0), ConstantPool);
-    if (!A)
+  SmallVector<Constant *, 4> COps;
+  for (unsigned N = 0, E = I->getNumOperands(); N != E; ++N) {
+    if (Constant *A = LookupConstant(I->getOperand(N), ConstantPool))
+      COps.push_back(A);
+    else
       return 0;
-    return ConstantExpr::getCast(Cast->getOpcode(), A, Cast->getDestTy());
   }
 
-  return 0;
+  if (CmpInst *Cmp = dyn_cast<CmpInst>(I))
+    return ConstantFoldCompareInstOperands(Cmp->getPredicate(), COps[0],
+                                           COps[1], DL);
+
+  return ConstantFoldInstOperands(I->getOpcode(), I->getType(), COps, DL);
 }
 
 /// GetCaseResults - Try to determine the resulting constant values in phi nodes
@@ -3355,7 +3363,8 @@ GetCaseResults(SwitchInst *SI,
                ConstantInt *CaseVal,
                BasicBlock *CaseDest,
                BasicBlock **CommonDest,
-               SmallVectorImpl<std::pair<PHINode*,Constant*> > &Res) {
+               SmallVectorImpl<std::pair<PHINode *, Constant *> > &Res,
+               const DataLayout *DL) {
   // The block from which we enter the common destination.
   BasicBlock *Pred = SI->getParent();
 
@@ -3374,7 +3383,7 @@ GetCaseResults(SwitchInst *SI,
     } else if (isa<DbgInfoIntrinsic>(I)) {
       // Skip debug intrinsic.
       continue;
-    } else if (Constant *C = ConstantFold(I, ConstantPool)) {
+    } else if (Constant *C = ConstantFold(I, ConstantPool, DL)) {
       // Instruction is side-effect free and constant.
       ConstantPool.insert(std::make_pair(I, C));
     } else {
@@ -3698,7 +3707,7 @@ static bool SwitchToLookupTable(SwitchInst *SI,
     typedef SmallVector<std::pair<PHINode*, Constant*>, 4> ResultsTy;
     ResultsTy Results;
     if (!GetCaseResults(SI, CaseVal, CI.getCaseSuccessor(), &CommonDest,
-                        Results))
+                        Results, TD))
       return false;
 
     // Append the result from this case to the list for each phi.
@@ -3712,7 +3721,7 @@ static bool SwitchToLookupTable(SwitchInst *SI,
   // Get the resulting values for the default case.
   SmallVector<std::pair<PHINode*, Constant*>, 4> DefaultResultsList;
   if (!GetCaseResults(SI, 0, SI->getDefaultDest(), &CommonDest,
-                      DefaultResultsList))
+                      DefaultResultsList, TD))
     return false;
   for (size_t I = 0, E = DefaultResultsList.size(); I != E; ++I) {
     PHINode *PHI = DefaultResultsList[I].first;
@@ -3733,14 +3742,32 @@ static bool SwitchToLookupTable(SwitchInst *SI,
                                             CommonDest->getParent(),
                                             CommonDest);
 
-  // Check whether the condition value is within the case range, and branch to
-  // the new BB.
+  // Compute the table index value.
   Builder.SetInsertPoint(SI);
   Value *TableIndex = Builder.CreateSub(SI->getCondition(), MinCaseVal,
                                         "switch.tableidx");
-  Value *Cmp = Builder.CreateICmpULT(TableIndex, ConstantInt::get(
-      MinCaseVal->getType(), TableSize));
-  Builder.CreateCondBr(Cmp, LookupBB, SI->getDefaultDest());
+
+  // Compute the maximum table size representable by the integer type we are
+  // switching upon.
+  unsigned CaseSize = MinCaseVal->getType()->getPrimitiveSizeInBits();
+  uint64_t MaxTableSize = CaseSize > 63? UINT64_MAX : 1ULL << CaseSize;
+  assert(MaxTableSize >= TableSize &&
+         "It is impossible for a switch to have more entries than the max "
+         "representable value of its input integer type's size.");
+
+  // If we have a fully covered lookup table, unconditionally branch to the
+  // lookup table BB. Otherwise, check if the condition value is within the case
+  // range. If it is so, branch to the new BB. Otherwise branch to SI's default
+  // destination.
+  const bool GeneratingCoveredLookupTable = MaxTableSize == TableSize;
+  if (GeneratingCoveredLookupTable) {
+    Builder.CreateBr(LookupBB);
+    SI->getDefaultDest()->removePredecessor(SI->getParent());
+  } else {
+    Value *Cmp = Builder.CreateICmpULT(TableIndex, ConstantInt::get(
+                                         MinCaseVal->getType(), TableSize));
+    Builder.CreateCondBr(Cmp, LookupBB, SI->getDefaultDest());
+  }
 
   // Populate the BB that does the lookups.
   Builder.SetInsertPoint(LookupBB);
@@ -3769,9 +3796,11 @@ static bool SwitchToLookupTable(SwitchInst *SI,
     Builder.CreateBr(CommonDest);
 
   // Remove the switch.
-  for (unsigned i = 0; i < SI->getNumSuccessors(); ++i) {
+  for (unsigned i = 0, e = SI->getNumSuccessors(); i < e; ++i) {
     BasicBlock *Succ = SI->getSuccessor(i);
-    if (Succ == SI->getDefaultDest()) continue;
+
+    if (Succ == SI->getDefaultDest())
+      continue;
     Succ->removePredecessor(SI->getParent());
   }
   SI->eraseFromParent();