OSDN Git Service

Update LLVM for rebase to r212749.
[android-x86/external-llvm.git] / lib / Transforms / Scalar / JumpThreading.cpp
1 //===- JumpThreading.cpp - Thread control through conditional blocks ------===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This file implements the Jump Threading pass.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
15 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
16 #include "llvm/ADT/DenseSet.h"
17 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
18 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
19 #include "llvm/ADT/SmallSet.h"
20 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
21 #include "llvm/Analysis/CFG.h"
22 #include "llvm/Analysis/ConstantFolding.h"
23 #include "llvm/Analysis/InstructionSimplify.h"
24 #include "llvm/Analysis/LazyValueInfo.h"
25 #include "llvm/Analysis/Loads.h"
26 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
27 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
28 #include "llvm/IR/LLVMContext.h"
29 #include "llvm/IR/ValueHandle.h"
30 #include "llvm/Pass.h"
31 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
32 #include "llvm/Support/Debug.h"
33 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
34 #include "llvm/Target/TargetLibraryInfo.h"
35 #include "llvm/Transforms/Utils/BasicBlockUtils.h"
36 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
37 #include "llvm/Transforms/Utils/SSAUpdater.h"
38 using namespace llvm;
39
40 #define DEBUG_TYPE "jump-threading"
41
42 STATISTIC(NumThreads, "Number of jumps threaded");
43 STATISTIC(NumFolds,   "Number of terminators folded");
44 STATISTIC(NumDupes,   "Number of branch blocks duplicated to eliminate phi");
45
46 static cl::opt<unsigned>
47 Threshold("jump-threading-threshold",
48           cl::desc("Max block size to duplicate for jump threading"),
49           cl::init(6), cl::Hidden);
50
51 namespace {
52   // These are at global scope so static functions can use them too.
53   typedef SmallVectorImpl<std::pair<Constant*, BasicBlock*> > PredValueInfo;
54   typedef SmallVector<std::pair<Constant*, BasicBlock*>, 8> PredValueInfoTy;
55
56   // This is used to keep track of what kind of constant we're currently hoping
57   // to find.
58   enum ConstantPreference {
59     WantInteger,
60     WantBlockAddress
61   };
62
63   /// This pass performs 'jump threading', which looks at blocks that have
64   /// multiple predecessors and multiple successors.  If one or more of the
65   /// predecessors of the block can be proven to always jump to one of the
66   /// successors, we forward the edge from the predecessor to the successor by
67   /// duplicating the contents of this block.
68   ///
69   /// An example of when this can occur is code like this:
70   ///
71   ///   if () { ...
72   ///     X = 4;
73   ///   }
74   ///   if (X < 3) {
75   ///
76   /// In this case, the unconditional branch at the end of the first if can be
77   /// revectored to the false side of the second if.
78   ///
79   class JumpThreading : public FunctionPass {
80     const DataLayout *DL;
81     TargetLibraryInfo *TLI;
82     LazyValueInfo *LVI;
83 #ifdef NDEBUG
84     SmallPtrSet<BasicBlock*, 16> LoopHeaders;
85 #else
86     SmallSet<AssertingVH<BasicBlock>, 16> LoopHeaders;
87 #endif
88     DenseSet<std::pair<Value*, BasicBlock*> > RecursionSet;
89
90     // RAII helper for updating the recursion stack.
91     struct RecursionSetRemover {
92       DenseSet<std::pair<Value*, BasicBlock*> > &TheSet;
93       std::pair<Value*, BasicBlock*> ThePair;
94
95       RecursionSetRemover(DenseSet<std::pair<Value*, BasicBlock*> > &S,
96                           std::pair<Value*, BasicBlock*> P)
97         : TheSet(S), ThePair(P) { }
98
99       ~RecursionSetRemover() {
100         TheSet.erase(ThePair);
101       }
102     };
103   public:
104     static char ID; // Pass identification
105     JumpThreading() : FunctionPass(ID) {
106       initializeJumpThreadingPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
107     }
108
109     bool runOnFunction(Function &F) override;
110
111     void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override {
112       AU.addRequired<LazyValueInfo>();
113       AU.addPreserved<LazyValueInfo>();
114       AU.addRequired<TargetLibraryInfo>();
115     }
116
117     void FindLoopHeaders(Function &F);
118     bool ProcessBlock(BasicBlock *BB);
119     bool ThreadEdge(BasicBlock *BB, const SmallVectorImpl<BasicBlock*> &PredBBs,
120                     BasicBlock *SuccBB);
121     bool DuplicateCondBranchOnPHIIntoPred(BasicBlock *BB,
122                                   const SmallVectorImpl<BasicBlock *> &PredBBs);
123
124     bool ComputeValueKnownInPredecessors(Value *V, BasicBlock *BB,
125                                          PredValueInfo &Result,
126                                          ConstantPreference Preference);
127     bool ProcessThreadableEdges(Value *Cond, BasicBlock *BB,
128                                 ConstantPreference Preference);
129
130     bool ProcessBranchOnPHI(PHINode *PN);
131     bool ProcessBranchOnXOR(BinaryOperator *BO);
132
133     bool SimplifyPartiallyRedundantLoad(LoadInst *LI);
134     bool TryToUnfoldSelect(CmpInst *CondCmp, BasicBlock *BB);
135   };
136 }
137
138 char JumpThreading::ID = 0;
139 INITIALIZE_PASS_BEGIN(JumpThreading, "jump-threading",
140                 "Jump Threading", false, false)
141 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(LazyValueInfo)
142 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(TargetLibraryInfo)
143 INITIALIZE_PASS_END(JumpThreading, "jump-threading",
144                 "Jump Threading", false, false)
145
146 // Public interface to the Jump Threading pass
147 FunctionPass *llvm::createJumpThreadingPass() { return new JumpThreading(); }
148
149 /// runOnFunction - Top level algorithm.
150 ///
151 bool JumpThreading::runOnFunction(Function &F) {
152   if (skipOptnoneFunction(F))
153     return false;
154
155   DEBUG(dbgs() << "Jump threading on function '" << F.getName() << "'\n");
156   DataLayoutPass *DLP = getAnalysisIfAvailable<DataLayoutPass>();
157   DL = DLP ? &DLP->getDataLayout() : nullptr;
158   TLI = &getAnalysis<TargetLibraryInfo>();
159   LVI = &getAnalysis<LazyValueInfo>();
160
161   // Remove unreachable blocks from function as they may result in infinite
162   // loop. We do threading if we found something profitable. Jump threading a
163   // branch can create other opportunities. If these opportunities form a cycle
164   // i.e. if any jump treading is undoing previous threading in the path, then
165   // we will loop forever. We take care of this issue by not jump threading for
166   // back edges. This works for normal cases but not for unreachable blocks as
167   // they may have cycle with no back edge.
168   removeUnreachableBlocks(F);
169
170   FindLoopHeaders(F);
171
172   bool Changed, EverChanged = false;
173   do {
174     Changed = false;
175     for (Function::iterator I = F.begin(), E = F.end(); I != E;) {
176       BasicBlock *BB = I;
177       // Thread all of the branches we can over this block.
178       while (ProcessBlock(BB))
179         Changed = true;
180
181       ++I;
182
183       // If the block is trivially dead, zap it.  This eliminates the successor
184       // edges which simplifies the CFG.
185       if (pred_begin(BB) == pred_end(BB) &&
186           BB != &BB->getParent()->getEntryBlock()) {
187         DEBUG(dbgs() << "  JT: Deleting dead block '" << BB->getName()
188               << "' with terminator: " << *BB->getTerminator() << '\n');
189         LoopHeaders.erase(BB);
190         LVI->eraseBlock(BB);
191         DeleteDeadBlock(BB);
192         Changed = true;
193         continue;
194       }
195
196       BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(BB->getTerminator());
197
198       // Can't thread an unconditional jump, but if the block is "almost
199       // empty", we can replace uses of it with uses of the successor and make
200       // this dead.
201       if (BI && BI->isUnconditional() &&
202           BB != &BB->getParent()->getEntryBlock() &&
203           // If the terminator is the only non-phi instruction, try to nuke it.
204           BB->getFirstNonPHIOrDbg()->isTerminator()) {
205         // Since TryToSimplifyUncondBranchFromEmptyBlock may delete the
206         // block, we have to make sure it isn't in the LoopHeaders set.  We
207         // reinsert afterward if needed.
208         bool ErasedFromLoopHeaders = LoopHeaders.erase(BB);
209         BasicBlock *Succ = BI->getSuccessor(0);
210
211         // FIXME: It is always conservatively correct to drop the info
212         // for a block even if it doesn't get erased.  This isn't totally
213         // awesome, but it allows us to use AssertingVH to prevent nasty
214         // dangling pointer issues within LazyValueInfo.
215         LVI->eraseBlock(BB);
216         if (TryToSimplifyUncondBranchFromEmptyBlock(BB)) {
217           Changed = true;
218           // If we deleted BB and BB was the header of a loop, then the
219           // successor is now the header of the loop.
220           BB = Succ;
221         }
222
223         if (ErasedFromLoopHeaders)
224           LoopHeaders.insert(BB);
225       }
226     }
227     EverChanged |= Changed;
228   } while (Changed);
229
230   LoopHeaders.clear();
231   return EverChanged;
232 }
233
234 /// getJumpThreadDuplicationCost - Return the cost of duplicating this block to
235 /// thread across it. Stop scanning the block when passing the threshold.
236 static unsigned getJumpThreadDuplicationCost(const BasicBlock *BB,
237                                              unsigned Threshold) {
238   /// Ignore PHI nodes, these will be flattened when duplication happens.
239   BasicBlock::const_iterator I = BB->getFirstNonPHI();
240
241   // FIXME: THREADING will delete values that are just used to compute the
242   // branch, so they shouldn't count against the duplication cost.
243
244   // Sum up the cost of each instruction until we get to the terminator.  Don't
245   // include the terminator because the copy won't include it.
246   unsigned Size = 0;
247   for (; !isa<TerminatorInst>(I); ++I) {
248
249     // Stop scanning the block if we've reached the threshold.
250     if (Size > Threshold)
251       return Size;
252
253     // Debugger intrinsics don't incur code size.
254     if (isa<DbgInfoIntrinsic>(I)) continue;
255
256     // If this is a pointer->pointer bitcast, it is free.
257     if (isa<BitCastInst>(I) && I->getType()->isPointerTy())
258       continue;
259
260     // All other instructions count for at least one unit.
261     ++Size;
262
263     // Calls are more expensive.  If they are non-intrinsic calls, we model them
264     // as having cost of 4.  If they are a non-vector intrinsic, we model them
265     // as having cost of 2 total, and if they are a vector intrinsic, we model
266     // them as having cost 1.
267     if (const CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(I)) {
268       if (CI->cannotDuplicate())
269         // Blocks with NoDuplicate are modelled as having infinite cost, so they
270         // are never duplicated.
271         return ~0U;
272       else if (!isa<IntrinsicInst>(CI))
273         Size += 3;
274       else if (!CI->getType()->isVectorTy())
275         Size += 1;
276     }
277   }
278
279   // Threading through a switch statement is particularly profitable.  If this
280   // block ends in a switch, decrease its cost to make it more likely to happen.
281   if (isa<SwitchInst>(I))
282     Size = Size > 6 ? Size-6 : 0;
283
284   // The same holds for indirect branches, but slightly more so.
285   if (isa<IndirectBrInst>(I))
286     Size = Size > 8 ? Size-8 : 0;
287
288   return Size;
289 }
290
291 /// FindLoopHeaders - We do not want jump threading to turn proper loop
292 /// structures into irreducible loops.  Doing this breaks up the loop nesting
293 /// hierarchy and pessimizes later transformations.  To prevent this from
294 /// happening, we first have to find the loop headers.  Here we approximate this
295 /// by finding targets of backedges in the CFG.
296 ///
297 /// Note that there definitely are cases when we want to allow threading of
298 /// edges across a loop header.  For example, threading a jump from outside the
299 /// loop (the preheader) to an exit block of the loop is definitely profitable.
300 /// It is also almost always profitable to thread backedges from within the loop
301 /// to exit blocks, and is often profitable to thread backedges to other blocks
302 /// within the loop (forming a nested loop).  This simple analysis is not rich
303 /// enough to track all of these properties and keep it up-to-date as the CFG
304 /// mutates, so we don't allow any of these transformations.
305 ///
306 void JumpThreading::FindLoopHeaders(Function &F) {
307   SmallVector<std::pair<const BasicBlock*,const BasicBlock*>, 32> Edges;
308   FindFunctionBackedges(F, Edges);
309
310   for (unsigned i = 0, e = Edges.size(); i != e; ++i)
311     LoopHeaders.insert(const_cast<BasicBlock*>(Edges[i].second));
312 }
313
314 /// getKnownConstant - Helper method to determine if we can thread over a
315 /// terminator with the given value as its condition, and if so what value to
316 /// use for that. What kind of value this is depends on whether we want an
317 /// integer or a block address, but an undef is always accepted.
318 /// Returns null if Val is null or not an appropriate constant.
319 static Constant *getKnownConstant(Value *Val, ConstantPreference Preference) {
320   if (!Val)
321     return nullptr;
322
323   // Undef is "known" enough.
324   if (UndefValue *U = dyn_cast<UndefValue>(Val))
325     return U;
326
327   if (Preference == WantBlockAddress)
328     return dyn_cast<BlockAddress>(Val->stripPointerCasts());
329
330   return dyn_cast<ConstantInt>(Val);
331 }
332
333 /// ComputeValueKnownInPredecessors - Given a basic block BB and a value V, see
334 /// if we can infer that the value is a known ConstantInt/BlockAddress or undef
335 /// in any of our predecessors.  If so, return the known list of value and pred
336 /// BB in the result vector.
337 ///
338 /// This returns true if there were any known values.
339 ///
340 bool JumpThreading::
341 ComputeValueKnownInPredecessors(Value *V, BasicBlock *BB, PredValueInfo &Result,
342                                 ConstantPreference Preference) {
343   // This method walks up use-def chains recursively.  Because of this, we could
344   // get into an infinite loop going around loops in the use-def chain.  To
345   // prevent this, keep track of what (value, block) pairs we've already visited
346   // and terminate the search if we loop back to them
347   if (!RecursionSet.insert(std::make_pair(V, BB)).second)
348     return false;
349
350   // An RAII help to remove this pair from the recursion set once the recursion
351   // stack pops back out again.
352   RecursionSetRemover remover(RecursionSet, std::make_pair(V, BB));
353
354   // If V is a constant, then it is known in all predecessors.
355   if (Constant *KC = getKnownConstant(V, Preference)) {
356     for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI)
357       Result.push_back(std::make_pair(KC, *PI));
358
359     return true;
360   }
361
362   // If V is a non-instruction value, or an instruction in a different block,
363   // then it can't be derived from a PHI.
364   Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
365   if (!I || I->getParent() != BB) {
366
367     // Okay, if this is a live-in value, see if it has a known value at the end
368     // of any of our predecessors.
369     //
370     // FIXME: This should be an edge property, not a block end property.
371     /// TODO: Per PR2563, we could infer value range information about a
372     /// predecessor based on its terminator.
373     //
374     // FIXME: change this to use the more-rich 'getPredicateOnEdge' method if
375     // "I" is a non-local compare-with-a-constant instruction.  This would be
376     // able to handle value inequalities better, for example if the compare is
377     // "X < 4" and "X < 3" is known true but "X < 4" itself is not available.
378     // Perhaps getConstantOnEdge should be smart enough to do this?
379
380     for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI) {
381       BasicBlock *P = *PI;
382       // If the value is known by LazyValueInfo to be a constant in a
383       // predecessor, use that information to try to thread this block.
384       Constant *PredCst = LVI->getConstantOnEdge(V, P, BB);
385       if (Constant *KC = getKnownConstant(PredCst, Preference))
386         Result.push_back(std::make_pair(KC, P));
387     }
388
389     return !Result.empty();
390   }
391
392   /// If I is a PHI node, then we know the incoming values for any constants.
393   if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(I)) {
394     for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
395       Value *InVal = PN->getIncomingValue(i);
396       if (Constant *KC = getKnownConstant(InVal, Preference)) {
397         Result.push_back(std::make_pair(KC, PN->getIncomingBlock(i)));
398       } else {
399         Constant *CI = LVI->getConstantOnEdge(InVal,
400                                               PN->getIncomingBlock(i), BB);
401         if (Constant *KC = getKnownConstant(CI, Preference))
402           Result.push_back(std::make_pair(KC, PN->getIncomingBlock(i)));
403       }
404     }
405
406     return !Result.empty();
407   }
408
409   PredValueInfoTy LHSVals, RHSVals;
410
411   // Handle some boolean conditions.
412   if (I->getType()->getPrimitiveSizeInBits() == 1) {
413     assert(Preference == WantInteger && "One-bit non-integer type?");
414     // X | true -> true
415     // X & false -> false
416     if (I->getOpcode() == Instruction::Or ||
417         I->getOpcode() == Instruction::And) {
418       ComputeValueKnownInPredecessors(I->getOperand(0), BB, LHSVals,
419                                       WantInteger);
420       ComputeValueKnownInPredecessors(I->getOperand(1), BB, RHSVals,
421                                       WantInteger);
422
423       if (LHSVals.empty() && RHSVals.empty())
424         return false;
425
426       ConstantInt *InterestingVal;
427       if (I->getOpcode() == Instruction::Or)
428         InterestingVal = ConstantInt::getTrue(I->getContext());
429       else
430         InterestingVal = ConstantInt::getFalse(I->getContext());
431
432       SmallPtrSet<BasicBlock*, 4> LHSKnownBBs;
433
434       // Scan for the sentinel.  If we find an undef, force it to the
435       // interesting value: x|undef -> true and x&undef -> false.
436       for (unsigned i = 0, e = LHSVals.size(); i != e; ++i)
437         if (LHSVals[i].first == InterestingVal ||
438             isa<UndefValue>(LHSVals[i].first)) {
439           Result.push_back(LHSVals[i]);
440           Result.back().first = InterestingVal;
441           LHSKnownBBs.insert(LHSVals[i].second);
442         }
443       for (unsigned i = 0, e = RHSVals.size(); i != e; ++i)
444         if (RHSVals[i].first == InterestingVal ||
445             isa<UndefValue>(RHSVals[i].first)) {
446           // If we already inferred a value for this block on the LHS, don't
447           // re-add it.
448           if (!LHSKnownBBs.count(RHSVals[i].second)) {
449             Result.push_back(RHSVals[i]);
450             Result.back().first = InterestingVal;
451           }
452         }
453
454       return !Result.empty();
455     }
456
457     // Handle the NOT form of XOR.
458     if (I->getOpcode() == Instruction::Xor &&
459         isa<ConstantInt>(I->getOperand(1)) &&
460         cast<ConstantInt>(I->getOperand(1))->isOne()) {
461       ComputeValueKnownInPredecessors(I->getOperand(0), BB, Result,
462                                       WantInteger);
463       if (Result.empty())
464         return false;
465
466       // Invert the known values.
467       for (unsigned i = 0, e = Result.size(); i != e; ++i)
468         Result[i].first = ConstantExpr::getNot(Result[i].first);
469
470       return true;
471     }
472
473   // Try to simplify some other binary operator values.
474   } else if (BinaryOperator *BO = dyn_cast<BinaryOperator>(I)) {
475     assert(Preference != WantBlockAddress
476             && "A binary operator creating a block address?");
477     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(BO->getOperand(1))) {
478       PredValueInfoTy LHSVals;
479       ComputeValueKnownInPredecessors(BO->getOperand(0), BB, LHSVals,
480                                       WantInteger);
481
482       // Try to use constant folding to simplify the binary operator.
483       for (unsigned i = 0, e = LHSVals.size(); i != e; ++i) {
484         Constant *V = LHSVals[i].first;
485         Constant *Folded = ConstantExpr::get(BO->getOpcode(), V, CI);
486
487         if (Constant *KC = getKnownConstant(Folded, WantInteger))
488           Result.push_back(std::make_pair(KC, LHSVals[i].second));
489       }
490     }
491
492     return !Result.empty();
493   }
494
495   // Handle compare with phi operand, where the PHI is defined in this block.
496   if (CmpInst *Cmp = dyn_cast<CmpInst>(I)) {
497     assert(Preference == WantInteger && "Compares only produce integers");
498     PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(Cmp->getOperand(0));
499     if (PN && PN->getParent() == BB) {
500       // We can do this simplification if any comparisons fold to true or false.
501       // See if any do.
502       for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
503         BasicBlock *PredBB = PN->getIncomingBlock(i);
504         Value *LHS = PN->getIncomingValue(i);
505         Value *RHS = Cmp->getOperand(1)->DoPHITranslation(BB, PredBB);
506
507         Value *Res = SimplifyCmpInst(Cmp->getPredicate(), LHS, RHS, DL);
508         if (!Res) {
509           if (!isa<Constant>(RHS))
510             continue;
511
512           LazyValueInfo::Tristate
513             ResT = LVI->getPredicateOnEdge(Cmp->getPredicate(), LHS,
514                                            cast<Constant>(RHS), PredBB, BB);
515           if (ResT == LazyValueInfo::Unknown)
516             continue;
517           Res = ConstantInt::get(Type::getInt1Ty(LHS->getContext()), ResT);
518         }
519
520         if (Constant *KC = getKnownConstant(Res, WantInteger))
521           Result.push_back(std::make_pair(KC, PredBB));
522       }
523
524       return !Result.empty();
525     }
526
527
528     // If comparing a live-in value against a constant, see if we know the
529     // live-in value on any predecessors.
530     if (isa<Constant>(Cmp->getOperand(1)) && Cmp->getType()->isIntegerTy()) {
531       if (!isa<Instruction>(Cmp->getOperand(0)) ||
532           cast<Instruction>(Cmp->getOperand(0))->getParent() != BB) {
533         Constant *RHSCst = cast<Constant>(Cmp->getOperand(1));
534
535         for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB);PI != E; ++PI){
536           BasicBlock *P = *PI;
537           // If the value is known by LazyValueInfo to be a constant in a
538           // predecessor, use that information to try to thread this block.
539           LazyValueInfo::Tristate Res =
540             LVI->getPredicateOnEdge(Cmp->getPredicate(), Cmp->getOperand(0),
541                                     RHSCst, P, BB);
542           if (Res == LazyValueInfo::Unknown)
543             continue;
544
545           Constant *ResC = ConstantInt::get(Cmp->getType(), Res);
546           Result.push_back(std::make_pair(ResC, P));
547         }
548
549         return !Result.empty();
550       }
551
552       // Try to find a constant value for the LHS of a comparison,
553       // and evaluate it statically if we can.
554       if (Constant *CmpConst = dyn_cast<Constant>(Cmp->getOperand(1))) {
555         PredValueInfoTy LHSVals;
556         ComputeValueKnownInPredecessors(I->getOperand(0), BB, LHSVals,
557                                         WantInteger);
558
559         for (unsigned i = 0, e = LHSVals.size(); i != e; ++i) {
560           Constant *V = LHSVals[i].first;
561           Constant *Folded = ConstantExpr::getCompare(Cmp->getPredicate(),
562                                                       V, CmpConst);
563           if (Constant *KC = getKnownConstant(Folded, WantInteger))
564             Result.push_back(std::make_pair(KC, LHSVals[i].second));
565         }
566
567         return !Result.empty();
568       }
569     }
570   }
571
572   if (SelectInst *SI = dyn_cast<SelectInst>(I)) {
573     // Handle select instructions where at least one operand is a known constant
574     // and we can figure out the condition value for any predecessor block.
575     Constant *TrueVal = getKnownConstant(SI->getTrueValue(), Preference);
576     Constant *FalseVal = getKnownConstant(SI->getFalseValue(), Preference);
577     PredValueInfoTy Conds;
578     if ((TrueVal || FalseVal) &&
579         ComputeValueKnownInPredecessors(SI->getCondition(), BB, Conds,
580                                         WantInteger)) {
581       for (unsigned i = 0, e = Conds.size(); i != e; ++i) {
582         Constant *Cond = Conds[i].first;
583
584         // Figure out what value to use for the condition.
585         bool KnownCond;
586         if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Cond)) {
587           // A known boolean.
588           KnownCond = CI->isOne();
589         } else {
590           assert(isa<UndefValue>(Cond) && "Unexpected condition value");
591           // Either operand will do, so be sure to pick the one that's a known
592           // constant.
593           // FIXME: Do this more cleverly if both values are known constants?
594           KnownCond = (TrueVal != nullptr);
595         }
596
597         // See if the select has a known constant value for this predecessor.
598         if (Constant *Val = KnownCond ? TrueVal : FalseVal)
599           Result.push_back(std::make_pair(Val, Conds[i].second));
600       }
601
602       return !Result.empty();
603     }
604   }
605
606   // If all else fails, see if LVI can figure out a constant value for us.
607   Constant *CI = LVI->getConstant(V, BB);
608   if (Constant *KC = getKnownConstant(CI, Preference)) {
609     for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI)
610       Result.push_back(std::make_pair(KC, *PI));
611   }
612
613   return !Result.empty();
614 }
615
616
617
618 /// GetBestDestForBranchOnUndef - If we determine that the specified block ends
619 /// in an undefined jump, decide which block is best to revector to.
620 ///
621 /// Since we can pick an arbitrary destination, we pick the successor with the
622 /// fewest predecessors.  This should reduce the in-degree of the others.
623 ///
624 static unsigned GetBestDestForJumpOnUndef(BasicBlock *BB) {
625   TerminatorInst *BBTerm = BB->getTerminator();
626   unsigned MinSucc = 0;
627   BasicBlock *TestBB = BBTerm->getSuccessor(MinSucc);
628   // Compute the successor with the minimum number of predecessors.
629   unsigned MinNumPreds = std::distance(pred_begin(TestBB), pred_end(TestBB));
630   for (unsigned i = 1, e = BBTerm->getNumSuccessors(); i != e; ++i) {
631     TestBB = BBTerm->getSuccessor(i);
632     unsigned NumPreds = std::distance(pred_begin(TestBB), pred_end(TestBB));
633     if (NumPreds < MinNumPreds) {
634       MinSucc = i;
635       MinNumPreds = NumPreds;
636     }
637   }
638
639   return MinSucc;
640 }
641
642 static bool hasAddressTakenAndUsed(BasicBlock *BB) {
643   if (!BB->hasAddressTaken()) return false;
644
645   // If the block has its address taken, it may be a tree of dead constants
646   // hanging off of it.  These shouldn't keep the block alive.
647   BlockAddress *BA = BlockAddress::get(BB);
648   BA->removeDeadConstantUsers();
649   return !BA->use_empty();
650 }
651
652 /// ProcessBlock - If there are any predecessors whose control can be threaded
653 /// through to a successor, transform them now.
654 bool JumpThreading::ProcessBlock(BasicBlock *BB) {
655   // If the block is trivially dead, just return and let the caller nuke it.
656   // This simplifies other transformations.
657   if (pred_begin(BB) == pred_end(BB) &&
658       BB != &BB->getParent()->getEntryBlock())
659     return false;
660
661   // If this block has a single predecessor, and if that pred has a single
662   // successor, merge the blocks.  This encourages recursive jump threading
663   // because now the condition in this block can be threaded through
664   // predecessors of our predecessor block.
665   if (BasicBlock *SinglePred = BB->getSinglePredecessor()) {
666     if (SinglePred->getTerminator()->getNumSuccessors() == 1 &&
667         SinglePred != BB && !hasAddressTakenAndUsed(BB)) {
668       // If SinglePred was a loop header, BB becomes one.
669       if (LoopHeaders.erase(SinglePred))
670         LoopHeaders.insert(BB);
671
672       // Remember if SinglePred was the entry block of the function.  If so, we
673       // will need to move BB back to the entry position.
674       bool isEntry = SinglePred == &SinglePred->getParent()->getEntryBlock();
675       LVI->eraseBlock(SinglePred);
676       MergeBasicBlockIntoOnlyPred(BB);
677
678       if (isEntry && BB != &BB->getParent()->getEntryBlock())
679         BB->moveBefore(&BB->getParent()->getEntryBlock());
680       return true;
681     }
682   }
683
684   // What kind of constant we're looking for.
685   ConstantPreference Preference = WantInteger;
686
687   // Look to see if the terminator is a conditional branch, switch or indirect
688   // branch, if not we can't thread it.
689   Value *Condition;
690   Instruction *Terminator = BB->getTerminator();
691   if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(Terminator)) {
692     // Can't thread an unconditional jump.
693     if (BI->isUnconditional()) return false;
694     Condition = BI->getCondition();
695   } else if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(Terminator)) {
696     Condition = SI->getCondition();
697   } else if (IndirectBrInst *IB = dyn_cast<IndirectBrInst>(Terminator)) {
698     // Can't thread indirect branch with no successors.
699     if (IB->getNumSuccessors() == 0) return false;
700     Condition = IB->getAddress()->stripPointerCasts();
701     Preference = WantBlockAddress;
702   } else {
703     return false; // Must be an invoke.
704   }
705
706   // Run constant folding to see if we can reduce the condition to a simple
707   // constant.
708   if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(Condition)) {
709     Value *SimpleVal = ConstantFoldInstruction(I, DL, TLI);
710     if (SimpleVal) {
711       I->replaceAllUsesWith(SimpleVal);
712       I->eraseFromParent();
713       Condition = SimpleVal;
714     }
715   }
716
717   // If the terminator is branching on an undef, we can pick any of the
718   // successors to branch to.  Let GetBestDestForJumpOnUndef decide.
719   if (isa<UndefValue>(Condition)) {
720     unsigned BestSucc = GetBestDestForJumpOnUndef(BB);
721
722     // Fold the branch/switch.
723     TerminatorInst *BBTerm = BB->getTerminator();
724     for (unsigned i = 0, e = BBTerm->getNumSuccessors(); i != e; ++i) {
725       if (i == BestSucc) continue;
726       BBTerm->getSuccessor(i)->removePredecessor(BB, true);
727     }
728
729     DEBUG(dbgs() << "  In block '" << BB->getName()
730           << "' folding undef terminator: " << *BBTerm << '\n');
731     BranchInst::Create(BBTerm->getSuccessor(BestSucc), BBTerm);
732     BBTerm->eraseFromParent();
733     return true;
734   }
735
736   // If the terminator of this block is branching on a constant, simplify the
737   // terminator to an unconditional branch.  This can occur due to threading in
738   // other blocks.
739   if (getKnownConstant(Condition, Preference)) {
740     DEBUG(dbgs() << "  In block '" << BB->getName()
741           << "' folding terminator: " << *BB->getTerminator() << '\n');
742     ++NumFolds;
743     ConstantFoldTerminator(BB, true);
744     return true;
745   }
746
747   Instruction *CondInst = dyn_cast<Instruction>(Condition);
748
749   // All the rest of our checks depend on the condition being an instruction.
750   if (!CondInst) {
751     // FIXME: Unify this with code below.
752     if (ProcessThreadableEdges(Condition, BB, Preference))
753       return true;
754     return false;
755   }
756
757
758   if (CmpInst *CondCmp = dyn_cast<CmpInst>(CondInst)) {
759     // For a comparison where the LHS is outside this block, it's possible
760     // that we've branched on it before.  Used LVI to see if we can simplify
761     // the branch based on that.
762     BranchInst *CondBr = dyn_cast<BranchInst>(BB->getTerminator());
763     Constant *CondConst = dyn_cast<Constant>(CondCmp->getOperand(1));
764     pred_iterator PI = pred_begin(BB), PE = pred_end(BB);
765     if (CondBr && CondConst && CondBr->isConditional() && PI != PE &&
766         (!isa<Instruction>(CondCmp->getOperand(0)) ||
767          cast<Instruction>(CondCmp->getOperand(0))->getParent() != BB)) {
768       // For predecessor edge, determine if the comparison is true or false
769       // on that edge.  If they're all true or all false, we can simplify the
770       // branch.
771       // FIXME: We could handle mixed true/false by duplicating code.
772       LazyValueInfo::Tristate Baseline =
773         LVI->getPredicateOnEdge(CondCmp->getPredicate(), CondCmp->getOperand(0),
774                                 CondConst, *PI, BB);
775       if (Baseline != LazyValueInfo::Unknown) {
776         // Check that all remaining incoming values match the first one.
777         while (++PI != PE) {
778           LazyValueInfo::Tristate Ret =
779             LVI->getPredicateOnEdge(CondCmp->getPredicate(),
780                                     CondCmp->getOperand(0), CondConst, *PI, BB);
781           if (Ret != Baseline) break;
782         }
783
784         // If we terminated early, then one of the values didn't match.
785         if (PI == PE) {
786           unsigned ToRemove = Baseline == LazyValueInfo::True ? 1 : 0;
787           unsigned ToKeep = Baseline == LazyValueInfo::True ? 0 : 1;
788           CondBr->getSuccessor(ToRemove)->removePredecessor(BB, true);
789           BranchInst::Create(CondBr->getSuccessor(ToKeep), CondBr);
790           CondBr->eraseFromParent();
791           return true;
792         }
793       }
794
795     }
796
797     if (CondBr && CondConst && TryToUnfoldSelect(CondCmp, BB))
798       return true;
799   }
800
801   // Check for some cases that are worth simplifying.  Right now we want to look
802   // for loads that are used by a switch or by the condition for the branch.  If
803   // we see one, check to see if it's partially redundant.  If so, insert a PHI
804   // which can then be used to thread the values.
805   //
806   Value *SimplifyValue = CondInst;
807   if (CmpInst *CondCmp = dyn_cast<CmpInst>(SimplifyValue))
808     if (isa<Constant>(CondCmp->getOperand(1)))
809       SimplifyValue = CondCmp->getOperand(0);
810
811   // TODO: There are other places where load PRE would be profitable, such as
812   // more complex comparisons.
813   if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(SimplifyValue))
814     if (SimplifyPartiallyRedundantLoad(LI))
815       return true;
816
817
818   // Handle a variety of cases where we are branching on something derived from
819   // a PHI node in the current block.  If we can prove that any predecessors
820   // compute a predictable value based on a PHI node, thread those predecessors.
821   //
822   if (ProcessThreadableEdges(CondInst, BB, Preference))
823     return true;
824
825   // If this is an otherwise-unfoldable branch on a phi node in the current
826   // block, see if we can simplify.
827   if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(CondInst))
828     if (PN->getParent() == BB && isa<BranchInst>(BB->getTerminator()))
829       return ProcessBranchOnPHI(PN);
830
831
832   // If this is an otherwise-unfoldable branch on a XOR, see if we can simplify.
833   if (CondInst->getOpcode() == Instruction::Xor &&
834       CondInst->getParent() == BB && isa<BranchInst>(BB->getTerminator()))
835     return ProcessBranchOnXOR(cast<BinaryOperator>(CondInst));
836
837
838   // TODO: If we have: "br (X > 0)"  and we have a predecessor where we know
839   // "(X == 4)", thread through this block.
840
841   return false;
842 }
843
844 /// SimplifyPartiallyRedundantLoad - If LI is an obviously partially redundant
845 /// load instruction, eliminate it by replacing it with a PHI node.  This is an
846 /// important optimization that encourages jump threading, and needs to be run
847 /// interlaced with other jump threading tasks.
848 bool JumpThreading::SimplifyPartiallyRedundantLoad(LoadInst *LI) {
849   // Don't hack volatile/atomic loads.
850   if (!LI->isSimple()) return false;
851
852   // If the load is defined in a block with exactly one predecessor, it can't be
853   // partially redundant.
854   BasicBlock *LoadBB = LI->getParent();
855   if (LoadBB->getSinglePredecessor())
856     return false;
857
858   // If the load is defined in a landing pad, it can't be partially redundant,
859   // because the edges between the invoke and the landing pad cannot have other
860   // instructions between them.
861   if (LoadBB->isLandingPad())
862     return false;
863
864   Value *LoadedPtr = LI->getOperand(0);
865
866   // If the loaded operand is defined in the LoadBB, it can't be available.
867   // TODO: Could do simple PHI translation, that would be fun :)
868   if (Instruction *PtrOp = dyn_cast<Instruction>(LoadedPtr))
869     if (PtrOp->getParent() == LoadBB)
870       return false;
871
872   // Scan a few instructions up from the load, to see if it is obviously live at
873   // the entry to its block.
874   BasicBlock::iterator BBIt = LI;
875
876   if (Value *AvailableVal =
877         FindAvailableLoadedValue(LoadedPtr, LoadBB, BBIt, 6)) {
878     // If the value if the load is locally available within the block, just use
879     // it.  This frequently occurs for reg2mem'd allocas.
880     //cerr << "LOAD ELIMINATED:\n" << *BBIt << *LI << "\n";
881
882     // If the returned value is the load itself, replace with an undef. This can
883     // only happen in dead loops.
884     if (AvailableVal == LI) AvailableVal = UndefValue::get(LI->getType());
885     LI->replaceAllUsesWith(AvailableVal);
886     LI->eraseFromParent();
887     return true;
888   }
889
890   // Otherwise, if we scanned the whole block and got to the top of the block,
891   // we know the block is locally transparent to the load.  If not, something
892   // might clobber its value.
893   if (BBIt != LoadBB->begin())
894     return false;
895
896   // If all of the loads and stores that feed the value have the same TBAA tag,
897   // then we can propagate it onto any newly inserted loads.
898   MDNode *TBAATag = LI->getMetadata(LLVMContext::MD_tbaa);
899
900   SmallPtrSet<BasicBlock*, 8> PredsScanned;
901   typedef SmallVector<std::pair<BasicBlock*, Value*>, 8> AvailablePredsTy;
902   AvailablePredsTy AvailablePreds;
903   BasicBlock *OneUnavailablePred = nullptr;
904
905   // If we got here, the loaded value is transparent through to the start of the
906   // block.  Check to see if it is available in any of the predecessor blocks.
907   for (pred_iterator PI = pred_begin(LoadBB), PE = pred_end(LoadBB);
908        PI != PE; ++PI) {
909     BasicBlock *PredBB = *PI;
910
911     // If we already scanned this predecessor, skip it.
912     if (!PredsScanned.insert(PredBB))
913       continue;
914
915     // Scan the predecessor to see if the value is available in the pred.
916     BBIt = PredBB->end();
917     MDNode *ThisTBAATag = nullptr;
918     Value *PredAvailable = FindAvailableLoadedValue(LoadedPtr, PredBB, BBIt, 6,
919                                                     nullptr, &ThisTBAATag);
920     if (!PredAvailable) {
921       OneUnavailablePred = PredBB;
922       continue;
923     }
924
925     // If tbaa tags disagree or are not present, forget about them.
926     if (TBAATag != ThisTBAATag) TBAATag = nullptr;
927
928     // If so, this load is partially redundant.  Remember this info so that we
929     // can create a PHI node.
930     AvailablePreds.push_back(std::make_pair(PredBB, PredAvailable));
931   }
932
933   // If the loaded value isn't available in any predecessor, it isn't partially
934   // redundant.
935   if (AvailablePreds.empty()) return false;
936
937   // Okay, the loaded value is available in at least one (and maybe all!)
938   // predecessors.  If the value is unavailable in more than one unique
939   // predecessor, we want to insert a merge block for those common predecessors.
940   // This ensures that we only have to insert one reload, thus not increasing
941   // code size.
942   BasicBlock *UnavailablePred = nullptr;
943
944   // If there is exactly one predecessor where the value is unavailable, the
945   // already computed 'OneUnavailablePred' block is it.  If it ends in an
946   // unconditional branch, we know that it isn't a critical edge.
947   if (PredsScanned.size() == AvailablePreds.size()+1 &&
948       OneUnavailablePred->getTerminator()->getNumSuccessors() == 1) {
949     UnavailablePred = OneUnavailablePred;
950   } else if (PredsScanned.size() != AvailablePreds.size()) {
951     // Otherwise, we had multiple unavailable predecessors or we had a critical
952     // edge from the one.
953     SmallVector<BasicBlock*, 8> PredsToSplit;
954     SmallPtrSet<BasicBlock*, 8> AvailablePredSet;
955
956     for (unsigned i = 0, e = AvailablePreds.size(); i != e; ++i)
957       AvailablePredSet.insert(AvailablePreds[i].first);
958
959     // Add all the unavailable predecessors to the PredsToSplit list.
960     for (pred_iterator PI = pred_begin(LoadBB), PE = pred_end(LoadBB);
961          PI != PE; ++PI) {
962       BasicBlock *P = *PI;
963       // If the predecessor is an indirect goto, we can't split the edge.
964       if (isa<IndirectBrInst>(P->getTerminator()))
965         return false;
966
967       if (!AvailablePredSet.count(P))
968         PredsToSplit.push_back(P);
969     }
970
971     // Split them out to their own block.
972     UnavailablePred =
973       SplitBlockPredecessors(LoadBB, PredsToSplit, "thread-pre-split", this);
974   }
975
976   // If the value isn't available in all predecessors, then there will be
977   // exactly one where it isn't available.  Insert a load on that edge and add
978   // it to the AvailablePreds list.
979   if (UnavailablePred) {
980     assert(UnavailablePred->getTerminator()->getNumSuccessors() == 1 &&
981            "Can't handle critical edge here!");
982     LoadInst *NewVal = new LoadInst(LoadedPtr, LI->getName()+".pr", false,
983                                  LI->getAlignment(),
984                                  UnavailablePred->getTerminator());
985     NewVal->setDebugLoc(LI->getDebugLoc());
986     if (TBAATag)
987       NewVal->setMetadata(LLVMContext::MD_tbaa, TBAATag);
988
989     AvailablePreds.push_back(std::make_pair(UnavailablePred, NewVal));
990   }
991
992   // Now we know that each predecessor of this block has a value in
993   // AvailablePreds, sort them for efficient access as we're walking the preds.
994   array_pod_sort(AvailablePreds.begin(), AvailablePreds.end());
995
996   // Create a PHI node at the start of the block for the PRE'd load value.
997   pred_iterator PB = pred_begin(LoadBB), PE = pred_end(LoadBB);
998   PHINode *PN = PHINode::Create(LI->getType(), std::distance(PB, PE), "",
999                                 LoadBB->begin());
1000   PN->takeName(LI);
1001   PN->setDebugLoc(LI->getDebugLoc());
1002
1003   // Insert new entries into the PHI for each predecessor.  A single block may
1004   // have multiple entries here.
1005   for (pred_iterator PI = PB; PI != PE; ++PI) {
1006     BasicBlock *P = *PI;
1007     AvailablePredsTy::iterator I =
1008       std::lower_bound(AvailablePreds.begin(), AvailablePreds.end(),
1009                        std::make_pair(P, (Value*)nullptr));
1010
1011     assert(I != AvailablePreds.end() && I->first == P &&
1012            "Didn't find entry for predecessor!");
1013
1014     PN->addIncoming(I->second, I->first);
1015   }
1016
1017   //cerr << "PRE: " << *LI << *PN << "\n";
1018
1019   LI->replaceAllUsesWith(PN);
1020   LI->eraseFromParent();
1021
1022   return true;
1023 }
1024
1025 /// FindMostPopularDest - The specified list contains multiple possible
1026 /// threadable destinations.  Pick the one that occurs the most frequently in
1027 /// the list.
1028 static BasicBlock *
1029 FindMostPopularDest(BasicBlock *BB,
1030                     const SmallVectorImpl<std::pair<BasicBlock*,
1031                                   BasicBlock*> > &PredToDestList) {
1032   assert(!PredToDestList.empty());
1033
1034   // Determine popularity.  If there are multiple possible destinations, we
1035   // explicitly choose to ignore 'undef' destinations.  We prefer to thread
1036   // blocks with known and real destinations to threading undef.  We'll handle
1037   // them later if interesting.
1038   DenseMap<BasicBlock*, unsigned> DestPopularity;
1039   for (unsigned i = 0, e = PredToDestList.size(); i != e; ++i)
1040     if (PredToDestList[i].second)
1041       DestPopularity[PredToDestList[i].second]++;
1042
1043   // Find the most popular dest.
1044   DenseMap<BasicBlock*, unsigned>::iterator DPI = DestPopularity.begin();
1045   BasicBlock *MostPopularDest = DPI->first;
1046   unsigned Popularity = DPI->second;
1047   SmallVector<BasicBlock*, 4> SamePopularity;
1048
1049   for (++DPI; DPI != DestPopularity.end(); ++DPI) {
1050     // If the popularity of this entry isn't higher than the popularity we've
1051     // seen so far, ignore it.
1052     if (DPI->second < Popularity)
1053       ; // ignore.
1054     else if (DPI->second == Popularity) {
1055       // If it is the same as what we've seen so far, keep track of it.
1056       SamePopularity.push_back(DPI->first);
1057     } else {
1058       // If it is more popular, remember it.
1059       SamePopularity.clear();
1060       MostPopularDest = DPI->first;
1061       Popularity = DPI->second;
1062     }
1063   }
1064
1065   // Okay, now we know the most popular destination.  If there is more than one
1066   // destination, we need to determine one.  This is arbitrary, but we need
1067   // to make a deterministic decision.  Pick the first one that appears in the
1068   // successor list.
1069   if (!SamePopularity.empty()) {
1070     SamePopularity.push_back(MostPopularDest);
1071     TerminatorInst *TI = BB->getTerminator();
1072     for (unsigned i = 0; ; ++i) {
1073       assert(i != TI->getNumSuccessors() && "Didn't find any successor!");
1074
1075       if (std::find(SamePopularity.begin(), SamePopularity.end(),
1076                     TI->getSuccessor(i)) == SamePopularity.end())
1077         continue;
1078
1079       MostPopularDest = TI->getSuccessor(i);
1080       break;
1081     }
1082   }
1083
1084   // Okay, we have finally picked the most popular destination.
1085   return MostPopularDest;
1086 }
1087
1088 bool JumpThreading::ProcessThreadableEdges(Value *Cond, BasicBlock *BB,
1089                                            ConstantPreference Preference) {
1090   // If threading this would thread across a loop header, don't even try to
1091   // thread the edge.
1092   if (LoopHeaders.count(BB))
1093     return false;
1094
1095   PredValueInfoTy PredValues;
1096   if (!ComputeValueKnownInPredecessors(Cond, BB, PredValues, Preference))
1097     return false;
1098
1099   assert(!PredValues.empty() &&
1100          "ComputeValueKnownInPredecessors returned true with no values");
1101
1102   DEBUG(dbgs() << "IN BB: " << *BB;
1103         for (unsigned i = 0, e = PredValues.size(); i != e; ++i) {
1104           dbgs() << "  BB '" << BB->getName() << "': FOUND condition = "
1105             << *PredValues[i].first
1106             << " for pred '" << PredValues[i].second->getName() << "'.\n";
1107         });
1108
1109   // Decide what we want to thread through.  Convert our list of known values to
1110   // a list of known destinations for each pred.  This also discards duplicate
1111   // predecessors and keeps track of the undefined inputs (which are represented
1112   // as a null dest in the PredToDestList).
1113   SmallPtrSet<BasicBlock*, 16> SeenPreds;
1114   SmallVector<std::pair<BasicBlock*, BasicBlock*>, 16> PredToDestList;
1115
1116   BasicBlock *OnlyDest = nullptr;
1117   BasicBlock *MultipleDestSentinel = (BasicBlock*)(intptr_t)~0ULL;
1118
1119   for (unsigned i = 0, e = PredValues.size(); i != e; ++i) {
1120     BasicBlock *Pred = PredValues[i].second;
1121     if (!SeenPreds.insert(Pred))
1122       continue;  // Duplicate predecessor entry.
1123
1124     // If the predecessor ends with an indirect goto, we can't change its
1125     // destination.
1126     if (isa<IndirectBrInst>(Pred->getTerminator()))
1127       continue;
1128
1129     Constant *Val = PredValues[i].first;
1130
1131     BasicBlock *DestBB;
1132     if (isa<UndefValue>(Val))
1133       DestBB = nullptr;
1134     else if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(BB->getTerminator()))
1135       DestBB = BI->getSuccessor(cast<ConstantInt>(Val)->isZero());
1136     else if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(BB->getTerminator())) {
1137       DestBB = SI->findCaseValue(cast<ConstantInt>(Val)).getCaseSuccessor();
1138     } else {
1139       assert(isa<IndirectBrInst>(BB->getTerminator())
1140               && "Unexpected terminator");
1141       DestBB = cast<BlockAddress>(Val)->getBasicBlock();
1142     }
1143
1144     // If we have exactly one destination, remember it for efficiency below.
1145     if (PredToDestList.empty())
1146       OnlyDest = DestBB;
1147     else if (OnlyDest != DestBB)
1148       OnlyDest = MultipleDestSentinel;
1149
1150     PredToDestList.push_back(std::make_pair(Pred, DestBB));
1151   }
1152
1153   // If all edges were unthreadable, we fail.
1154   if (PredToDestList.empty())
1155     return false;
1156
1157   // Determine which is the most common successor.  If we have many inputs and
1158   // this block is a switch, we want to start by threading the batch that goes
1159   // to the most popular destination first.  If we only know about one
1160   // threadable destination (the common case) we can avoid this.
1161   BasicBlock *MostPopularDest = OnlyDest;
1162
1163   if (MostPopularDest == MultipleDestSentinel)
1164     MostPopularDest = FindMostPopularDest(BB, PredToDestList);
1165
1166   // Now that we know what the most popular destination is, factor all
1167   // predecessors that will jump to it into a single predecessor.
1168   SmallVector<BasicBlock*, 16> PredsToFactor;
1169   for (unsigned i = 0, e = PredToDestList.size(); i != e; ++i)
1170     if (PredToDestList[i].second == MostPopularDest) {
1171       BasicBlock *Pred = PredToDestList[i].first;
1172
1173       // This predecessor may be a switch or something else that has multiple
1174       // edges to the block.  Factor each of these edges by listing them
1175       // according to # occurrences in PredsToFactor.
1176       TerminatorInst *PredTI = Pred->getTerminator();
1177       for (unsigned i = 0, e = PredTI->getNumSuccessors(); i != e; ++i)
1178         if (PredTI->getSuccessor(i) == BB)
1179           PredsToFactor.push_back(Pred);
1180     }
1181
1182   // If the threadable edges are branching on an undefined value, we get to pick
1183   // the destination that these predecessors should get to.
1184   if (!MostPopularDest)
1185     MostPopularDest = BB->getTerminator()->
1186                             getSuccessor(GetBestDestForJumpOnUndef(BB));
1187
1188   // Ok, try to thread it!
1189   return ThreadEdge(BB, PredsToFactor, MostPopularDest);
1190 }
1191
1192 /// ProcessBranchOnPHI - We have an otherwise unthreadable conditional branch on
1193 /// a PHI node in the current block.  See if there are any simplifications we
1194 /// can do based on inputs to the phi node.
1195 ///
1196 bool JumpThreading::ProcessBranchOnPHI(PHINode *PN) {
1197   BasicBlock *BB = PN->getParent();
1198
1199   // TODO: We could make use of this to do it once for blocks with common PHI
1200   // values.
1201   SmallVector<BasicBlock*, 1> PredBBs;
1202   PredBBs.resize(1);
1203
1204   // If any of the predecessor blocks end in an unconditional branch, we can
1205   // *duplicate* the conditional branch into that block in order to further
1206   // encourage jump threading and to eliminate cases where we have branch on a
1207   // phi of an icmp (branch on icmp is much better).
1208   for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
1209     BasicBlock *PredBB = PN->getIncomingBlock(i);
1210     if (BranchInst *PredBr = dyn_cast<BranchInst>(PredBB->getTerminator()))
1211       if (PredBr->isUnconditional()) {
1212         PredBBs[0] = PredBB;
1213         // Try to duplicate BB into PredBB.
1214         if (DuplicateCondBranchOnPHIIntoPred(BB, PredBBs))
1215           return true;
1216       }
1217   }
1218
1219   return false;
1220 }
1221
1222 /// ProcessBranchOnXOR - We have an otherwise unthreadable conditional branch on
1223 /// a xor instruction in the current block.  See if there are any
1224 /// simplifications we can do based on inputs to the xor.
1225 ///
1226 bool JumpThreading::ProcessBranchOnXOR(BinaryOperator *BO) {
1227   BasicBlock *BB = BO->getParent();
1228
1229   // If either the LHS or RHS of the xor is a constant, don't do this
1230   // optimization.
1231   if (isa<ConstantInt>(BO->getOperand(0)) ||
1232       isa<ConstantInt>(BO->getOperand(1)))
1233     return false;
1234
1235   // If the first instruction in BB isn't a phi, we won't be able to infer
1236   // anything special about any particular predecessor.
1237   if (!isa<PHINode>(BB->front()))
1238     return false;
1239
1240   // If we have a xor as the branch input to this block, and we know that the
1241   // LHS or RHS of the xor in any predecessor is true/false, then we can clone
1242   // the condition into the predecessor and fix that value to true, saving some
1243   // logical ops on that path and encouraging other paths to simplify.
1244   //
1245   // This copies something like this:
1246   //
1247   //  BB:
1248   //    %X = phi i1 [1],  [%X']
1249   //    %Y = icmp eq i32 %A, %B
1250   //    %Z = xor i1 %X, %Y
1251   //    br i1 %Z, ...
1252   //
1253   // Into:
1254   //  BB':
1255   //    %Y = icmp ne i32 %A, %B
1256   //    br i1 %Z, ...
1257
1258   PredValueInfoTy XorOpValues;
1259   bool isLHS = true;
1260   if (!ComputeValueKnownInPredecessors(BO->getOperand(0), BB, XorOpValues,
1261                                        WantInteger)) {
1262     assert(XorOpValues.empty());
1263     if (!ComputeValueKnownInPredecessors(BO->getOperand(1), BB, XorOpValues,
1264                                          WantInteger))
1265       return false;
1266     isLHS = false;
1267   }
1268
1269   assert(!XorOpValues.empty() &&
1270          "ComputeValueKnownInPredecessors returned true with no values");
1271
1272   // Scan the information to see which is most popular: true or false.  The
1273   // predecessors can be of the set true, false, or undef.
1274   unsigned NumTrue = 0, NumFalse = 0;
1275   for (unsigned i = 0, e = XorOpValues.size(); i != e; ++i) {
1276     if (isa<UndefValue>(XorOpValues[i].first))
1277       // Ignore undefs for the count.
1278       continue;
1279     if (cast<ConstantInt>(XorOpValues[i].first)->isZero())
1280       ++NumFalse;
1281     else
1282       ++NumTrue;
1283   }
1284
1285   // Determine which value to split on, true, false, or undef if neither.
1286   ConstantInt *SplitVal = nullptr;
1287   if (NumTrue > NumFalse)
1288     SplitVal = ConstantInt::getTrue(BB->getContext());
1289   else if (NumTrue != 0 || NumFalse != 0)
1290     SplitVal = ConstantInt::getFalse(BB->getContext());
1291
1292   // Collect all of the blocks that this can be folded into so that we can
1293   // factor this once and clone it once.
1294   SmallVector<BasicBlock*, 8> BlocksToFoldInto;
1295   for (unsigned i = 0, e = XorOpValues.size(); i != e; ++i) {
1296     if (XorOpValues[i].first != SplitVal &&
1297         !isa<UndefValue>(XorOpValues[i].first))
1298       continue;
1299
1300     BlocksToFoldInto.push_back(XorOpValues[i].second);
1301   }
1302
1303   // If we inferred a value for all of the predecessors, then duplication won't
1304   // help us.  However, we can just replace the LHS or RHS with the constant.
1305   if (BlocksToFoldInto.size() ==
1306       cast<PHINode>(BB->front()).getNumIncomingValues()) {
1307     if (!SplitVal) {
1308       // If all preds provide undef, just nuke the xor, because it is undef too.
1309       BO->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(BO->getType()));
1310       BO->eraseFromParent();
1311     } else if (SplitVal->isZero()) {
1312       // If all preds provide 0, replace the xor with the other input.
1313       BO->replaceAllUsesWith(BO->getOperand(isLHS));
1314       BO->eraseFromParent();
1315     } else {
1316       // If all preds provide 1, set the computed value to 1.
1317       BO->setOperand(!isLHS, SplitVal);
1318     }
1319
1320     return true;
1321   }
1322
1323   // Try to duplicate BB into PredBB.
1324   return DuplicateCondBranchOnPHIIntoPred(BB, BlocksToFoldInto);
1325 }
1326
1327
1328 /// AddPHINodeEntriesForMappedBlock - We're adding 'NewPred' as a new
1329 /// predecessor to the PHIBB block.  If it has PHI nodes, add entries for
1330 /// NewPred using the entries from OldPred (suitably mapped).
1331 static void AddPHINodeEntriesForMappedBlock(BasicBlock *PHIBB,
1332                                             BasicBlock *OldPred,
1333                                             BasicBlock *NewPred,
1334                                      DenseMap<Instruction*, Value*> &ValueMap) {
1335   for (BasicBlock::iterator PNI = PHIBB->begin();
1336        PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(PNI); ++PNI) {
1337     // Ok, we have a PHI node.  Figure out what the incoming value was for the
1338     // DestBlock.
1339     Value *IV = PN->getIncomingValueForBlock(OldPred);
1340
1341     // Remap the value if necessary.
1342     if (Instruction *Inst = dyn_cast<Instruction>(IV)) {
1343       DenseMap<Instruction*, Value*>::iterator I = ValueMap.find(Inst);
1344       if (I != ValueMap.end())
1345         IV = I->second;
1346     }
1347
1348     PN->addIncoming(IV, NewPred);
1349   }
1350 }
1351
1352 /// ThreadEdge - We have decided that it is safe and profitable to factor the
1353 /// blocks in PredBBs to one predecessor, then thread an edge from it to SuccBB
1354 /// across BB.  Transform the IR to reflect this change.
1355 bool JumpThreading::ThreadEdge(BasicBlock *BB,
1356                                const SmallVectorImpl<BasicBlock*> &PredBBs,
1357                                BasicBlock *SuccBB) {
1358   // If threading to the same block as we come from, we would infinite loop.
1359   if (SuccBB == BB) {
1360     DEBUG(dbgs() << "  Not threading across BB '" << BB->getName()
1361           << "' - would thread to self!\n");
1362     return false;
1363   }
1364
1365   // If threading this would thread across a loop header, don't thread the edge.
1366   // See the comments above FindLoopHeaders for justifications and caveats.
1367   if (LoopHeaders.count(BB)) {
1368     DEBUG(dbgs() << "  Not threading across loop header BB '" << BB->getName()
1369           << "' to dest BB '" << SuccBB->getName()
1370           << "' - it might create an irreducible loop!\n");
1371     return false;
1372   }
1373
1374   unsigned JumpThreadCost = getJumpThreadDuplicationCost(BB, Threshold);
1375   if (JumpThreadCost > Threshold) {
1376     DEBUG(dbgs() << "  Not threading BB '" << BB->getName()
1377           << "' - Cost is too high: " << JumpThreadCost << "\n");
1378     return false;
1379   }
1380
1381   // And finally, do it!  Start by factoring the predecessors is needed.
1382   BasicBlock *PredBB;
1383   if (PredBBs.size() == 1)
1384     PredBB = PredBBs[0];
1385   else {
1386     DEBUG(dbgs() << "  Factoring out " << PredBBs.size()
1387           << " common predecessors.\n");
1388     PredBB = SplitBlockPredecessors(BB, PredBBs, ".thr_comm", this);
1389   }
1390
1391   // And finally, do it!
1392   DEBUG(dbgs() << "  Threading edge from '" << PredBB->getName() << "' to '"
1393         << SuccBB->getName() << "' with cost: " << JumpThreadCost
1394         << ", across block:\n    "
1395         << *BB << "\n");
1396
1397   LVI->threadEdge(PredBB, BB, SuccBB);
1398
1399   // We are going to have to map operands from the original BB block to the new
1400   // copy of the block 'NewBB'.  If there are PHI nodes in BB, evaluate them to
1401   // account for entry from PredBB.
1402   DenseMap<Instruction*, Value*> ValueMapping;
1403
1404   BasicBlock *NewBB = BasicBlock::Create(BB->getContext(),
1405                                          BB->getName()+".thread",
1406                                          BB->getParent(), BB);
1407   NewBB->moveAfter(PredBB);
1408
1409   BasicBlock::iterator BI = BB->begin();
1410   for (; PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BI); ++BI)
1411     ValueMapping[PN] = PN->getIncomingValueForBlock(PredBB);
1412
1413   // Clone the non-phi instructions of BB into NewBB, keeping track of the
1414   // mapping and using it to remap operands in the cloned instructions.
1415   for (; !isa<TerminatorInst>(BI); ++BI) {
1416     Instruction *New = BI->clone();
1417     New->setName(BI->getName());
1418     NewBB->getInstList().push_back(New);
1419     ValueMapping[BI] = New;
1420
1421     // Remap operands to patch up intra-block references.
1422     for (unsigned i = 0, e = New->getNumOperands(); i != e; ++i)
1423       if (Instruction *Inst = dyn_cast<Instruction>(New->getOperand(i))) {
1424         DenseMap<Instruction*, Value*>::iterator I = ValueMapping.find(Inst);
1425         if (I != ValueMapping.end())
1426           New->setOperand(i, I->second);
1427       }
1428   }
1429
1430   // We didn't copy the terminator from BB over to NewBB, because there is now
1431   // an unconditional jump to SuccBB.  Insert the unconditional jump.
1432   BranchInst *NewBI =BranchInst::Create(SuccBB, NewBB);
1433   NewBI->setDebugLoc(BB->getTerminator()->getDebugLoc());
1434
1435   // Check to see if SuccBB has PHI nodes. If so, we need to add entries to the
1436   // PHI nodes for NewBB now.
1437   AddPHINodeEntriesForMappedBlock(SuccBB, BB, NewBB, ValueMapping);
1438
1439   // If there were values defined in BB that are used outside the block, then we
1440   // now have to update all uses of the value to use either the original value,
1441   // the cloned value, or some PHI derived value.  This can require arbitrary
1442   // PHI insertion, of which we are prepared to do, clean these up now.
1443   SSAUpdater SSAUpdate;
1444   SmallVector<Use*, 16> UsesToRename;
1445   for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(); I != BB->end(); ++I) {
1446     // Scan all uses of this instruction to see if it is used outside of its
1447     // block, and if so, record them in UsesToRename.
1448     for (Use &U : I->uses()) {
1449       Instruction *User = cast<Instruction>(U.getUser());
1450       if (PHINode *UserPN = dyn_cast<PHINode>(User)) {
1451         if (UserPN->getIncomingBlock(U) == BB)
1452           continue;
1453       } else if (User->getParent() == BB)
1454         continue;
1455
1456       UsesToRename.push_back(&U);
1457     }
1458
1459     // If there are no uses outside the block, we're done with this instruction.
1460     if (UsesToRename.empty())
1461       continue;
1462
1463     DEBUG(dbgs() << "JT: Renaming non-local uses of: " << *I << "\n");
1464
1465     // We found a use of I outside of BB.  Rename all uses of I that are outside
1466     // its block to be uses of the appropriate PHI node etc.  See ValuesInBlocks
1467     // with the two values we know.
1468     SSAUpdate.Initialize(I->getType(), I->getName());
1469     SSAUpdate.AddAvailableValue(BB, I);
1470     SSAUpdate.AddAvailableValue(NewBB, ValueMapping[I]);
1471
1472     while (!UsesToRename.empty())
1473       SSAUpdate.RewriteUse(*UsesToRename.pop_back_val());
1474     DEBUG(dbgs() << "\n");
1475   }
1476
1477
1478   // Ok, NewBB is good to go.  Update the terminator of PredBB to jump to
1479   // NewBB instead of BB.  This eliminates predecessors from BB, which requires
1480   // us to simplify any PHI nodes in BB.
1481   TerminatorInst *PredTerm = PredBB->getTerminator();
1482   for (unsigned i = 0, e = PredTerm->getNumSuccessors(); i != e; ++i)
1483     if (PredTerm->getSuccessor(i) == BB) {
1484       BB->removePredecessor(PredBB, true);
1485       PredTerm->setSuccessor(i, NewBB);
1486     }
1487
1488   // At this point, the IR is fully up to date and consistent.  Do a quick scan
1489   // over the new instructions and zap any that are constants or dead.  This
1490   // frequently happens because of phi translation.
1491   SimplifyInstructionsInBlock(NewBB, DL, TLI);
1492
1493   // Threaded an edge!
1494   ++NumThreads;
1495   return true;
1496 }
1497
1498 /// DuplicateCondBranchOnPHIIntoPred - PredBB contains an unconditional branch
1499 /// to BB which contains an i1 PHI node and a conditional branch on that PHI.
1500 /// If we can duplicate the contents of BB up into PredBB do so now, this
1501 /// improves the odds that the branch will be on an analyzable instruction like
1502 /// a compare.
1503 bool JumpThreading::DuplicateCondBranchOnPHIIntoPred(BasicBlock *BB,
1504                                  const SmallVectorImpl<BasicBlock *> &PredBBs) {
1505   assert(!PredBBs.empty() && "Can't handle an empty set");
1506
1507   // If BB is a loop header, then duplicating this block outside the loop would
1508   // cause us to transform this into an irreducible loop, don't do this.
1509   // See the comments above FindLoopHeaders for justifications and caveats.
1510   if (LoopHeaders.count(BB)) {
1511     DEBUG(dbgs() << "  Not duplicating loop header '" << BB->getName()
1512           << "' into predecessor block '" << PredBBs[0]->getName()
1513           << "' - it might create an irreducible loop!\n");
1514     return false;
1515   }
1516
1517   unsigned DuplicationCost = getJumpThreadDuplicationCost(BB, Threshold);
1518   if (DuplicationCost > Threshold) {
1519     DEBUG(dbgs() << "  Not duplicating BB '" << BB->getName()
1520           << "' - Cost is too high: " << DuplicationCost << "\n");
1521     return false;
1522   }
1523
1524   // And finally, do it!  Start by factoring the predecessors is needed.
1525   BasicBlock *PredBB;
1526   if (PredBBs.size() == 1)
1527     PredBB = PredBBs[0];
1528   else {
1529     DEBUG(dbgs() << "  Factoring out " << PredBBs.size()
1530           << " common predecessors.\n");
1531     PredBB = SplitBlockPredecessors(BB, PredBBs, ".thr_comm", this);
1532   }
1533
1534   // Okay, we decided to do this!  Clone all the instructions in BB onto the end
1535   // of PredBB.
1536   DEBUG(dbgs() << "  Duplicating block '" << BB->getName() << "' into end of '"
1537         << PredBB->getName() << "' to eliminate branch on phi.  Cost: "
1538         << DuplicationCost << " block is:" << *BB << "\n");
1539
1540   // Unless PredBB ends with an unconditional branch, split the edge so that we
1541   // can just clone the bits from BB into the end of the new PredBB.
1542   BranchInst *OldPredBranch = dyn_cast<BranchInst>(PredBB->getTerminator());
1543
1544   if (!OldPredBranch || !OldPredBranch->isUnconditional()) {
1545     PredBB = SplitEdge(PredBB, BB, this);
1546     OldPredBranch = cast<BranchInst>(PredBB->getTerminator());
1547   }
1548
1549   // We are going to have to map operands from the original BB block into the
1550   // PredBB block.  Evaluate PHI nodes in BB.
1551   DenseMap<Instruction*, Value*> ValueMapping;
1552
1553   BasicBlock::iterator BI = BB->begin();
1554   for (; PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BI); ++BI)
1555     ValueMapping[PN] = PN->getIncomingValueForBlock(PredBB);
1556
1557   // Clone the non-phi instructions of BB into PredBB, keeping track of the
1558   // mapping and using it to remap operands in the cloned instructions.
1559   for (; BI != BB->end(); ++BI) {
1560     Instruction *New = BI->clone();
1561
1562     // Remap operands to patch up intra-block references.
1563     for (unsigned i = 0, e = New->getNumOperands(); i != e; ++i)
1564       if (Instruction *Inst = dyn_cast<Instruction>(New->getOperand(i))) {
1565         DenseMap<Instruction*, Value*>::iterator I = ValueMapping.find(Inst);
1566         if (I != ValueMapping.end())
1567           New->setOperand(i, I->second);
1568       }
1569
1570     // If this instruction can be simplified after the operands are updated,
1571     // just use the simplified value instead.  This frequently happens due to
1572     // phi translation.
1573     if (Value *IV = SimplifyInstruction(New, DL)) {
1574       delete New;
1575       ValueMapping[BI] = IV;
1576     } else {
1577       // Otherwise, insert the new instruction into the block.
1578       New->setName(BI->getName());
1579       PredBB->getInstList().insert(OldPredBranch, New);
1580       ValueMapping[BI] = New;
1581     }
1582   }
1583
1584   // Check to see if the targets of the branch had PHI nodes. If so, we need to
1585   // add entries to the PHI nodes for branch from PredBB now.
1586   BranchInst *BBBranch = cast<BranchInst>(BB->getTerminator());
1587   AddPHINodeEntriesForMappedBlock(BBBranch->getSuccessor(0), BB, PredBB,
1588                                   ValueMapping);
1589   AddPHINodeEntriesForMappedBlock(BBBranch->getSuccessor(1), BB, PredBB,
1590                                   ValueMapping);
1591
1592   // If there were values defined in BB that are used outside the block, then we
1593   // now have to update all uses of the value to use either the original value,
1594   // the cloned value, or some PHI derived value.  This can require arbitrary
1595   // PHI insertion, of which we are prepared to do, clean these up now.
1596   SSAUpdater SSAUpdate;
1597   SmallVector<Use*, 16> UsesToRename;
1598   for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(); I != BB->end(); ++I) {
1599     // Scan all uses of this instruction to see if it is used outside of its
1600     // block, and if so, record them in UsesToRename.
1601     for (Use &U : I->uses()) {
1602       Instruction *User = cast<Instruction>(U.getUser());
1603       if (PHINode *UserPN = dyn_cast<PHINode>(User)) {
1604         if (UserPN->getIncomingBlock(U) == BB)
1605           continue;
1606       } else if (User->getParent() == BB)
1607         continue;
1608
1609       UsesToRename.push_back(&U);
1610     }
1611
1612     // If there are no uses outside the block, we're done with this instruction.
1613     if (UsesToRename.empty())
1614       continue;
1615
1616     DEBUG(dbgs() << "JT: Renaming non-local uses of: " << *I << "\n");
1617
1618     // We found a use of I outside of BB.  Rename all uses of I that are outside
1619     // its block to be uses of the appropriate PHI node etc.  See ValuesInBlocks
1620     // with the two values we know.
1621     SSAUpdate.Initialize(I->getType(), I->getName());
1622     SSAUpdate.AddAvailableValue(BB, I);
1623     SSAUpdate.AddAvailableValue(PredBB, ValueMapping[I]);
1624
1625     while (!UsesToRename.empty())
1626       SSAUpdate.RewriteUse(*UsesToRename.pop_back_val());
1627     DEBUG(dbgs() << "\n");
1628   }
1629
1630   // PredBB no longer jumps to BB, remove entries in the PHI node for the edge
1631   // that we nuked.
1632   BB->removePredecessor(PredBB, true);
1633
1634   // Remove the unconditional branch at the end of the PredBB block.
1635   OldPredBranch->eraseFromParent();
1636
1637   ++NumDupes;
1638   return true;
1639 }
1640
1641 /// TryToUnfoldSelect - Look for blocks of the form
1642 /// bb1:
1643 ///   %a = select
1644 ///   br bb
1645 ///
1646 /// bb2:
1647 ///   %p = phi [%a, %bb] ...
1648 ///   %c = icmp %p
1649 ///   br i1 %c
1650 ///
1651 /// And expand the select into a branch structure if one of its arms allows %c
1652 /// to be folded. This later enables threading from bb1 over bb2.
1653 bool JumpThreading::TryToUnfoldSelect(CmpInst *CondCmp, BasicBlock *BB) {
1654   BranchInst *CondBr = dyn_cast<BranchInst>(BB->getTerminator());
1655   PHINode *CondLHS = dyn_cast<PHINode>(CondCmp->getOperand(0));
1656   Constant *CondRHS = cast<Constant>(CondCmp->getOperand(1));
1657
1658   if (!CondBr || !CondBr->isConditional() || !CondLHS ||
1659       CondLHS->getParent() != BB)
1660     return false;
1661
1662   for (unsigned I = 0, E = CondLHS->getNumIncomingValues(); I != E; ++I) {
1663     BasicBlock *Pred = CondLHS->getIncomingBlock(I);
1664     SelectInst *SI = dyn_cast<SelectInst>(CondLHS->getIncomingValue(I));
1665
1666     // Look if one of the incoming values is a select in the corresponding
1667     // predecessor.
1668     if (!SI || SI->getParent() != Pred || !SI->hasOneUse())
1669       continue;
1670
1671     BranchInst *PredTerm = dyn_cast<BranchInst>(Pred->getTerminator());
1672     if (!PredTerm || !PredTerm->isUnconditional())
1673       continue;
1674
1675     // Now check if one of the select values would allow us to constant fold the
1676     // terminator in BB. We don't do the transform if both sides fold, those
1677     // cases will be threaded in any case.
1678     LazyValueInfo::Tristate LHSFolds =
1679         LVI->getPredicateOnEdge(CondCmp->getPredicate(), SI->getOperand(1),
1680                                 CondRHS, Pred, BB);
1681     LazyValueInfo::Tristate RHSFolds =
1682         LVI->getPredicateOnEdge(CondCmp->getPredicate(), SI->getOperand(2),
1683                                 CondRHS, Pred, BB);
1684     if ((LHSFolds != LazyValueInfo::Unknown ||
1685          RHSFolds != LazyValueInfo::Unknown) &&
1686         LHSFolds != RHSFolds) {
1687       // Expand the select.
1688       //
1689       // Pred --
1690       //  |    v
1691       //  |  NewBB
1692       //  |    |
1693       //  |-----
1694       //  v
1695       // BB
1696       BasicBlock *NewBB = BasicBlock::Create(BB->getContext(), "select.unfold",
1697                                              BB->getParent(), BB);
1698       // Move the unconditional branch to NewBB.
1699       PredTerm->removeFromParent();
1700       NewBB->getInstList().insert(NewBB->end(), PredTerm);
1701       // Create a conditional branch and update PHI nodes.
1702       BranchInst::Create(NewBB, BB, SI->getCondition(), Pred);
1703       CondLHS->setIncomingValue(I, SI->getFalseValue());
1704       CondLHS->addIncoming(SI->getTrueValue(), NewBB);
1705       // The select is now dead.
1706       SI->eraseFromParent();
1707
1708       // Update any other PHI nodes in BB.
1709       for (BasicBlock::iterator BI = BB->begin();
1710            PHINode *Phi = dyn_cast<PHINode>(BI); ++BI)
1711         if (Phi != CondLHS)
1712           Phi->addIncoming(Phi->getIncomingValueForBlock(Pred), NewBB);
1713       return true;
1714     }
1715   }
1716   return false;
1717 }