]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - contrib/llvm/lib/Transforms/Scalar/JumpThreading.cpp
Merge llvm, clang, lld, lldb, compiler-rt and libc++ r301441, and update
[FreeBSD/FreeBSD.git] / contrib / llvm / 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/JumpThreading.h"
15 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
16 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
17 #include "llvm/ADT/DenseSet.h"
18 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
19 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
20 #include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
21 #include "llvm/Analysis/GlobalsModRef.h"
22 #include "llvm/Analysis/CFG.h"
23 #include "llvm/Analysis/BlockFrequencyInfoImpl.h"
24 #include "llvm/Analysis/ConstantFolding.h"
25 #include "llvm/Analysis/InstructionSimplify.h"
26 #include "llvm/Analysis/Loads.h"
27 #include "llvm/Analysis/LoopInfo.h"
28 #include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
29 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
30 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
31 #include "llvm/IR/LLVMContext.h"
32 #include "llvm/IR/MDBuilder.h"
33 #include "llvm/IR/Metadata.h"
34 #include "llvm/IR/PatternMatch.h"
35 #include "llvm/Pass.h"
36 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
37 #include "llvm/Support/Debug.h"
38 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
39 #include "llvm/Transforms/Utils/BasicBlockUtils.h"
40 #include "llvm/Transforms/Utils/Cloning.h"
41 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
42 #include "llvm/Transforms/Utils/SSAUpdater.h"
43 #include <algorithm>
44 #include <memory>
45 using namespace llvm;
46 using namespace jumpthreading;
47
48 #define DEBUG_TYPE "jump-threading"
49
50 STATISTIC(NumThreads, "Number of jumps threaded");
51 STATISTIC(NumFolds,   "Number of terminators folded");
52 STATISTIC(NumDupes,   "Number of branch blocks duplicated to eliminate phi");
53
54 static cl::opt<unsigned>
55 BBDuplicateThreshold("jump-threading-threshold",
56           cl::desc("Max block size to duplicate for jump threading"),
57           cl::init(6), cl::Hidden);
58
59 static cl::opt<unsigned>
60 ImplicationSearchThreshold(
61   "jump-threading-implication-search-threshold",
62   cl::desc("The number of predecessors to search for a stronger "
63            "condition to use to thread over a weaker condition"),
64   cl::init(3), cl::Hidden);
65
66 namespace {
67   /// This pass performs 'jump threading', which looks at blocks that have
68   /// multiple predecessors and multiple successors.  If one or more of the
69   /// predecessors of the block can be proven to always jump to one of the
70   /// successors, we forward the edge from the predecessor to the successor by
71   /// duplicating the contents of this block.
72   ///
73   /// An example of when this can occur is code like this:
74   ///
75   ///   if () { ...
76   ///     X = 4;
77   ///   }
78   ///   if (X < 3) {
79   ///
80   /// In this case, the unconditional branch at the end of the first if can be
81   /// revectored to the false side of the second if.
82   ///
83   class JumpThreading : public FunctionPass {
84     JumpThreadingPass Impl;
85
86   public:
87     static char ID; // Pass identification
88     JumpThreading(int T = -1) : FunctionPass(ID), Impl(T) {
89       initializeJumpThreadingPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
90     }
91
92     bool runOnFunction(Function &F) override;
93
94     void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override {
95       AU.addRequired<AAResultsWrapperPass>();
96       AU.addRequired<LazyValueInfoWrapperPass>();
97       AU.addPreserved<LazyValueInfoWrapperPass>();
98       AU.addPreserved<GlobalsAAWrapperPass>();
99       AU.addRequired<TargetLibraryInfoWrapperPass>();
100     }
101
102     void releaseMemory() override { Impl.releaseMemory(); }
103   };
104 }
105
106 char JumpThreading::ID = 0;
107 INITIALIZE_PASS_BEGIN(JumpThreading, "jump-threading",
108                 "Jump Threading", false, false)
109 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(LazyValueInfoWrapperPass)
110 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(TargetLibraryInfoWrapperPass)
111 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(AAResultsWrapperPass)
112 INITIALIZE_PASS_END(JumpThreading, "jump-threading",
113                 "Jump Threading", false, false)
114
115 // Public interface to the Jump Threading pass
116 FunctionPass *llvm::createJumpThreadingPass(int Threshold) { return new JumpThreading(Threshold); }
117
118 JumpThreadingPass::JumpThreadingPass(int T) {
119   BBDupThreshold = (T == -1) ? BBDuplicateThreshold : unsigned(T);
120 }
121
122 /// runOnFunction - Top level algorithm.
123 ///
124 bool JumpThreading::runOnFunction(Function &F) {
125   if (skipFunction(F))
126     return false;
127   auto TLI = &getAnalysis<TargetLibraryInfoWrapperPass>().getTLI();
128   auto LVI = &getAnalysis<LazyValueInfoWrapperPass>().getLVI();
129   auto AA = &getAnalysis<AAResultsWrapperPass>().getAAResults();
130   std::unique_ptr<BlockFrequencyInfo> BFI;
131   std::unique_ptr<BranchProbabilityInfo> BPI;
132   bool HasProfileData = F.getEntryCount().hasValue();
133   if (HasProfileData) {
134     LoopInfo LI{DominatorTree(F)};
135     BPI.reset(new BranchProbabilityInfo(F, LI));
136     BFI.reset(new BlockFrequencyInfo(F, *BPI, LI));
137   }
138
139   return Impl.runImpl(F, TLI, LVI, AA, HasProfileData, std::move(BFI),
140                       std::move(BPI));
141 }
142
143 PreservedAnalyses JumpThreadingPass::run(Function &F,
144                                          FunctionAnalysisManager &AM) {
145
146   auto &TLI = AM.getResult<TargetLibraryAnalysis>(F);
147   auto &LVI = AM.getResult<LazyValueAnalysis>(F);
148   auto &AA = AM.getResult<AAManager>(F);
149
150   std::unique_ptr<BlockFrequencyInfo> BFI;
151   std::unique_ptr<BranchProbabilityInfo> BPI;
152   bool HasProfileData = F.getEntryCount().hasValue();
153   if (HasProfileData) {
154     LoopInfo LI{DominatorTree(F)};
155     BPI.reset(new BranchProbabilityInfo(F, LI));
156     BFI.reset(new BlockFrequencyInfo(F, *BPI, LI));
157   }
158
159   bool Changed = runImpl(F, &TLI, &LVI, &AA, HasProfileData, std::move(BFI),
160                          std::move(BPI));
161
162   if (!Changed)
163     return PreservedAnalyses::all();
164   PreservedAnalyses PA;
165   PA.preserve<GlobalsAA>();
166   return PA;
167 }
168
169 bool JumpThreadingPass::runImpl(Function &F, TargetLibraryInfo *TLI_,
170                                 LazyValueInfo *LVI_, AliasAnalysis *AA_,
171                                 bool HasProfileData_,
172                                 std::unique_ptr<BlockFrequencyInfo> BFI_,
173                                 std::unique_ptr<BranchProbabilityInfo> BPI_) {
174
175   DEBUG(dbgs() << "Jump threading on function '" << F.getName() << "'\n");
176   TLI = TLI_;
177   LVI = LVI_;
178   AA = AA_;
179   BFI.reset();
180   BPI.reset();
181   // When profile data is available, we need to update edge weights after
182   // successful jump threading, which requires both BPI and BFI being available.
183   HasProfileData = HasProfileData_;
184   auto *GuardDecl = F.getParent()->getFunction(
185       Intrinsic::getName(Intrinsic::experimental_guard));
186   HasGuards = GuardDecl && !GuardDecl->use_empty();
187   if (HasProfileData) {
188     BPI = std::move(BPI_);
189     BFI = std::move(BFI_);
190   }
191
192   // Remove unreachable blocks from function as they may result in infinite
193   // loop. We do threading if we found something profitable. Jump threading a
194   // branch can create other opportunities. If these opportunities form a cycle
195   // i.e. if any jump threading is undoing previous threading in the path, then
196   // we will loop forever. We take care of this issue by not jump threading for
197   // back edges. This works for normal cases but not for unreachable blocks as
198   // they may have cycle with no back edge.
199   bool EverChanged = false;
200   EverChanged |= removeUnreachableBlocks(F, LVI);
201
202   FindLoopHeaders(F);
203
204   bool Changed;
205   do {
206     Changed = false;
207     for (Function::iterator I = F.begin(), E = F.end(); I != E;) {
208       BasicBlock *BB = &*I;
209       // Thread all of the branches we can over this block.
210       while (ProcessBlock(BB))
211         Changed = true;
212
213       ++I;
214
215       // If the block is trivially dead, zap it.  This eliminates the successor
216       // edges which simplifies the CFG.
217       if (pred_empty(BB) &&
218           BB != &BB->getParent()->getEntryBlock()) {
219         DEBUG(dbgs() << "  JT: Deleting dead block '" << BB->getName()
220               << "' with terminator: " << *BB->getTerminator() << '\n');
221         LoopHeaders.erase(BB);
222         LVI->eraseBlock(BB);
223         DeleteDeadBlock(BB);
224         Changed = true;
225         continue;
226       }
227
228       BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(BB->getTerminator());
229
230       // Can't thread an unconditional jump, but if the block is "almost
231       // empty", we can replace uses of it with uses of the successor and make
232       // this dead.
233       // We should not eliminate the loop header either, because eliminating
234       // a loop header might later prevent LoopSimplify from transforming nested
235       // loops into simplified form.
236       if (BI && BI->isUnconditional() &&
237           BB != &BB->getParent()->getEntryBlock() &&
238           // If the terminator is the only non-phi instruction, try to nuke it.
239           BB->getFirstNonPHIOrDbg()->isTerminator() && !LoopHeaders.count(BB)) {
240         // FIXME: It is always conservatively correct to drop the info
241         // for a block even if it doesn't get erased.  This isn't totally
242         // awesome, but it allows us to use AssertingVH to prevent nasty
243         // dangling pointer issues within LazyValueInfo.
244         LVI->eraseBlock(BB);
245         if (TryToSimplifyUncondBranchFromEmptyBlock(BB))
246           Changed = true;
247       }
248     }
249     EverChanged |= Changed;
250   } while (Changed);
251
252   LoopHeaders.clear();
253   return EverChanged;
254 }
255
256 /// Return the cost of duplicating a piece of this block from first non-phi
257 /// and before StopAt instruction to thread across it. Stop scanning the block
258 /// when exceeding the threshold. If duplication is impossible, returns ~0U.
259 static unsigned getJumpThreadDuplicationCost(BasicBlock *BB,
260                                              Instruction *StopAt,
261                                              unsigned Threshold) {
262   assert(StopAt->getParent() == BB && "Not an instruction from proper BB?");
263   /// Ignore PHI nodes, these will be flattened when duplication happens.
264   BasicBlock::const_iterator I(BB->getFirstNonPHI());
265
266   // FIXME: THREADING will delete values that are just used to compute the
267   // branch, so they shouldn't count against the duplication cost.
268
269   unsigned Bonus = 0;
270   if (BB->getTerminator() == StopAt) {
271     // Threading through a switch statement is particularly profitable.  If this
272     // block ends in a switch, decrease its cost to make it more likely to
273     // happen.
274     if (isa<SwitchInst>(StopAt))
275       Bonus = 6;
276
277     // The same holds for indirect branches, but slightly more so.
278     if (isa<IndirectBrInst>(StopAt))
279       Bonus = 8;
280   }
281
282   // Bump the threshold up so the early exit from the loop doesn't skip the
283   // terminator-based Size adjustment at the end.
284   Threshold += Bonus;
285
286   // Sum up the cost of each instruction until we get to the terminator.  Don't
287   // include the terminator because the copy won't include it.
288   unsigned Size = 0;
289   for (; &*I != StopAt; ++I) {
290
291     // Stop scanning the block if we've reached the threshold.
292     if (Size > Threshold)
293       return Size;
294
295     // Debugger intrinsics don't incur code size.
296     if (isa<DbgInfoIntrinsic>(I)) continue;
297
298     // If this is a pointer->pointer bitcast, it is free.
299     if (isa<BitCastInst>(I) && I->getType()->isPointerTy())
300       continue;
301
302     // Bail out if this instruction gives back a token type, it is not possible
303     // to duplicate it if it is used outside this BB.
304     if (I->getType()->isTokenTy() && I->isUsedOutsideOfBlock(BB))
305       return ~0U;
306
307     // All other instructions count for at least one unit.
308     ++Size;
309
310     // Calls are more expensive.  If they are non-intrinsic calls, we model them
311     // as having cost of 4.  If they are a non-vector intrinsic, we model them
312     // as having cost of 2 total, and if they are a vector intrinsic, we model
313     // them as having cost 1.
314     if (const CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(I)) {
315       if (CI->cannotDuplicate() || CI->isConvergent())
316         // Blocks with NoDuplicate are modelled as having infinite cost, so they
317         // are never duplicated.
318         return ~0U;
319       else if (!isa<IntrinsicInst>(CI))
320         Size += 3;
321       else if (!CI->getType()->isVectorTy())
322         Size += 1;
323     }
324   }
325
326   return Size > Bonus ? Size - Bonus : 0;
327 }
328
329 /// FindLoopHeaders - We do not want jump threading to turn proper loop
330 /// structures into irreducible loops.  Doing this breaks up the loop nesting
331 /// hierarchy and pessimizes later transformations.  To prevent this from
332 /// happening, we first have to find the loop headers.  Here we approximate this
333 /// by finding targets of backedges in the CFG.
334 ///
335 /// Note that there definitely are cases when we want to allow threading of
336 /// edges across a loop header.  For example, threading a jump from outside the
337 /// loop (the preheader) to an exit block of the loop is definitely profitable.
338 /// It is also almost always profitable to thread backedges from within the loop
339 /// to exit blocks, and is often profitable to thread backedges to other blocks
340 /// within the loop (forming a nested loop).  This simple analysis is not rich
341 /// enough to track all of these properties and keep it up-to-date as the CFG
342 /// mutates, so we don't allow any of these transformations.
343 ///
344 void JumpThreadingPass::FindLoopHeaders(Function &F) {
345   SmallVector<std::pair<const BasicBlock*,const BasicBlock*>, 32> Edges;
346   FindFunctionBackedges(F, Edges);
347
348   for (const auto &Edge : Edges)
349     LoopHeaders.insert(Edge.second);
350 }
351
352 /// getKnownConstant - Helper method to determine if we can thread over a
353 /// terminator with the given value as its condition, and if so what value to
354 /// use for that. What kind of value this is depends on whether we want an
355 /// integer or a block address, but an undef is always accepted.
356 /// Returns null if Val is null or not an appropriate constant.
357 static Constant *getKnownConstant(Value *Val, ConstantPreference Preference) {
358   if (!Val)
359     return nullptr;
360
361   // Undef is "known" enough.
362   if (UndefValue *U = dyn_cast<UndefValue>(Val))
363     return U;
364
365   if (Preference == WantBlockAddress)
366     return dyn_cast<BlockAddress>(Val->stripPointerCasts());
367
368   return dyn_cast<ConstantInt>(Val);
369 }
370
371 /// ComputeValueKnownInPredecessors - Given a basic block BB and a value V, see
372 /// if we can infer that the value is a known ConstantInt/BlockAddress or undef
373 /// in any of our predecessors.  If so, return the known list of value and pred
374 /// BB in the result vector.
375 ///
376 /// This returns true if there were any known values.
377 ///
378 bool JumpThreadingPass::ComputeValueKnownInPredecessors(
379     Value *V, BasicBlock *BB, PredValueInfo &Result,
380     ConstantPreference Preference, Instruction *CxtI) {
381   // This method walks up use-def chains recursively.  Because of this, we could
382   // get into an infinite loop going around loops in the use-def chain.  To
383   // prevent this, keep track of what (value, block) pairs we've already visited
384   // and terminate the search if we loop back to them
385   if (!RecursionSet.insert(std::make_pair(V, BB)).second)
386     return false;
387
388   // An RAII help to remove this pair from the recursion set once the recursion
389   // stack pops back out again.
390   RecursionSetRemover remover(RecursionSet, std::make_pair(V, BB));
391
392   // If V is a constant, then it is known in all predecessors.
393   if (Constant *KC = getKnownConstant(V, Preference)) {
394     for (BasicBlock *Pred : predecessors(BB))
395       Result.push_back(std::make_pair(KC, Pred));
396
397     return !Result.empty();
398   }
399
400   // If V is a non-instruction value, or an instruction in a different block,
401   // then it can't be derived from a PHI.
402   Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
403   if (!I || I->getParent() != BB) {
404
405     // Okay, if this is a live-in value, see if it has a known value at the end
406     // of any of our predecessors.
407     //
408     // FIXME: This should be an edge property, not a block end property.
409     /// TODO: Per PR2563, we could infer value range information about a
410     /// predecessor based on its terminator.
411     //
412     // FIXME: change this to use the more-rich 'getPredicateOnEdge' method if
413     // "I" is a non-local compare-with-a-constant instruction.  This would be
414     // able to handle value inequalities better, for example if the compare is
415     // "X < 4" and "X < 3" is known true but "X < 4" itself is not available.
416     // Perhaps getConstantOnEdge should be smart enough to do this?
417
418     for (BasicBlock *P : predecessors(BB)) {
419       // If the value is known by LazyValueInfo to be a constant in a
420       // predecessor, use that information to try to thread this block.
421       Constant *PredCst = LVI->getConstantOnEdge(V, P, BB, CxtI);
422       if (Constant *KC = getKnownConstant(PredCst, Preference))
423         Result.push_back(std::make_pair(KC, P));
424     }
425
426     return !Result.empty();
427   }
428
429   /// If I is a PHI node, then we know the incoming values for any constants.
430   if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(I)) {
431     for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
432       Value *InVal = PN->getIncomingValue(i);
433       if (Constant *KC = getKnownConstant(InVal, Preference)) {
434         Result.push_back(std::make_pair(KC, PN->getIncomingBlock(i)));
435       } else {
436         Constant *CI = LVI->getConstantOnEdge(InVal,
437                                               PN->getIncomingBlock(i),
438                                               BB, CxtI);
439         if (Constant *KC = getKnownConstant(CI, Preference))
440           Result.push_back(std::make_pair(KC, PN->getIncomingBlock(i)));
441       }
442     }
443
444     return !Result.empty();
445   }
446
447   // Handle Cast instructions.  Only see through Cast when the source operand is
448   // PHI or Cmp and the source type is i1 to save the compilation time.
449   if (CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(I)) {
450     Value *Source = CI->getOperand(0);
451     if (!Source->getType()->isIntegerTy(1))
452       return false;
453     if (!isa<PHINode>(Source) && !isa<CmpInst>(Source))
454       return false;
455     ComputeValueKnownInPredecessors(Source, BB, Result, Preference, CxtI);
456     if (Result.empty())
457       return false;
458
459     // Convert the known values.
460     for (auto &R : Result)
461       R.first = ConstantExpr::getCast(CI->getOpcode(), R.first, CI->getType());
462
463     return true;
464   }
465
466   PredValueInfoTy LHSVals, RHSVals;
467
468   // Handle some boolean conditions.
469   if (I->getType()->getPrimitiveSizeInBits() == 1) {
470     assert(Preference == WantInteger && "One-bit non-integer type?");
471     // X | true -> true
472     // X & false -> false
473     if (I->getOpcode() == Instruction::Or ||
474         I->getOpcode() == Instruction::And) {
475       ComputeValueKnownInPredecessors(I->getOperand(0), BB, LHSVals,
476                                       WantInteger, CxtI);
477       ComputeValueKnownInPredecessors(I->getOperand(1), BB, RHSVals,
478                                       WantInteger, CxtI);
479
480       if (LHSVals.empty() && RHSVals.empty())
481         return false;
482
483       ConstantInt *InterestingVal;
484       if (I->getOpcode() == Instruction::Or)
485         InterestingVal = ConstantInt::getTrue(I->getContext());
486       else
487         InterestingVal = ConstantInt::getFalse(I->getContext());
488
489       SmallPtrSet<BasicBlock*, 4> LHSKnownBBs;
490
491       // Scan for the sentinel.  If we find an undef, force it to the
492       // interesting value: x|undef -> true and x&undef -> false.
493       for (const auto &LHSVal : LHSVals)
494         if (LHSVal.first == InterestingVal || isa<UndefValue>(LHSVal.first)) {
495           Result.emplace_back(InterestingVal, LHSVal.second);
496           LHSKnownBBs.insert(LHSVal.second);
497         }
498       for (const auto &RHSVal : RHSVals)
499         if (RHSVal.first == InterestingVal || isa<UndefValue>(RHSVal.first)) {
500           // If we already inferred a value for this block on the LHS, don't
501           // re-add it.
502           if (!LHSKnownBBs.count(RHSVal.second))
503             Result.emplace_back(InterestingVal, RHSVal.second);
504         }
505
506       return !Result.empty();
507     }
508
509     // Handle the NOT form of XOR.
510     if (I->getOpcode() == Instruction::Xor &&
511         isa<ConstantInt>(I->getOperand(1)) &&
512         cast<ConstantInt>(I->getOperand(1))->isOne()) {
513       ComputeValueKnownInPredecessors(I->getOperand(0), BB, Result,
514                                       WantInteger, CxtI);
515       if (Result.empty())
516         return false;
517
518       // Invert the known values.
519       for (auto &R : Result)
520         R.first = ConstantExpr::getNot(R.first);
521
522       return true;
523     }
524
525   // Try to simplify some other binary operator values.
526   } else if (BinaryOperator *BO = dyn_cast<BinaryOperator>(I)) {
527     assert(Preference != WantBlockAddress
528             && "A binary operator creating a block address?");
529     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(BO->getOperand(1))) {
530       PredValueInfoTy LHSVals;
531       ComputeValueKnownInPredecessors(BO->getOperand(0), BB, LHSVals,
532                                       WantInteger, CxtI);
533
534       // Try to use constant folding to simplify the binary operator.
535       for (const auto &LHSVal : LHSVals) {
536         Constant *V = LHSVal.first;
537         Constant *Folded = ConstantExpr::get(BO->getOpcode(), V, CI);
538
539         if (Constant *KC = getKnownConstant(Folded, WantInteger))
540           Result.push_back(std::make_pair(KC, LHSVal.second));
541       }
542     }
543
544     return !Result.empty();
545   }
546
547   // Handle compare with phi operand, where the PHI is defined in this block.
548   if (CmpInst *Cmp = dyn_cast<CmpInst>(I)) {
549     assert(Preference == WantInteger && "Compares only produce integers");
550     PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(Cmp->getOperand(0));
551     if (PN && PN->getParent() == BB) {
552       const DataLayout &DL = PN->getModule()->getDataLayout();
553       // We can do this simplification if any comparisons fold to true or false.
554       // See if any do.
555       for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
556         BasicBlock *PredBB = PN->getIncomingBlock(i);
557         Value *LHS = PN->getIncomingValue(i);
558         Value *RHS = Cmp->getOperand(1)->DoPHITranslation(BB, PredBB);
559
560         Value *Res = SimplifyCmpInst(Cmp->getPredicate(), LHS, RHS, DL);
561         if (!Res) {
562           if (!isa<Constant>(RHS))
563             continue;
564
565           LazyValueInfo::Tristate
566             ResT = LVI->getPredicateOnEdge(Cmp->getPredicate(), LHS,
567                                            cast<Constant>(RHS), PredBB, BB,
568                                            CxtI ? CxtI : Cmp);
569           if (ResT == LazyValueInfo::Unknown)
570             continue;
571           Res = ConstantInt::get(Type::getInt1Ty(LHS->getContext()), ResT);
572         }
573
574         if (Constant *KC = getKnownConstant(Res, WantInteger))
575           Result.push_back(std::make_pair(KC, PredBB));
576       }
577
578       return !Result.empty();
579     }
580
581     // If comparing a live-in value against a constant, see if we know the
582     // live-in value on any predecessors.
583     if (isa<Constant>(Cmp->getOperand(1)) && Cmp->getType()->isIntegerTy()) {
584       if (!isa<Instruction>(Cmp->getOperand(0)) ||
585           cast<Instruction>(Cmp->getOperand(0))->getParent() != BB) {
586         Constant *RHSCst = cast<Constant>(Cmp->getOperand(1));
587
588         for (BasicBlock *P : predecessors(BB)) {
589           // If the value is known by LazyValueInfo to be a constant in a
590           // predecessor, use that information to try to thread this block.
591           LazyValueInfo::Tristate Res =
592             LVI->getPredicateOnEdge(Cmp->getPredicate(), Cmp->getOperand(0),
593                                     RHSCst, P, BB, CxtI ? CxtI : Cmp);
594           if (Res == LazyValueInfo::Unknown)
595             continue;
596
597           Constant *ResC = ConstantInt::get(Cmp->getType(), Res);
598           Result.push_back(std::make_pair(ResC, P));
599         }
600
601         return !Result.empty();
602       }
603
604       // Try to find a constant value for the LHS of a comparison,
605       // and evaluate it statically if we can.
606       if (Constant *CmpConst = dyn_cast<Constant>(Cmp->getOperand(1))) {
607         PredValueInfoTy LHSVals;
608         ComputeValueKnownInPredecessors(I->getOperand(0), BB, LHSVals,
609                                         WantInteger, CxtI);
610
611         for (const auto &LHSVal : LHSVals) {
612           Constant *V = LHSVal.first;
613           Constant *Folded = ConstantExpr::getCompare(Cmp->getPredicate(),
614                                                       V, CmpConst);
615           if (Constant *KC = getKnownConstant(Folded, WantInteger))
616             Result.push_back(std::make_pair(KC, LHSVal.second));
617         }
618
619         return !Result.empty();
620       }
621     }
622   }
623
624   if (SelectInst *SI = dyn_cast<SelectInst>(I)) {
625     // Handle select instructions where at least one operand is a known constant
626     // and we can figure out the condition value for any predecessor block.
627     Constant *TrueVal = getKnownConstant(SI->getTrueValue(), Preference);
628     Constant *FalseVal = getKnownConstant(SI->getFalseValue(), Preference);
629     PredValueInfoTy Conds;
630     if ((TrueVal || FalseVal) &&
631         ComputeValueKnownInPredecessors(SI->getCondition(), BB, Conds,
632                                         WantInteger, CxtI)) {
633       for (auto &C : Conds) {
634         Constant *Cond = C.first;
635
636         // Figure out what value to use for the condition.
637         bool KnownCond;
638         if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Cond)) {
639           // A known boolean.
640           KnownCond = CI->isOne();
641         } else {
642           assert(isa<UndefValue>(Cond) && "Unexpected condition value");
643           // Either operand will do, so be sure to pick the one that's a known
644           // constant.
645           // FIXME: Do this more cleverly if both values are known constants?
646           KnownCond = (TrueVal != nullptr);
647         }
648
649         // See if the select has a known constant value for this predecessor.
650         if (Constant *Val = KnownCond ? TrueVal : FalseVal)
651           Result.push_back(std::make_pair(Val, C.second));
652       }
653
654       return !Result.empty();
655     }
656   }
657
658   // If all else fails, see if LVI can figure out a constant value for us.
659   Constant *CI = LVI->getConstant(V, BB, CxtI);
660   if (Constant *KC = getKnownConstant(CI, Preference)) {
661     for (BasicBlock *Pred : predecessors(BB))
662       Result.push_back(std::make_pair(KC, Pred));
663   }
664
665   return !Result.empty();
666 }
667
668
669
670 /// GetBestDestForBranchOnUndef - If we determine that the specified block ends
671 /// in an undefined jump, decide which block is best to revector to.
672 ///
673 /// Since we can pick an arbitrary destination, we pick the successor with the
674 /// fewest predecessors.  This should reduce the in-degree of the others.
675 ///
676 static unsigned GetBestDestForJumpOnUndef(BasicBlock *BB) {
677   TerminatorInst *BBTerm = BB->getTerminator();
678   unsigned MinSucc = 0;
679   BasicBlock *TestBB = BBTerm->getSuccessor(MinSucc);
680   // Compute the successor with the minimum number of predecessors.
681   unsigned MinNumPreds = std::distance(pred_begin(TestBB), pred_end(TestBB));
682   for (unsigned i = 1, e = BBTerm->getNumSuccessors(); i != e; ++i) {
683     TestBB = BBTerm->getSuccessor(i);
684     unsigned NumPreds = std::distance(pred_begin(TestBB), pred_end(TestBB));
685     if (NumPreds < MinNumPreds) {
686       MinSucc = i;
687       MinNumPreds = NumPreds;
688     }
689   }
690
691   return MinSucc;
692 }
693
694 static bool hasAddressTakenAndUsed(BasicBlock *BB) {
695   if (!BB->hasAddressTaken()) return false;
696
697   // If the block has its address taken, it may be a tree of dead constants
698   // hanging off of it.  These shouldn't keep the block alive.
699   BlockAddress *BA = BlockAddress::get(BB);
700   BA->removeDeadConstantUsers();
701   return !BA->use_empty();
702 }
703
704 /// ProcessBlock - If there are any predecessors whose control can be threaded
705 /// through to a successor, transform them now.
706 bool JumpThreadingPass::ProcessBlock(BasicBlock *BB) {
707   // If the block is trivially dead, just return and let the caller nuke it.
708   // This simplifies other transformations.
709   if (pred_empty(BB) &&
710       BB != &BB->getParent()->getEntryBlock())
711     return false;
712
713   // If this block has a single predecessor, and if that pred has a single
714   // successor, merge the blocks.  This encourages recursive jump threading
715   // because now the condition in this block can be threaded through
716   // predecessors of our predecessor block.
717   if (BasicBlock *SinglePred = BB->getSinglePredecessor()) {
718     const TerminatorInst *TI = SinglePred->getTerminator();
719     if (!TI->isExceptional() && TI->getNumSuccessors() == 1 &&
720         SinglePred != BB && !hasAddressTakenAndUsed(BB)) {
721       // If SinglePred was a loop header, BB becomes one.
722       if (LoopHeaders.erase(SinglePred))
723         LoopHeaders.insert(BB);
724
725       LVI->eraseBlock(SinglePred);
726       MergeBasicBlockIntoOnlyPred(BB);
727
728       return true;
729     }
730   }
731
732   if (TryToUnfoldSelectInCurrBB(BB))
733     return true;
734
735   // Look if we can propagate guards to predecessors.
736   if (HasGuards && ProcessGuards(BB))
737     return true;
738
739   // What kind of constant we're looking for.
740   ConstantPreference Preference = WantInteger;
741
742   // Look to see if the terminator is a conditional branch, switch or indirect
743   // branch, if not we can't thread it.
744   Value *Condition;
745   Instruction *Terminator = BB->getTerminator();
746   if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(Terminator)) {
747     // Can't thread an unconditional jump.
748     if (BI->isUnconditional()) return false;
749     Condition = BI->getCondition();
750   } else if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(Terminator)) {
751     Condition = SI->getCondition();
752   } else if (IndirectBrInst *IB = dyn_cast<IndirectBrInst>(Terminator)) {
753     // Can't thread indirect branch with no successors.
754     if (IB->getNumSuccessors() == 0) return false;
755     Condition = IB->getAddress()->stripPointerCasts();
756     Preference = WantBlockAddress;
757   } else {
758     return false; // Must be an invoke.
759   }
760
761   // Run constant folding to see if we can reduce the condition to a simple
762   // constant.
763   if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(Condition)) {
764     Value *SimpleVal =
765         ConstantFoldInstruction(I, BB->getModule()->getDataLayout(), TLI);
766     if (SimpleVal) {
767       I->replaceAllUsesWith(SimpleVal);
768       if (isInstructionTriviallyDead(I, TLI))
769         I->eraseFromParent();
770       Condition = SimpleVal;
771     }
772   }
773
774   // If the terminator is branching on an undef, we can pick any of the
775   // successors to branch to.  Let GetBestDestForJumpOnUndef decide.
776   if (isa<UndefValue>(Condition)) {
777     unsigned BestSucc = GetBestDestForJumpOnUndef(BB);
778
779     // Fold the branch/switch.
780     TerminatorInst *BBTerm = BB->getTerminator();
781     for (unsigned i = 0, e = BBTerm->getNumSuccessors(); i != e; ++i) {
782       if (i == BestSucc) continue;
783       BBTerm->getSuccessor(i)->removePredecessor(BB, true);
784     }
785
786     DEBUG(dbgs() << "  In block '" << BB->getName()
787           << "' folding undef terminator: " << *BBTerm << '\n');
788     BranchInst::Create(BBTerm->getSuccessor(BestSucc), BBTerm);
789     BBTerm->eraseFromParent();
790     return true;
791   }
792
793   // If the terminator of this block is branching on a constant, simplify the
794   // terminator to an unconditional branch.  This can occur due to threading in
795   // other blocks.
796   if (getKnownConstant(Condition, Preference)) {
797     DEBUG(dbgs() << "  In block '" << BB->getName()
798           << "' folding terminator: " << *BB->getTerminator() << '\n');
799     ++NumFolds;
800     ConstantFoldTerminator(BB, true);
801     return true;
802   }
803
804   Instruction *CondInst = dyn_cast<Instruction>(Condition);
805
806   // All the rest of our checks depend on the condition being an instruction.
807   if (!CondInst) {
808     // FIXME: Unify this with code below.
809     if (ProcessThreadableEdges(Condition, BB, Preference, Terminator))
810       return true;
811     return false;
812   }
813
814   if (CmpInst *CondCmp = dyn_cast<CmpInst>(CondInst)) {
815     // If we're branching on a conditional, LVI might be able to determine
816     // it's value at the branch instruction.  We only handle comparisons
817     // against a constant at this time.
818     // TODO: This should be extended to handle switches as well.
819     BranchInst *CondBr = dyn_cast<BranchInst>(BB->getTerminator());
820     Constant *CondConst = dyn_cast<Constant>(CondCmp->getOperand(1));
821     if (CondBr && CondConst) {
822       // We should have returned as soon as we turn a conditional branch to
823       // unconditional. Because its no longer interesting as far as jump
824       // threading is concerned.
825       assert(CondBr->isConditional() && "Threading on unconditional terminator");
826
827       LazyValueInfo::Tristate Ret =
828         LVI->getPredicateAt(CondCmp->getPredicate(), CondCmp->getOperand(0),
829                             CondConst, CondBr);
830       if (Ret != LazyValueInfo::Unknown) {
831         unsigned ToRemove = Ret == LazyValueInfo::True ? 1 : 0;
832         unsigned ToKeep = Ret == LazyValueInfo::True ? 0 : 1;
833         CondBr->getSuccessor(ToRemove)->removePredecessor(BB, true);
834         BranchInst::Create(CondBr->getSuccessor(ToKeep), CondBr);
835         CondBr->eraseFromParent();
836         if (CondCmp->use_empty())
837           CondCmp->eraseFromParent();
838         else if (CondCmp->getParent() == BB) {
839           // If the fact we just learned is true for all uses of the
840           // condition, replace it with a constant value
841           auto *CI = Ret == LazyValueInfo::True ?
842             ConstantInt::getTrue(CondCmp->getType()) :
843             ConstantInt::getFalse(CondCmp->getType());
844           CondCmp->replaceAllUsesWith(CI);
845           CondCmp->eraseFromParent();
846         }
847         return true;
848       }
849
850       // We did not manage to simplify this branch, try to see whether
851       // CondCmp depends on a known phi-select pattern.
852       if (TryToUnfoldSelect(CondCmp, BB))
853         return true;
854     }
855   }
856
857   // Check for some cases that are worth simplifying.  Right now we want to look
858   // for loads that are used by a switch or by the condition for the branch.  If
859   // we see one, check to see if it's partially redundant.  If so, insert a PHI
860   // which can then be used to thread the values.
861   //
862   Value *SimplifyValue = CondInst;
863   if (CmpInst *CondCmp = dyn_cast<CmpInst>(SimplifyValue))
864     if (isa<Constant>(CondCmp->getOperand(1)))
865       SimplifyValue = CondCmp->getOperand(0);
866
867   // TODO: There are other places where load PRE would be profitable, such as
868   // more complex comparisons.
869   if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(SimplifyValue))
870     if (SimplifyPartiallyRedundantLoad(LI))
871       return true;
872
873   // Handle a variety of cases where we are branching on something derived from
874   // a PHI node in the current block.  If we can prove that any predecessors
875   // compute a predictable value based on a PHI node, thread those predecessors.
876   //
877   if (ProcessThreadableEdges(CondInst, BB, Preference, Terminator))
878     return true;
879
880   // If this is an otherwise-unfoldable branch on a phi node in the current
881   // block, see if we can simplify.
882   if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(CondInst))
883     if (PN->getParent() == BB && isa<BranchInst>(BB->getTerminator()))
884       return ProcessBranchOnPHI(PN);
885
886   // If this is an otherwise-unfoldable branch on a XOR, see if we can simplify.
887   if (CondInst->getOpcode() == Instruction::Xor &&
888       CondInst->getParent() == BB && isa<BranchInst>(BB->getTerminator()))
889     return ProcessBranchOnXOR(cast<BinaryOperator>(CondInst));
890
891   // Search for a stronger dominating condition that can be used to simplify a
892   // conditional branch leaving BB.
893   if (ProcessImpliedCondition(BB))
894     return true;
895
896   return false;
897 }
898
899 bool JumpThreadingPass::ProcessImpliedCondition(BasicBlock *BB) {
900   auto *BI = dyn_cast<BranchInst>(BB->getTerminator());
901   if (!BI || !BI->isConditional())
902     return false;
903
904   Value *Cond = BI->getCondition();
905   BasicBlock *CurrentBB = BB;
906   BasicBlock *CurrentPred = BB->getSinglePredecessor();
907   unsigned Iter = 0;
908
909   auto &DL = BB->getModule()->getDataLayout();
910
911   while (CurrentPred && Iter++ < ImplicationSearchThreshold) {
912     auto *PBI = dyn_cast<BranchInst>(CurrentPred->getTerminator());
913     if (!PBI || !PBI->isConditional())
914       return false;
915     if (PBI->getSuccessor(0) != CurrentBB && PBI->getSuccessor(1) != CurrentBB)
916       return false;
917
918     bool FalseDest = PBI->getSuccessor(1) == CurrentBB;
919     Optional<bool> Implication =
920       isImpliedCondition(PBI->getCondition(), Cond, DL, FalseDest);
921     if (Implication) {
922       BI->getSuccessor(*Implication ? 1 : 0)->removePredecessor(BB);
923       BranchInst::Create(BI->getSuccessor(*Implication ? 0 : 1), BI);
924       BI->eraseFromParent();
925       return true;
926     }
927     CurrentBB = CurrentPred;
928     CurrentPred = CurrentBB->getSinglePredecessor();
929   }
930
931   return false;
932 }
933
934 /// Return true if Op is an instruction defined in the given block.
935 static bool isOpDefinedInBlock(Value *Op, BasicBlock *BB) {
936   if (Instruction *OpInst = dyn_cast<Instruction>(Op))
937     if (OpInst->getParent() == BB)
938       return true;
939   return false;
940 }
941
942 /// SimplifyPartiallyRedundantLoad - If LI is an obviously partially redundant
943 /// load instruction, eliminate it by replacing it with a PHI node.  This is an
944 /// important optimization that encourages jump threading, and needs to be run
945 /// interlaced with other jump threading tasks.
946 bool JumpThreadingPass::SimplifyPartiallyRedundantLoad(LoadInst *LI) {
947   // Don't hack volatile and ordered loads.
948   if (!LI->isUnordered()) return false;
949
950   // If the load is defined in a block with exactly one predecessor, it can't be
951   // partially redundant.
952   BasicBlock *LoadBB = LI->getParent();
953   if (LoadBB->getSinglePredecessor())
954     return false;
955
956   // If the load is defined in an EH pad, it can't be partially redundant,
957   // because the edges between the invoke and the EH pad cannot have other
958   // instructions between them.
959   if (LoadBB->isEHPad())
960     return false;
961
962   Value *LoadedPtr = LI->getOperand(0);
963
964   // If the loaded operand is defined in the LoadBB and its not a phi,
965   // it can't be available in predecessors.
966   if (isOpDefinedInBlock(LoadedPtr, LoadBB) && !isa<PHINode>(LoadedPtr))
967     return false;
968
969   // Scan a few instructions up from the load, to see if it is obviously live at
970   // the entry to its block.
971   BasicBlock::iterator BBIt(LI);
972   bool IsLoadCSE;
973   if (Value *AvailableVal = FindAvailableLoadedValue(
974           LI, LoadBB, BBIt, DefMaxInstsToScan, AA, &IsLoadCSE)) {
975     // If the value of the load is locally available within the block, just use
976     // it.  This frequently occurs for reg2mem'd allocas.
977
978     if (IsLoadCSE) {
979       LoadInst *NLI = cast<LoadInst>(AvailableVal);
980       combineMetadataForCSE(NLI, LI);
981     };
982
983     // If the returned value is the load itself, replace with an undef. This can
984     // only happen in dead loops.
985     if (AvailableVal == LI) AvailableVal = UndefValue::get(LI->getType());
986     if (AvailableVal->getType() != LI->getType())
987       AvailableVal =
988           CastInst::CreateBitOrPointerCast(AvailableVal, LI->getType(), "", LI);
989     LI->replaceAllUsesWith(AvailableVal);
990     LI->eraseFromParent();
991     return true;
992   }
993
994   // Otherwise, if we scanned the whole block and got to the top of the block,
995   // we know the block is locally transparent to the load.  If not, something
996   // might clobber its value.
997   if (BBIt != LoadBB->begin())
998     return false;
999
1000   // If all of the loads and stores that feed the value have the same AA tags,
1001   // then we can propagate them onto any newly inserted loads.
1002   AAMDNodes AATags;
1003   LI->getAAMetadata(AATags);
1004
1005   SmallPtrSet<BasicBlock*, 8> PredsScanned;
1006   typedef SmallVector<std::pair<BasicBlock*, Value*>, 8> AvailablePredsTy;
1007   AvailablePredsTy AvailablePreds;
1008   BasicBlock *OneUnavailablePred = nullptr;
1009   SmallVector<LoadInst*, 8> CSELoads;
1010
1011   // If we got here, the loaded value is transparent through to the start of the
1012   // block.  Check to see if it is available in any of the predecessor blocks.
1013   for (BasicBlock *PredBB : predecessors(LoadBB)) {
1014     // If we already scanned this predecessor, skip it.
1015     if (!PredsScanned.insert(PredBB).second)
1016       continue;
1017
1018     BBIt = PredBB->end();
1019     unsigned NumScanedInst = 0;
1020     Value *PredAvailable = nullptr;
1021     // NOTE: We don't CSE load that is volatile or anything stronger than
1022     // unordered, that should have been checked when we entered the function.
1023     assert(LI->isUnordered() && "Attempting to CSE volatile or atomic loads");
1024     // If this is a load on a phi pointer, phi-translate it and search
1025     // for available load/store to the pointer in predecessors.
1026     Value *Ptr = LoadedPtr->DoPHITranslation(LoadBB, PredBB);
1027     PredAvailable = FindAvailablePtrLoadStore(
1028         Ptr, LI->getType(), LI->isAtomic(), PredBB, BBIt, DefMaxInstsToScan,
1029         AA, &IsLoadCSE, &NumScanedInst);
1030
1031     // If PredBB has a single predecessor, continue scanning through the
1032     // single precessor.
1033     BasicBlock *SinglePredBB = PredBB;
1034     while (!PredAvailable && SinglePredBB && BBIt == SinglePredBB->begin() &&
1035            NumScanedInst < DefMaxInstsToScan) {
1036       SinglePredBB = SinglePredBB->getSinglePredecessor();
1037       if (SinglePredBB) {
1038         BBIt = SinglePredBB->end();
1039         PredAvailable = FindAvailablePtrLoadStore(
1040             Ptr, LI->getType(), LI->isAtomic(), SinglePredBB, BBIt,
1041             (DefMaxInstsToScan - NumScanedInst), AA, &IsLoadCSE,
1042             &NumScanedInst);
1043       }
1044     }
1045
1046     if (!PredAvailable) {
1047       OneUnavailablePred = PredBB;
1048       continue;
1049     }
1050
1051     if (IsLoadCSE)
1052       CSELoads.push_back(cast<LoadInst>(PredAvailable));
1053
1054     // If so, this load is partially redundant.  Remember this info so that we
1055     // can create a PHI node.
1056     AvailablePreds.push_back(std::make_pair(PredBB, PredAvailable));
1057   }
1058
1059   // If the loaded value isn't available in any predecessor, it isn't partially
1060   // redundant.
1061   if (AvailablePreds.empty()) return false;
1062
1063   // Okay, the loaded value is available in at least one (and maybe all!)
1064   // predecessors.  If the value is unavailable in more than one unique
1065   // predecessor, we want to insert a merge block for those common predecessors.
1066   // This ensures that we only have to insert one reload, thus not increasing
1067   // code size.
1068   BasicBlock *UnavailablePred = nullptr;
1069
1070   // If there is exactly one predecessor where the value is unavailable, the
1071   // already computed 'OneUnavailablePred' block is it.  If it ends in an
1072   // unconditional branch, we know that it isn't a critical edge.
1073   if (PredsScanned.size() == AvailablePreds.size()+1 &&
1074       OneUnavailablePred->getTerminator()->getNumSuccessors() == 1) {
1075     UnavailablePred = OneUnavailablePred;
1076   } else if (PredsScanned.size() != AvailablePreds.size()) {
1077     // Otherwise, we had multiple unavailable predecessors or we had a critical
1078     // edge from the one.
1079     SmallVector<BasicBlock*, 8> PredsToSplit;
1080     SmallPtrSet<BasicBlock*, 8> AvailablePredSet;
1081
1082     for (const auto &AvailablePred : AvailablePreds)
1083       AvailablePredSet.insert(AvailablePred.first);
1084
1085     // Add all the unavailable predecessors to the PredsToSplit list.
1086     for (BasicBlock *P : predecessors(LoadBB)) {
1087       // If the predecessor is an indirect goto, we can't split the edge.
1088       if (isa<IndirectBrInst>(P->getTerminator()))
1089         return false;
1090
1091       if (!AvailablePredSet.count(P))
1092         PredsToSplit.push_back(P);
1093     }
1094
1095     // Split them out to their own block.
1096     UnavailablePred = SplitBlockPreds(LoadBB, PredsToSplit, "thread-pre-split");
1097   }
1098
1099   // If the value isn't available in all predecessors, then there will be
1100   // exactly one where it isn't available.  Insert a load on that edge and add
1101   // it to the AvailablePreds list.
1102   if (UnavailablePred) {
1103     assert(UnavailablePred->getTerminator()->getNumSuccessors() == 1 &&
1104            "Can't handle critical edge here!");
1105     LoadInst *NewVal = new LoadInst(
1106         LoadedPtr->DoPHITranslation(LoadBB, UnavailablePred),
1107         LI->getName() + ".pr", false, LI->getAlignment(), LI->getOrdering(),
1108         LI->getSynchScope(), UnavailablePred->getTerminator());
1109     NewVal->setDebugLoc(LI->getDebugLoc());
1110     if (AATags)
1111       NewVal->setAAMetadata(AATags);
1112
1113     AvailablePreds.push_back(std::make_pair(UnavailablePred, NewVal));
1114   }
1115
1116   // Now we know that each predecessor of this block has a value in
1117   // AvailablePreds, sort them for efficient access as we're walking the preds.
1118   array_pod_sort(AvailablePreds.begin(), AvailablePreds.end());
1119
1120   // Create a PHI node at the start of the block for the PRE'd load value.
1121   pred_iterator PB = pred_begin(LoadBB), PE = pred_end(LoadBB);
1122   PHINode *PN = PHINode::Create(LI->getType(), std::distance(PB, PE), "",
1123                                 &LoadBB->front());
1124   PN->takeName(LI);
1125   PN->setDebugLoc(LI->getDebugLoc());
1126
1127   // Insert new entries into the PHI for each predecessor.  A single block may
1128   // have multiple entries here.
1129   for (pred_iterator PI = PB; PI != PE; ++PI) {
1130     BasicBlock *P = *PI;
1131     AvailablePredsTy::iterator I =
1132       std::lower_bound(AvailablePreds.begin(), AvailablePreds.end(),
1133                        std::make_pair(P, (Value*)nullptr));
1134
1135     assert(I != AvailablePreds.end() && I->first == P &&
1136            "Didn't find entry for predecessor!");
1137
1138     // If we have an available predecessor but it requires casting, insert the
1139     // cast in the predecessor and use the cast. Note that we have to update the
1140     // AvailablePreds vector as we go so that all of the PHI entries for this
1141     // predecessor use the same bitcast.
1142     Value *&PredV = I->second;
1143     if (PredV->getType() != LI->getType())
1144       PredV = CastInst::CreateBitOrPointerCast(PredV, LI->getType(), "",
1145                                                P->getTerminator());
1146
1147     PN->addIncoming(PredV, I->first);
1148   }
1149
1150   for (LoadInst *PredLI : CSELoads) {
1151     combineMetadataForCSE(PredLI, LI);
1152   }
1153
1154   LI->replaceAllUsesWith(PN);
1155   LI->eraseFromParent();
1156
1157   return true;
1158 }
1159
1160 /// FindMostPopularDest - The specified list contains multiple possible
1161 /// threadable destinations.  Pick the one that occurs the most frequently in
1162 /// the list.
1163 static BasicBlock *
1164 FindMostPopularDest(BasicBlock *BB,
1165                     const SmallVectorImpl<std::pair<BasicBlock*,
1166                                   BasicBlock*> > &PredToDestList) {
1167   assert(!PredToDestList.empty());
1168
1169   // Determine popularity.  If there are multiple possible destinations, we
1170   // explicitly choose to ignore 'undef' destinations.  We prefer to thread
1171   // blocks with known and real destinations to threading undef.  We'll handle
1172   // them later if interesting.
1173   DenseMap<BasicBlock*, unsigned> DestPopularity;
1174   for (const auto &PredToDest : PredToDestList)
1175     if (PredToDest.second)
1176       DestPopularity[PredToDest.second]++;
1177
1178   // Find the most popular dest.
1179   DenseMap<BasicBlock*, unsigned>::iterator DPI = DestPopularity.begin();
1180   BasicBlock *MostPopularDest = DPI->first;
1181   unsigned Popularity = DPI->second;
1182   SmallVector<BasicBlock*, 4> SamePopularity;
1183
1184   for (++DPI; DPI != DestPopularity.end(); ++DPI) {
1185     // If the popularity of this entry isn't higher than the popularity we've
1186     // seen so far, ignore it.
1187     if (DPI->second < Popularity)
1188       ; // ignore.
1189     else if (DPI->second == Popularity) {
1190       // If it is the same as what we've seen so far, keep track of it.
1191       SamePopularity.push_back(DPI->first);
1192     } else {
1193       // If it is more popular, remember it.
1194       SamePopularity.clear();
1195       MostPopularDest = DPI->first;
1196       Popularity = DPI->second;
1197     }
1198   }
1199
1200   // Okay, now we know the most popular destination.  If there is more than one
1201   // destination, we need to determine one.  This is arbitrary, but we need
1202   // to make a deterministic decision.  Pick the first one that appears in the
1203   // successor list.
1204   if (!SamePopularity.empty()) {
1205     SamePopularity.push_back(MostPopularDest);
1206     TerminatorInst *TI = BB->getTerminator();
1207     for (unsigned i = 0; ; ++i) {
1208       assert(i != TI->getNumSuccessors() && "Didn't find any successor!");
1209
1210       if (!is_contained(SamePopularity, TI->getSuccessor(i)))
1211         continue;
1212
1213       MostPopularDest = TI->getSuccessor(i);
1214       break;
1215     }
1216   }
1217
1218   // Okay, we have finally picked the most popular destination.
1219   return MostPopularDest;
1220 }
1221
1222 bool JumpThreadingPass::ProcessThreadableEdges(Value *Cond, BasicBlock *BB,
1223                                                ConstantPreference Preference,
1224                                                Instruction *CxtI) {
1225   // If threading this would thread across a loop header, don't even try to
1226   // thread the edge.
1227   if (LoopHeaders.count(BB))
1228     return false;
1229
1230   PredValueInfoTy PredValues;
1231   if (!ComputeValueKnownInPredecessors(Cond, BB, PredValues, Preference, CxtI))
1232     return false;
1233
1234   assert(!PredValues.empty() &&
1235          "ComputeValueKnownInPredecessors returned true with no values");
1236
1237   DEBUG(dbgs() << "IN BB: " << *BB;
1238         for (const auto &PredValue : PredValues) {
1239           dbgs() << "  BB '" << BB->getName() << "': FOUND condition = "
1240             << *PredValue.first
1241             << " for pred '" << PredValue.second->getName() << "'.\n";
1242         });
1243
1244   // Decide what we want to thread through.  Convert our list of known values to
1245   // a list of known destinations for each pred.  This also discards duplicate
1246   // predecessors and keeps track of the undefined inputs (which are represented
1247   // as a null dest in the PredToDestList).
1248   SmallPtrSet<BasicBlock*, 16> SeenPreds;
1249   SmallVector<std::pair<BasicBlock*, BasicBlock*>, 16> PredToDestList;
1250
1251   BasicBlock *OnlyDest = nullptr;
1252   BasicBlock *MultipleDestSentinel = (BasicBlock*)(intptr_t)~0ULL;
1253
1254   for (const auto &PredValue : PredValues) {
1255     BasicBlock *Pred = PredValue.second;
1256     if (!SeenPreds.insert(Pred).second)
1257       continue;  // Duplicate predecessor entry.
1258
1259     // If the predecessor ends with an indirect goto, we can't change its
1260     // destination.
1261     if (isa<IndirectBrInst>(Pred->getTerminator()))
1262       continue;
1263
1264     Constant *Val = PredValue.first;
1265
1266     BasicBlock *DestBB;
1267     if (isa<UndefValue>(Val))
1268       DestBB = nullptr;
1269     else if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(BB->getTerminator()))
1270       DestBB = BI->getSuccessor(cast<ConstantInt>(Val)->isZero());
1271     else if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(BB->getTerminator())) {
1272       DestBB = SI->findCaseValue(cast<ConstantInt>(Val))->getCaseSuccessor();
1273     } else {
1274       assert(isa<IndirectBrInst>(BB->getTerminator())
1275               && "Unexpected terminator");
1276       DestBB = cast<BlockAddress>(Val)->getBasicBlock();
1277     }
1278
1279     // If we have exactly one destination, remember it for efficiency below.
1280     if (PredToDestList.empty())
1281       OnlyDest = DestBB;
1282     else if (OnlyDest != DestBB)
1283       OnlyDest = MultipleDestSentinel;
1284
1285     PredToDestList.push_back(std::make_pair(Pred, DestBB));
1286   }
1287
1288   // If all edges were unthreadable, we fail.
1289   if (PredToDestList.empty())
1290     return false;
1291
1292   // If all the predecessors go to a single known successor, we want to fold,
1293   // not thread. By doing so, we do not need to duplicate the current block and
1294   // also miss potential opportunities in case we dont/cant duplicate.
1295   if (OnlyDest && OnlyDest != MultipleDestSentinel) {
1296     if (PredToDestList.size() ==
1297         (size_t)std::distance(pred_begin(BB), pred_end(BB))) {
1298       bool SeenFirstBranchToOnlyDest = false;
1299       for (BasicBlock *SuccBB : successors(BB)) {
1300         if (SuccBB == OnlyDest && !SeenFirstBranchToOnlyDest)
1301           SeenFirstBranchToOnlyDest = true; // Don't modify the first branch.
1302         else
1303           SuccBB->removePredecessor(BB, true); // This is unreachable successor.
1304       }
1305
1306       // Finally update the terminator.
1307       TerminatorInst *Term = BB->getTerminator();
1308       BranchInst::Create(OnlyDest, Term);
1309       Term->eraseFromParent();
1310
1311       // If the condition is now dead due to the removal of the old terminator,
1312       // erase it.
1313       auto *CondInst = dyn_cast<Instruction>(Cond);
1314       if (CondInst && CondInst->use_empty())
1315         CondInst->eraseFromParent();
1316       // FIXME: in case this instruction is defined in the current BB and it
1317       // resolves to a single value from all predecessors, we can do RAUW.
1318       return true;
1319     }
1320   }
1321
1322   // Determine which is the most common successor.  If we have many inputs and
1323   // this block is a switch, we want to start by threading the batch that goes
1324   // to the most popular destination first.  If we only know about one
1325   // threadable destination (the common case) we can avoid this.
1326   BasicBlock *MostPopularDest = OnlyDest;
1327
1328   if (MostPopularDest == MultipleDestSentinel)
1329     MostPopularDest = FindMostPopularDest(BB, PredToDestList);
1330
1331   // Now that we know what the most popular destination is, factor all
1332   // predecessors that will jump to it into a single predecessor.
1333   SmallVector<BasicBlock*, 16> PredsToFactor;
1334   for (const auto &PredToDest : PredToDestList)
1335     if (PredToDest.second == MostPopularDest) {
1336       BasicBlock *Pred = PredToDest.first;
1337
1338       // This predecessor may be a switch or something else that has multiple
1339       // edges to the block.  Factor each of these edges by listing them
1340       // according to # occurrences in PredsToFactor.
1341       for (BasicBlock *Succ : successors(Pred))
1342         if (Succ == BB)
1343           PredsToFactor.push_back(Pred);
1344     }
1345
1346   // If the threadable edges are branching on an undefined value, we get to pick
1347   // the destination that these predecessors should get to.
1348   if (!MostPopularDest)
1349     MostPopularDest = BB->getTerminator()->
1350                             getSuccessor(GetBestDestForJumpOnUndef(BB));
1351
1352   // Ok, try to thread it!
1353   return ThreadEdge(BB, PredsToFactor, MostPopularDest);
1354 }
1355
1356 /// ProcessBranchOnPHI - We have an otherwise unthreadable conditional branch on
1357 /// a PHI node in the current block.  See if there are any simplifications we
1358 /// can do based on inputs to the phi node.
1359 ///
1360 bool JumpThreadingPass::ProcessBranchOnPHI(PHINode *PN) {
1361   BasicBlock *BB = PN->getParent();
1362
1363   // TODO: We could make use of this to do it once for blocks with common PHI
1364   // values.
1365   SmallVector<BasicBlock*, 1> PredBBs;
1366   PredBBs.resize(1);
1367
1368   // If any of the predecessor blocks end in an unconditional branch, we can
1369   // *duplicate* the conditional branch into that block in order to further
1370   // encourage jump threading and to eliminate cases where we have branch on a
1371   // phi of an icmp (branch on icmp is much better).
1372   for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
1373     BasicBlock *PredBB = PN->getIncomingBlock(i);
1374     if (BranchInst *PredBr = dyn_cast<BranchInst>(PredBB->getTerminator()))
1375       if (PredBr->isUnconditional()) {
1376         PredBBs[0] = PredBB;
1377         // Try to duplicate BB into PredBB.
1378         if (DuplicateCondBranchOnPHIIntoPred(BB, PredBBs))
1379           return true;
1380       }
1381   }
1382
1383   return false;
1384 }
1385
1386 /// ProcessBranchOnXOR - We have an otherwise unthreadable conditional branch on
1387 /// a xor instruction in the current block.  See if there are any
1388 /// simplifications we can do based on inputs to the xor.
1389 ///
1390 bool JumpThreadingPass::ProcessBranchOnXOR(BinaryOperator *BO) {
1391   BasicBlock *BB = BO->getParent();
1392
1393   // If either the LHS or RHS of the xor is a constant, don't do this
1394   // optimization.
1395   if (isa<ConstantInt>(BO->getOperand(0)) ||
1396       isa<ConstantInt>(BO->getOperand(1)))
1397     return false;
1398
1399   // If the first instruction in BB isn't a phi, we won't be able to infer
1400   // anything special about any particular predecessor.
1401   if (!isa<PHINode>(BB->front()))
1402     return false;
1403
1404   // If this BB is a landing pad, we won't be able to split the edge into it.
1405   if (BB->isEHPad())
1406     return false;
1407
1408   // If we have a xor as the branch input to this block, and we know that the
1409   // LHS or RHS of the xor in any predecessor is true/false, then we can clone
1410   // the condition into the predecessor and fix that value to true, saving some
1411   // logical ops on that path and encouraging other paths to simplify.
1412   //
1413   // This copies something like this:
1414   //
1415   //  BB:
1416   //    %X = phi i1 [1],  [%X']
1417   //    %Y = icmp eq i32 %A, %B
1418   //    %Z = xor i1 %X, %Y
1419   //    br i1 %Z, ...
1420   //
1421   // Into:
1422   //  BB':
1423   //    %Y = icmp ne i32 %A, %B
1424   //    br i1 %Y, ...
1425
1426   PredValueInfoTy XorOpValues;
1427   bool isLHS = true;
1428   if (!ComputeValueKnownInPredecessors(BO->getOperand(0), BB, XorOpValues,
1429                                        WantInteger, BO)) {
1430     assert(XorOpValues.empty());
1431     if (!ComputeValueKnownInPredecessors(BO->getOperand(1), BB, XorOpValues,
1432                                          WantInteger, BO))
1433       return false;
1434     isLHS = false;
1435   }
1436
1437   assert(!XorOpValues.empty() &&
1438          "ComputeValueKnownInPredecessors returned true with no values");
1439
1440   // Scan the information to see which is most popular: true or false.  The
1441   // predecessors can be of the set true, false, or undef.
1442   unsigned NumTrue = 0, NumFalse = 0;
1443   for (const auto &XorOpValue : XorOpValues) {
1444     if (isa<UndefValue>(XorOpValue.first))
1445       // Ignore undefs for the count.
1446       continue;
1447     if (cast<ConstantInt>(XorOpValue.first)->isZero())
1448       ++NumFalse;
1449     else
1450       ++NumTrue;
1451   }
1452
1453   // Determine which value to split on, true, false, or undef if neither.
1454   ConstantInt *SplitVal = nullptr;
1455   if (NumTrue > NumFalse)
1456     SplitVal = ConstantInt::getTrue(BB->getContext());
1457   else if (NumTrue != 0 || NumFalse != 0)
1458     SplitVal = ConstantInt::getFalse(BB->getContext());
1459
1460   // Collect all of the blocks that this can be folded into so that we can
1461   // factor this once and clone it once.
1462   SmallVector<BasicBlock*, 8> BlocksToFoldInto;
1463   for (const auto &XorOpValue : XorOpValues) {
1464     if (XorOpValue.first != SplitVal && !isa<UndefValue>(XorOpValue.first))
1465       continue;
1466
1467     BlocksToFoldInto.push_back(XorOpValue.second);
1468   }
1469
1470   // If we inferred a value for all of the predecessors, then duplication won't
1471   // help us.  However, we can just replace the LHS or RHS with the constant.
1472   if (BlocksToFoldInto.size() ==
1473       cast<PHINode>(BB->front()).getNumIncomingValues()) {
1474     if (!SplitVal) {
1475       // If all preds provide undef, just nuke the xor, because it is undef too.
1476       BO->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(BO->getType()));
1477       BO->eraseFromParent();
1478     } else if (SplitVal->isZero()) {
1479       // If all preds provide 0, replace the xor with the other input.
1480       BO->replaceAllUsesWith(BO->getOperand(isLHS));
1481       BO->eraseFromParent();
1482     } else {
1483       // If all preds provide 1, set the computed value to 1.
1484       BO->setOperand(!isLHS, SplitVal);
1485     }
1486
1487     return true;
1488   }
1489
1490   // Try to duplicate BB into PredBB.
1491   return DuplicateCondBranchOnPHIIntoPred(BB, BlocksToFoldInto);
1492 }
1493
1494
1495 /// AddPHINodeEntriesForMappedBlock - We're adding 'NewPred' as a new
1496 /// predecessor to the PHIBB block.  If it has PHI nodes, add entries for
1497 /// NewPred using the entries from OldPred (suitably mapped).
1498 static void AddPHINodeEntriesForMappedBlock(BasicBlock *PHIBB,
1499                                             BasicBlock *OldPred,
1500                                             BasicBlock *NewPred,
1501                                      DenseMap<Instruction*, Value*> &ValueMap) {
1502   for (BasicBlock::iterator PNI = PHIBB->begin();
1503        PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(PNI); ++PNI) {
1504     // Ok, we have a PHI node.  Figure out what the incoming value was for the
1505     // DestBlock.
1506     Value *IV = PN->getIncomingValueForBlock(OldPred);
1507
1508     // Remap the value if necessary.
1509     if (Instruction *Inst = dyn_cast<Instruction>(IV)) {
1510       DenseMap<Instruction*, Value*>::iterator I = ValueMap.find(Inst);
1511       if (I != ValueMap.end())
1512         IV = I->second;
1513     }
1514
1515     PN->addIncoming(IV, NewPred);
1516   }
1517 }
1518
1519 /// ThreadEdge - We have decided that it is safe and profitable to factor the
1520 /// blocks in PredBBs to one predecessor, then thread an edge from it to SuccBB
1521 /// across BB.  Transform the IR to reflect this change.
1522 bool JumpThreadingPass::ThreadEdge(BasicBlock *BB,
1523                                    const SmallVectorImpl<BasicBlock *> &PredBBs,
1524                                    BasicBlock *SuccBB) {
1525   // If threading to the same block as we come from, we would infinite loop.
1526   if (SuccBB == BB) {
1527     DEBUG(dbgs() << "  Not threading across BB '" << BB->getName()
1528           << "' - would thread to self!\n");
1529     return false;
1530   }
1531
1532   // If threading this would thread across a loop header, don't thread the edge.
1533   // See the comments above FindLoopHeaders for justifications and caveats.
1534   if (LoopHeaders.count(BB)) {
1535     DEBUG(dbgs() << "  Not threading across loop header BB '" << BB->getName()
1536           << "' to dest BB '" << SuccBB->getName()
1537           << "' - it might create an irreducible loop!\n");
1538     return false;
1539   }
1540
1541   unsigned JumpThreadCost =
1542       getJumpThreadDuplicationCost(BB, BB->getTerminator(), BBDupThreshold);
1543   if (JumpThreadCost > BBDupThreshold) {
1544     DEBUG(dbgs() << "  Not threading BB '" << BB->getName()
1545           << "' - Cost is too high: " << JumpThreadCost << "\n");
1546     return false;
1547   }
1548
1549   // And finally, do it!  Start by factoring the predecessors if needed.
1550   BasicBlock *PredBB;
1551   if (PredBBs.size() == 1)
1552     PredBB = PredBBs[0];
1553   else {
1554     DEBUG(dbgs() << "  Factoring out " << PredBBs.size()
1555           << " common predecessors.\n");
1556     PredBB = SplitBlockPreds(BB, PredBBs, ".thr_comm");
1557   }
1558
1559   // And finally, do it!
1560   DEBUG(dbgs() << "  Threading edge from '" << PredBB->getName() << "' to '"
1561         << SuccBB->getName() << "' with cost: " << JumpThreadCost
1562         << ", across block:\n    "
1563         << *BB << "\n");
1564
1565   LVI->threadEdge(PredBB, BB, SuccBB);
1566
1567   // We are going to have to map operands from the original BB block to the new
1568   // copy of the block 'NewBB'.  If there are PHI nodes in BB, evaluate them to
1569   // account for entry from PredBB.
1570   DenseMap<Instruction*, Value*> ValueMapping;
1571
1572   BasicBlock *NewBB = BasicBlock::Create(BB->getContext(),
1573                                          BB->getName()+".thread",
1574                                          BB->getParent(), BB);
1575   NewBB->moveAfter(PredBB);
1576
1577   // Set the block frequency of NewBB.
1578   if (HasProfileData) {
1579     auto NewBBFreq =
1580         BFI->getBlockFreq(PredBB) * BPI->getEdgeProbability(PredBB, BB);
1581     BFI->setBlockFreq(NewBB, NewBBFreq.getFrequency());
1582   }
1583
1584   BasicBlock::iterator BI = BB->begin();
1585   for (; PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BI); ++BI)
1586     ValueMapping[PN] = PN->getIncomingValueForBlock(PredBB);
1587
1588   // Clone the non-phi instructions of BB into NewBB, keeping track of the
1589   // mapping and using it to remap operands in the cloned instructions.
1590   for (; !isa<TerminatorInst>(BI); ++BI) {
1591     Instruction *New = BI->clone();
1592     New->setName(BI->getName());
1593     NewBB->getInstList().push_back(New);
1594     ValueMapping[&*BI] = New;
1595
1596     // Remap operands to patch up intra-block references.
1597     for (unsigned i = 0, e = New->getNumOperands(); i != e; ++i)
1598       if (Instruction *Inst = dyn_cast<Instruction>(New->getOperand(i))) {
1599         DenseMap<Instruction*, Value*>::iterator I = ValueMapping.find(Inst);
1600         if (I != ValueMapping.end())
1601           New->setOperand(i, I->second);
1602       }
1603   }
1604
1605   // We didn't copy the terminator from BB over to NewBB, because there is now
1606   // an unconditional jump to SuccBB.  Insert the unconditional jump.
1607   BranchInst *NewBI = BranchInst::Create(SuccBB, NewBB);
1608   NewBI->setDebugLoc(BB->getTerminator()->getDebugLoc());
1609
1610   // Check to see if SuccBB has PHI nodes. If so, we need to add entries to the
1611   // PHI nodes for NewBB now.
1612   AddPHINodeEntriesForMappedBlock(SuccBB, BB, NewBB, ValueMapping);
1613
1614   // If there were values defined in BB that are used outside the block, then we
1615   // now have to update all uses of the value to use either the original value,
1616   // the cloned value, or some PHI derived value.  This can require arbitrary
1617   // PHI insertion, of which we are prepared to do, clean these up now.
1618   SSAUpdater SSAUpdate;
1619   SmallVector<Use*, 16> UsesToRename;
1620   for (Instruction &I : *BB) {
1621     // Scan all uses of this instruction to see if it is used outside of its
1622     // block, and if so, record them in UsesToRename.
1623     for (Use &U : I.uses()) {
1624       Instruction *User = cast<Instruction>(U.getUser());
1625       if (PHINode *UserPN = dyn_cast<PHINode>(User)) {
1626         if (UserPN->getIncomingBlock(U) == BB)
1627           continue;
1628       } else if (User->getParent() == BB)
1629         continue;
1630
1631       UsesToRename.push_back(&U);
1632     }
1633
1634     // If there are no uses outside the block, we're done with this instruction.
1635     if (UsesToRename.empty())
1636       continue;
1637
1638     DEBUG(dbgs() << "JT: Renaming non-local uses of: " << I << "\n");
1639
1640     // We found a use of I outside of BB.  Rename all uses of I that are outside
1641     // its block to be uses of the appropriate PHI node etc.  See ValuesInBlocks
1642     // with the two values we know.
1643     SSAUpdate.Initialize(I.getType(), I.getName());
1644     SSAUpdate.AddAvailableValue(BB, &I);
1645     SSAUpdate.AddAvailableValue(NewBB, ValueMapping[&I]);
1646
1647     while (!UsesToRename.empty())
1648       SSAUpdate.RewriteUse(*UsesToRename.pop_back_val());
1649     DEBUG(dbgs() << "\n");
1650   }
1651
1652
1653   // Ok, NewBB is good to go.  Update the terminator of PredBB to jump to
1654   // NewBB instead of BB.  This eliminates predecessors from BB, which requires
1655   // us to simplify any PHI nodes in BB.
1656   TerminatorInst *PredTerm = PredBB->getTerminator();
1657   for (unsigned i = 0, e = PredTerm->getNumSuccessors(); i != e; ++i)
1658     if (PredTerm->getSuccessor(i) == BB) {
1659       BB->removePredecessor(PredBB, true);
1660       PredTerm->setSuccessor(i, NewBB);
1661     }
1662
1663   // At this point, the IR is fully up to date and consistent.  Do a quick scan
1664   // over the new instructions and zap any that are constants or dead.  This
1665   // frequently happens because of phi translation.
1666   SimplifyInstructionsInBlock(NewBB, TLI);
1667
1668   // Update the edge weight from BB to SuccBB, which should be less than before.
1669   UpdateBlockFreqAndEdgeWeight(PredBB, BB, NewBB, SuccBB);
1670
1671   // Threaded an edge!
1672   ++NumThreads;
1673   return true;
1674 }
1675
1676 /// Create a new basic block that will be the predecessor of BB and successor of
1677 /// all blocks in Preds. When profile data is available, update the frequency of
1678 /// this new block.
1679 BasicBlock *JumpThreadingPass::SplitBlockPreds(BasicBlock *BB,
1680                                                ArrayRef<BasicBlock *> Preds,
1681                                                const char *Suffix) {
1682   // Collect the frequencies of all predecessors of BB, which will be used to
1683   // update the edge weight on BB->SuccBB.
1684   BlockFrequency PredBBFreq(0);
1685   if (HasProfileData)
1686     for (auto Pred : Preds)
1687       PredBBFreq += BFI->getBlockFreq(Pred) * BPI->getEdgeProbability(Pred, BB);
1688
1689   BasicBlock *PredBB = SplitBlockPredecessors(BB, Preds, Suffix);
1690
1691   // Set the block frequency of the newly created PredBB, which is the sum of
1692   // frequencies of Preds.
1693   if (HasProfileData)
1694     BFI->setBlockFreq(PredBB, PredBBFreq.getFrequency());
1695   return PredBB;
1696 }
1697
1698 bool JumpThreadingPass::doesBlockHaveProfileData(BasicBlock *BB) {
1699   const TerminatorInst *TI = BB->getTerminator();
1700   assert(TI->getNumSuccessors() > 1 && "not a split");
1701
1702   MDNode *WeightsNode = TI->getMetadata(LLVMContext::MD_prof);
1703   if (!WeightsNode)
1704     return false;
1705
1706   MDString *MDName = cast<MDString>(WeightsNode->getOperand(0));
1707   if (MDName->getString() != "branch_weights")
1708     return false;
1709
1710   // Ensure there are weights for all of the successors. Note that the first
1711   // operand to the metadata node is a name, not a weight.
1712   return WeightsNode->getNumOperands() == TI->getNumSuccessors() + 1;
1713 }
1714
1715 /// Update the block frequency of BB and branch weight and the metadata on the
1716 /// edge BB->SuccBB. This is done by scaling the weight of BB->SuccBB by 1 -
1717 /// Freq(PredBB->BB) / Freq(BB->SuccBB).
1718 void JumpThreadingPass::UpdateBlockFreqAndEdgeWeight(BasicBlock *PredBB,
1719                                                      BasicBlock *BB,
1720                                                      BasicBlock *NewBB,
1721                                                      BasicBlock *SuccBB) {
1722   if (!HasProfileData)
1723     return;
1724
1725   assert(BFI && BPI && "BFI & BPI should have been created here");
1726
1727   // As the edge from PredBB to BB is deleted, we have to update the block
1728   // frequency of BB.
1729   auto BBOrigFreq = BFI->getBlockFreq(BB);
1730   auto NewBBFreq = BFI->getBlockFreq(NewBB);
1731   auto BB2SuccBBFreq = BBOrigFreq * BPI->getEdgeProbability(BB, SuccBB);
1732   auto BBNewFreq = BBOrigFreq - NewBBFreq;
1733   BFI->setBlockFreq(BB, BBNewFreq.getFrequency());
1734
1735   // Collect updated outgoing edges' frequencies from BB and use them to update
1736   // edge probabilities.
1737   SmallVector<uint64_t, 4> BBSuccFreq;
1738   for (BasicBlock *Succ : successors(BB)) {
1739     auto SuccFreq = (Succ == SuccBB)
1740                         ? BB2SuccBBFreq - NewBBFreq
1741                         : BBOrigFreq * BPI->getEdgeProbability(BB, Succ);
1742     BBSuccFreq.push_back(SuccFreq.getFrequency());
1743   }
1744
1745   uint64_t MaxBBSuccFreq =
1746       *std::max_element(BBSuccFreq.begin(), BBSuccFreq.end());
1747
1748   SmallVector<BranchProbability, 4> BBSuccProbs;
1749   if (MaxBBSuccFreq == 0)
1750     BBSuccProbs.assign(BBSuccFreq.size(),
1751                        {1, static_cast<unsigned>(BBSuccFreq.size())});
1752   else {
1753     for (uint64_t Freq : BBSuccFreq)
1754       BBSuccProbs.push_back(
1755           BranchProbability::getBranchProbability(Freq, MaxBBSuccFreq));
1756     // Normalize edge probabilities so that they sum up to one.
1757     BranchProbability::normalizeProbabilities(BBSuccProbs.begin(),
1758                                               BBSuccProbs.end());
1759   }
1760
1761   // Update edge probabilities in BPI.
1762   for (int I = 0, E = BBSuccProbs.size(); I < E; I++)
1763     BPI->setEdgeProbability(BB, I, BBSuccProbs[I]);
1764
1765   // Update the profile metadata as well.
1766   //
1767   // Don't do this if the profile of the transformed blocks was statically
1768   // estimated.  (This could occur despite the function having an entry
1769   // frequency in completely cold parts of the CFG.)
1770   //
1771   // In this case we don't want to suggest to subsequent passes that the
1772   // calculated weights are fully consistent.  Consider this graph:
1773   //
1774   //                 check_1
1775   //             50% /  |
1776   //             eq_1   | 50%
1777   //                 \  |
1778   //                 check_2
1779   //             50% /  |
1780   //             eq_2   | 50%
1781   //                 \  |
1782   //                 check_3
1783   //             50% /  |
1784   //             eq_3   | 50%
1785   //                 \  |
1786   //
1787   // Assuming the blocks check_* all compare the same value against 1, 2 and 3,
1788   // the overall probabilities are inconsistent; the total probability that the
1789   // value is either 1, 2 or 3 is 150%.
1790   //
1791   // As a consequence if we thread eq_1 -> check_2 to check_3, check_2->check_3
1792   // becomes 0%.  This is even worse if the edge whose probability becomes 0% is
1793   // the loop exit edge.  Then based solely on static estimation we would assume
1794   // the loop was extremely hot.
1795   //
1796   // FIXME this locally as well so that BPI and BFI are consistent as well.  We
1797   // shouldn't make edges extremely likely or unlikely based solely on static
1798   // estimation.
1799   if (BBSuccProbs.size() >= 2 && doesBlockHaveProfileData(BB)) {
1800     SmallVector<uint32_t, 4> Weights;
1801     for (auto Prob : BBSuccProbs)
1802       Weights.push_back(Prob.getNumerator());
1803
1804     auto TI = BB->getTerminator();
1805     TI->setMetadata(
1806         LLVMContext::MD_prof,
1807         MDBuilder(TI->getParent()->getContext()).createBranchWeights(Weights));
1808   }
1809 }
1810
1811 /// DuplicateCondBranchOnPHIIntoPred - PredBB contains an unconditional branch
1812 /// to BB which contains an i1 PHI node and a conditional branch on that PHI.
1813 /// If we can duplicate the contents of BB up into PredBB do so now, this
1814 /// improves the odds that the branch will be on an analyzable instruction like
1815 /// a compare.
1816 bool JumpThreadingPass::DuplicateCondBranchOnPHIIntoPred(
1817     BasicBlock *BB, const SmallVectorImpl<BasicBlock *> &PredBBs) {
1818   assert(!PredBBs.empty() && "Can't handle an empty set");
1819
1820   // If BB is a loop header, then duplicating this block outside the loop would
1821   // cause us to transform this into an irreducible loop, don't do this.
1822   // See the comments above FindLoopHeaders for justifications and caveats.
1823   if (LoopHeaders.count(BB)) {
1824     DEBUG(dbgs() << "  Not duplicating loop header '" << BB->getName()
1825           << "' into predecessor block '" << PredBBs[0]->getName()
1826           << "' - it might create an irreducible loop!\n");
1827     return false;
1828   }
1829
1830   unsigned DuplicationCost =
1831       getJumpThreadDuplicationCost(BB, BB->getTerminator(), BBDupThreshold);
1832   if (DuplicationCost > BBDupThreshold) {
1833     DEBUG(dbgs() << "  Not duplicating BB '" << BB->getName()
1834           << "' - Cost is too high: " << DuplicationCost << "\n");
1835     return false;
1836   }
1837
1838   // And finally, do it!  Start by factoring the predecessors if needed.
1839   BasicBlock *PredBB;
1840   if (PredBBs.size() == 1)
1841     PredBB = PredBBs[0];
1842   else {
1843     DEBUG(dbgs() << "  Factoring out " << PredBBs.size()
1844           << " common predecessors.\n");
1845     PredBB = SplitBlockPreds(BB, PredBBs, ".thr_comm");
1846   }
1847
1848   // Okay, we decided to do this!  Clone all the instructions in BB onto the end
1849   // of PredBB.
1850   DEBUG(dbgs() << "  Duplicating block '" << BB->getName() << "' into end of '"
1851         << PredBB->getName() << "' to eliminate branch on phi.  Cost: "
1852         << DuplicationCost << " block is:" << *BB << "\n");
1853
1854   // Unless PredBB ends with an unconditional branch, split the edge so that we
1855   // can just clone the bits from BB into the end of the new PredBB.
1856   BranchInst *OldPredBranch = dyn_cast<BranchInst>(PredBB->getTerminator());
1857
1858   if (!OldPredBranch || !OldPredBranch->isUnconditional()) {
1859     PredBB = SplitEdge(PredBB, BB);
1860     OldPredBranch = cast<BranchInst>(PredBB->getTerminator());
1861   }
1862
1863   // We are going to have to map operands from the original BB block into the
1864   // PredBB block.  Evaluate PHI nodes in BB.
1865   DenseMap<Instruction*, Value*> ValueMapping;
1866
1867   BasicBlock::iterator BI = BB->begin();
1868   for (; PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BI); ++BI)
1869     ValueMapping[PN] = PN->getIncomingValueForBlock(PredBB);
1870   // Clone the non-phi instructions of BB into PredBB, keeping track of the
1871   // mapping and using it to remap operands in the cloned instructions.
1872   for (; BI != BB->end(); ++BI) {
1873     Instruction *New = BI->clone();
1874
1875     // Remap operands to patch up intra-block references.
1876     for (unsigned i = 0, e = New->getNumOperands(); i != e; ++i)
1877       if (Instruction *Inst = dyn_cast<Instruction>(New->getOperand(i))) {
1878         DenseMap<Instruction*, Value*>::iterator I = ValueMapping.find(Inst);
1879         if (I != ValueMapping.end())
1880           New->setOperand(i, I->second);
1881       }
1882
1883     // If this instruction can be simplified after the operands are updated,
1884     // just use the simplified value instead.  This frequently happens due to
1885     // phi translation.
1886     if (Value *IV =
1887             SimplifyInstruction(New, BB->getModule()->getDataLayout())) {
1888       ValueMapping[&*BI] = IV;
1889       if (!New->mayHaveSideEffects()) {
1890         delete New;
1891         New = nullptr;
1892       }
1893     } else {
1894       ValueMapping[&*BI] = New;
1895     }
1896     if (New) {
1897       // Otherwise, insert the new instruction into the block.
1898       New->setName(BI->getName());
1899       PredBB->getInstList().insert(OldPredBranch->getIterator(), New);
1900     }
1901   }
1902
1903   // Check to see if the targets of the branch had PHI nodes. If so, we need to
1904   // add entries to the PHI nodes for branch from PredBB now.
1905   BranchInst *BBBranch = cast<BranchInst>(BB->getTerminator());
1906   AddPHINodeEntriesForMappedBlock(BBBranch->getSuccessor(0), BB, PredBB,
1907                                   ValueMapping);
1908   AddPHINodeEntriesForMappedBlock(BBBranch->getSuccessor(1), BB, PredBB,
1909                                   ValueMapping);
1910
1911   // If there were values defined in BB that are used outside the block, then we
1912   // now have to update all uses of the value to use either the original value,
1913   // the cloned value, or some PHI derived value.  This can require arbitrary
1914   // PHI insertion, of which we are prepared to do, clean these up now.
1915   SSAUpdater SSAUpdate;
1916   SmallVector<Use*, 16> UsesToRename;
1917   for (Instruction &I : *BB) {
1918     // Scan all uses of this instruction to see if it is used outside of its
1919     // block, and if so, record them in UsesToRename.
1920     for (Use &U : I.uses()) {
1921       Instruction *User = cast<Instruction>(U.getUser());
1922       if (PHINode *UserPN = dyn_cast<PHINode>(User)) {
1923         if (UserPN->getIncomingBlock(U) == BB)
1924           continue;
1925       } else if (User->getParent() == BB)
1926         continue;
1927
1928       UsesToRename.push_back(&U);
1929     }
1930
1931     // If there are no uses outside the block, we're done with this instruction.
1932     if (UsesToRename.empty())
1933       continue;
1934
1935     DEBUG(dbgs() << "JT: Renaming non-local uses of: " << I << "\n");
1936
1937     // We found a use of I outside of BB.  Rename all uses of I that are outside
1938     // its block to be uses of the appropriate PHI node etc.  See ValuesInBlocks
1939     // with the two values we know.
1940     SSAUpdate.Initialize(I.getType(), I.getName());
1941     SSAUpdate.AddAvailableValue(BB, &I);
1942     SSAUpdate.AddAvailableValue(PredBB, ValueMapping[&I]);
1943
1944     while (!UsesToRename.empty())
1945       SSAUpdate.RewriteUse(*UsesToRename.pop_back_val());
1946     DEBUG(dbgs() << "\n");
1947   }
1948
1949   // PredBB no longer jumps to BB, remove entries in the PHI node for the edge
1950   // that we nuked.
1951   BB->removePredecessor(PredBB, true);
1952
1953   // Remove the unconditional branch at the end of the PredBB block.
1954   OldPredBranch->eraseFromParent();
1955
1956   ++NumDupes;
1957   return true;
1958 }
1959
1960 /// TryToUnfoldSelect - Look for blocks of the form
1961 /// bb1:
1962 ///   %a = select
1963 ///   br bb2
1964 ///
1965 /// bb2:
1966 ///   %p = phi [%a, %bb1] ...
1967 ///   %c = icmp %p
1968 ///   br i1 %c
1969 ///
1970 /// And expand the select into a branch structure if one of its arms allows %c
1971 /// to be folded. This later enables threading from bb1 over bb2.
1972 bool JumpThreadingPass::TryToUnfoldSelect(CmpInst *CondCmp, BasicBlock *BB) {
1973   BranchInst *CondBr = dyn_cast<BranchInst>(BB->getTerminator());
1974   PHINode *CondLHS = dyn_cast<PHINode>(CondCmp->getOperand(0));
1975   Constant *CondRHS = cast<Constant>(CondCmp->getOperand(1));
1976
1977   if (!CondBr || !CondBr->isConditional() || !CondLHS ||
1978       CondLHS->getParent() != BB)
1979     return false;
1980
1981   for (unsigned I = 0, E = CondLHS->getNumIncomingValues(); I != E; ++I) {
1982     BasicBlock *Pred = CondLHS->getIncomingBlock(I);
1983     SelectInst *SI = dyn_cast<SelectInst>(CondLHS->getIncomingValue(I));
1984
1985     // Look if one of the incoming values is a select in the corresponding
1986     // predecessor.
1987     if (!SI || SI->getParent() != Pred || !SI->hasOneUse())
1988       continue;
1989
1990     BranchInst *PredTerm = dyn_cast<BranchInst>(Pred->getTerminator());
1991     if (!PredTerm || !PredTerm->isUnconditional())
1992       continue;
1993
1994     // Now check if one of the select values would allow us to constant fold the
1995     // terminator in BB. We don't do the transform if both sides fold, those
1996     // cases will be threaded in any case.
1997     LazyValueInfo::Tristate LHSFolds =
1998         LVI->getPredicateOnEdge(CondCmp->getPredicate(), SI->getOperand(1),
1999                                 CondRHS, Pred, BB, CondCmp);
2000     LazyValueInfo::Tristate RHSFolds =
2001         LVI->getPredicateOnEdge(CondCmp->getPredicate(), SI->getOperand(2),
2002                                 CondRHS, Pred, BB, CondCmp);
2003     if ((LHSFolds != LazyValueInfo::Unknown ||
2004          RHSFolds != LazyValueInfo::Unknown) &&
2005         LHSFolds != RHSFolds) {
2006       // Expand the select.
2007       //
2008       // Pred --
2009       //  |    v
2010       //  |  NewBB
2011       //  |    |
2012       //  |-----
2013       //  v
2014       // BB
2015       BasicBlock *NewBB = BasicBlock::Create(BB->getContext(), "select.unfold",
2016                                              BB->getParent(), BB);
2017       // Move the unconditional branch to NewBB.
2018       PredTerm->removeFromParent();
2019       NewBB->getInstList().insert(NewBB->end(), PredTerm);
2020       // Create a conditional branch and update PHI nodes.
2021       BranchInst::Create(NewBB, BB, SI->getCondition(), Pred);
2022       CondLHS->setIncomingValue(I, SI->getFalseValue());
2023       CondLHS->addIncoming(SI->getTrueValue(), NewBB);
2024       // The select is now dead.
2025       SI->eraseFromParent();
2026
2027       // Update any other PHI nodes in BB.
2028       for (BasicBlock::iterator BI = BB->begin();
2029            PHINode *Phi = dyn_cast<PHINode>(BI); ++BI)
2030         if (Phi != CondLHS)
2031           Phi->addIncoming(Phi->getIncomingValueForBlock(Pred), NewBB);
2032       return true;
2033     }
2034   }
2035   return false;
2036 }
2037
2038 /// TryToUnfoldSelectInCurrBB - Look for PHI/Select in the same BB of the form
2039 /// bb:
2040 ///   %p = phi [false, %bb1], [true, %bb2], [false, %bb3], [true, %bb4], ...
2041 ///   %s = select p, trueval, falseval
2042 ///
2043 /// And expand the select into a branch structure. This later enables
2044 /// jump-threading over bb in this pass.
2045 ///
2046 /// Using the similar approach of SimplifyCFG::FoldCondBranchOnPHI(), unfold
2047 /// select if the associated PHI has at least one constant.  If the unfolded
2048 /// select is not jump-threaded, it will be folded again in the later
2049 /// optimizations.
2050 bool JumpThreadingPass::TryToUnfoldSelectInCurrBB(BasicBlock *BB) {
2051   // If threading this would thread across a loop header, don't thread the edge.
2052   // See the comments above FindLoopHeaders for justifications and caveats.
2053   if (LoopHeaders.count(BB))
2054     return false;
2055
2056   // Look for a Phi/Select pair in the same basic block.  The Phi feeds the
2057   // condition of the Select and at least one of the incoming values is a
2058   // constant.
2059   for (BasicBlock::iterator BI = BB->begin();
2060        PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BI); ++BI) {
2061     unsigned NumPHIValues = PN->getNumIncomingValues();
2062     if (NumPHIValues == 0 || !PN->hasOneUse())
2063       continue;
2064
2065     SelectInst *SI = dyn_cast<SelectInst>(PN->user_back());
2066     if (!SI || SI->getParent() != BB)
2067       continue;
2068
2069     Value *Cond = SI->getCondition();
2070     if (!Cond || Cond != PN || !Cond->getType()->isIntegerTy(1))
2071       continue;
2072
2073     bool HasConst = false;
2074     for (unsigned i = 0; i != NumPHIValues; ++i) {
2075       if (PN->getIncomingBlock(i) == BB)
2076         return false;
2077       if (isa<ConstantInt>(PN->getIncomingValue(i)))
2078         HasConst = true;
2079     }
2080
2081     if (HasConst) {
2082       // Expand the select.
2083       TerminatorInst *Term =
2084           SplitBlockAndInsertIfThen(SI->getCondition(), SI, false);
2085       PHINode *NewPN = PHINode::Create(SI->getType(), 2, "", SI);
2086       NewPN->addIncoming(SI->getTrueValue(), Term->getParent());
2087       NewPN->addIncoming(SI->getFalseValue(), BB);
2088       SI->replaceAllUsesWith(NewPN);
2089       SI->eraseFromParent();
2090       return true;
2091     }
2092   }
2093   
2094   return false;
2095 }
2096
2097 /// Try to propagate a guard from the current BB into one of its predecessors
2098 /// in case if another branch of execution implies that the condition of this
2099 /// guard is always true. Currently we only process the simplest case that
2100 /// looks like:
2101 ///
2102 /// Start:
2103 ///   %cond = ...
2104 ///   br i1 %cond, label %T1, label %F1
2105 /// T1:
2106 ///   br label %Merge
2107 /// F1:
2108 ///   br label %Merge
2109 /// Merge:
2110 ///   %condGuard = ...
2111 ///   call void(i1, ...) @llvm.experimental.guard( i1 %condGuard )[ "deopt"() ]
2112 ///
2113 /// And cond either implies condGuard or !condGuard. In this case all the
2114 /// instructions before the guard can be duplicated in both branches, and the
2115 /// guard is then threaded to one of them.
2116 bool JumpThreadingPass::ProcessGuards(BasicBlock *BB) {
2117   using namespace PatternMatch;
2118   // We only want to deal with two predecessors.
2119   BasicBlock *Pred1, *Pred2;
2120   auto PI = pred_begin(BB), PE = pred_end(BB);
2121   if (PI == PE)
2122     return false;
2123   Pred1 = *PI++;
2124   if (PI == PE)
2125     return false;
2126   Pred2 = *PI++;
2127   if (PI != PE)
2128     return false;
2129   if (Pred1 == Pred2)
2130     return false;
2131
2132   // Try to thread one of the guards of the block.
2133   // TODO: Look up deeper than to immediate predecessor?
2134   auto *Parent = Pred1->getSinglePredecessor();
2135   if (!Parent || Parent != Pred2->getSinglePredecessor())
2136     return false;
2137
2138   if (auto *BI = dyn_cast<BranchInst>(Parent->getTerminator()))
2139     for (auto &I : *BB)
2140       if (match(&I, m_Intrinsic<Intrinsic::experimental_guard>()))
2141         if (ThreadGuard(BB, cast<IntrinsicInst>(&I), BI))
2142           return true;
2143
2144   return false;
2145 }
2146
2147 /// Try to propagate the guard from BB which is the lower block of a diamond
2148 /// to one of its branches, in case if diamond's condition implies guard's
2149 /// condition.
2150 bool JumpThreadingPass::ThreadGuard(BasicBlock *BB, IntrinsicInst *Guard,
2151                                     BranchInst *BI) {
2152   assert(BI->getNumSuccessors() == 2 && "Wrong number of successors?");
2153   assert(BI->isConditional() && "Unconditional branch has 2 successors?");
2154   Value *GuardCond = Guard->getArgOperand(0);
2155   Value *BranchCond = BI->getCondition();
2156   BasicBlock *TrueDest = BI->getSuccessor(0);
2157   BasicBlock *FalseDest = BI->getSuccessor(1);
2158
2159   auto &DL = BB->getModule()->getDataLayout();
2160   bool TrueDestIsSafe = false;
2161   bool FalseDestIsSafe = false;
2162
2163   // True dest is safe if BranchCond => GuardCond.
2164   auto Impl = isImpliedCondition(BranchCond, GuardCond, DL);
2165   if (Impl && *Impl)
2166     TrueDestIsSafe = true;
2167   else {
2168     // False dest is safe if !BranchCond => GuardCond.
2169     Impl =
2170         isImpliedCondition(BranchCond, GuardCond, DL, /* InvertAPred */ true);
2171     if (Impl && *Impl)
2172       FalseDestIsSafe = true;
2173   }
2174
2175   if (!TrueDestIsSafe && !FalseDestIsSafe)
2176     return false;
2177
2178   BasicBlock *UnguardedBlock = TrueDestIsSafe ? TrueDest : FalseDest;
2179   BasicBlock *GuardedBlock = FalseDestIsSafe ? TrueDest : FalseDest;
2180
2181   ValueToValueMapTy UnguardedMapping, GuardedMapping;
2182   Instruction *AfterGuard = Guard->getNextNode();
2183   unsigned Cost = getJumpThreadDuplicationCost(BB, AfterGuard, BBDupThreshold);
2184   if (Cost > BBDupThreshold)
2185     return false;
2186   // Duplicate all instructions before the guard and the guard itself to the
2187   // branch where implication is not proved.
2188   GuardedBlock = DuplicateInstructionsInSplitBetween(
2189       BB, GuardedBlock, AfterGuard, GuardedMapping);
2190   assert(GuardedBlock && "Could not create the guarded block?");
2191   // Duplicate all instructions before the guard in the unguarded branch.
2192   // Since we have successfully duplicated the guarded block and this block
2193   // has fewer instructions, we expect it to succeed.
2194   UnguardedBlock = DuplicateInstructionsInSplitBetween(BB, UnguardedBlock,
2195                                                        Guard, UnguardedMapping);
2196   assert(UnguardedBlock && "Could not create the unguarded block?");
2197   DEBUG(dbgs() << "Moved guard " << *Guard << " to block "
2198                << GuardedBlock->getName() << "\n");
2199
2200   // Some instructions before the guard may still have uses. For them, we need
2201   // to create Phi nodes merging their copies in both guarded and unguarded
2202   // branches. Those instructions that have no uses can be just removed.
2203   SmallVector<Instruction *, 4> ToRemove;
2204   for (auto BI = BB->begin(); &*BI != AfterGuard; ++BI)
2205     if (!isa<PHINode>(&*BI))
2206       ToRemove.push_back(&*BI);
2207
2208   Instruction *InsertionPoint = &*BB->getFirstInsertionPt();
2209   assert(InsertionPoint && "Empty block?");
2210   // Substitute with Phis & remove.
2211   for (auto *Inst : reverse(ToRemove)) {
2212     if (!Inst->use_empty()) {
2213       PHINode *NewPN = PHINode::Create(Inst->getType(), 2);
2214       NewPN->addIncoming(UnguardedMapping[Inst], UnguardedBlock);
2215       NewPN->addIncoming(GuardedMapping[Inst], GuardedBlock);
2216       NewPN->insertBefore(InsertionPoint);
2217       Inst->replaceAllUsesWith(NewPN);
2218     }
2219     Inst->eraseFromParent();
2220   }
2221   return true;
2222 }