]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - contrib/llvm/lib/Transforms/Scalar/JumpThreading.cpp
Merge ^/head r318380 through r318559.
[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()->isVectorTy()) {
584       Constant *CmpConst = cast<Constant>(Cmp->getOperand(1));
585
586       if (!isa<Instruction>(Cmp->getOperand(0)) ||
587           cast<Instruction>(Cmp->getOperand(0))->getParent() != BB) {
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                                     CmpConst, 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       PredValueInfoTy LHSVals;
607       ComputeValueKnownInPredecessors(I->getOperand(0), BB, LHSVals,
608                                       WantInteger, CxtI);
609
610       for (const auto &LHSVal : LHSVals) {
611         Constant *V = LHSVal.first;
612         Constant *Folded = ConstantExpr::getCompare(Cmp->getPredicate(),
613                                                     V, CmpConst);
614         if (Constant *KC = getKnownConstant(Folded, WantInteger))
615           Result.push_back(std::make_pair(KC, LHSVal.second));
616       }
617
618       return !Result.empty();
619     }
620   }
621
622   if (SelectInst *SI = dyn_cast<SelectInst>(I)) {
623     // Handle select instructions where at least one operand is a known constant
624     // and we can figure out the condition value for any predecessor block.
625     Constant *TrueVal = getKnownConstant(SI->getTrueValue(), Preference);
626     Constant *FalseVal = getKnownConstant(SI->getFalseValue(), Preference);
627     PredValueInfoTy Conds;
628     if ((TrueVal || FalseVal) &&
629         ComputeValueKnownInPredecessors(SI->getCondition(), BB, Conds,
630                                         WantInteger, CxtI)) {
631       for (auto &C : Conds) {
632         Constant *Cond = C.first;
633
634         // Figure out what value to use for the condition.
635         bool KnownCond;
636         if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Cond)) {
637           // A known boolean.
638           KnownCond = CI->isOne();
639         } else {
640           assert(isa<UndefValue>(Cond) && "Unexpected condition value");
641           // Either operand will do, so be sure to pick the one that's a known
642           // constant.
643           // FIXME: Do this more cleverly if both values are known constants?
644           KnownCond = (TrueVal != nullptr);
645         }
646
647         // See if the select has a known constant value for this predecessor.
648         if (Constant *Val = KnownCond ? TrueVal : FalseVal)
649           Result.push_back(std::make_pair(Val, C.second));
650       }
651
652       return !Result.empty();
653     }
654   }
655
656   // If all else fails, see if LVI can figure out a constant value for us.
657   Constant *CI = LVI->getConstant(V, BB, CxtI);
658   if (Constant *KC = getKnownConstant(CI, Preference)) {
659     for (BasicBlock *Pred : predecessors(BB))
660       Result.push_back(std::make_pair(KC, Pred));
661   }
662
663   return !Result.empty();
664 }
665
666
667
668 /// GetBestDestForBranchOnUndef - If we determine that the specified block ends
669 /// in an undefined jump, decide which block is best to revector to.
670 ///
671 /// Since we can pick an arbitrary destination, we pick the successor with the
672 /// fewest predecessors.  This should reduce the in-degree of the others.
673 ///
674 static unsigned GetBestDestForJumpOnUndef(BasicBlock *BB) {
675   TerminatorInst *BBTerm = BB->getTerminator();
676   unsigned MinSucc = 0;
677   BasicBlock *TestBB = BBTerm->getSuccessor(MinSucc);
678   // Compute the successor with the minimum number of predecessors.
679   unsigned MinNumPreds = std::distance(pred_begin(TestBB), pred_end(TestBB));
680   for (unsigned i = 1, e = BBTerm->getNumSuccessors(); i != e; ++i) {
681     TestBB = BBTerm->getSuccessor(i);
682     unsigned NumPreds = std::distance(pred_begin(TestBB), pred_end(TestBB));
683     if (NumPreds < MinNumPreds) {
684       MinSucc = i;
685       MinNumPreds = NumPreds;
686     }
687   }
688
689   return MinSucc;
690 }
691
692 static bool hasAddressTakenAndUsed(BasicBlock *BB) {
693   if (!BB->hasAddressTaken()) return false;
694
695   // If the block has its address taken, it may be a tree of dead constants
696   // hanging off of it.  These shouldn't keep the block alive.
697   BlockAddress *BA = BlockAddress::get(BB);
698   BA->removeDeadConstantUsers();
699   return !BA->use_empty();
700 }
701
702 /// ProcessBlock - If there are any predecessors whose control can be threaded
703 /// through to a successor, transform them now.
704 bool JumpThreadingPass::ProcessBlock(BasicBlock *BB) {
705   // If the block is trivially dead, just return and let the caller nuke it.
706   // This simplifies other transformations.
707   if (pred_empty(BB) &&
708       BB != &BB->getParent()->getEntryBlock())
709     return false;
710
711   // If this block has a single predecessor, and if that pred has a single
712   // successor, merge the blocks.  This encourages recursive jump threading
713   // because now the condition in this block can be threaded through
714   // predecessors of our predecessor block.
715   if (BasicBlock *SinglePred = BB->getSinglePredecessor()) {
716     const TerminatorInst *TI = SinglePred->getTerminator();
717     if (!TI->isExceptional() && TI->getNumSuccessors() == 1 &&
718         SinglePred != BB && !hasAddressTakenAndUsed(BB)) {
719       // If SinglePred was a loop header, BB becomes one.
720       if (LoopHeaders.erase(SinglePred))
721         LoopHeaders.insert(BB);
722
723       LVI->eraseBlock(SinglePred);
724       MergeBasicBlockIntoOnlyPred(BB);
725
726       return true;
727     }
728   }
729
730   if (TryToUnfoldSelectInCurrBB(BB))
731     return true;
732
733   // Look if we can propagate guards to predecessors.
734   if (HasGuards && ProcessGuards(BB))
735     return true;
736
737   // What kind of constant we're looking for.
738   ConstantPreference Preference = WantInteger;
739
740   // Look to see if the terminator is a conditional branch, switch or indirect
741   // branch, if not we can't thread it.
742   Value *Condition;
743   Instruction *Terminator = BB->getTerminator();
744   if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(Terminator)) {
745     // Can't thread an unconditional jump.
746     if (BI->isUnconditional()) return false;
747     Condition = BI->getCondition();
748   } else if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(Terminator)) {
749     Condition = SI->getCondition();
750   } else if (IndirectBrInst *IB = dyn_cast<IndirectBrInst>(Terminator)) {
751     // Can't thread indirect branch with no successors.
752     if (IB->getNumSuccessors() == 0) return false;
753     Condition = IB->getAddress()->stripPointerCasts();
754     Preference = WantBlockAddress;
755   } else {
756     return false; // Must be an invoke.
757   }
758
759   // Run constant folding to see if we can reduce the condition to a simple
760   // constant.
761   if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(Condition)) {
762     Value *SimpleVal =
763         ConstantFoldInstruction(I, BB->getModule()->getDataLayout(), TLI);
764     if (SimpleVal) {
765       I->replaceAllUsesWith(SimpleVal);
766       if (isInstructionTriviallyDead(I, TLI))
767         I->eraseFromParent();
768       Condition = SimpleVal;
769     }
770   }
771
772   // If the terminator is branching on an undef, we can pick any of the
773   // successors to branch to.  Let GetBestDestForJumpOnUndef decide.
774   if (isa<UndefValue>(Condition)) {
775     unsigned BestSucc = GetBestDestForJumpOnUndef(BB);
776
777     // Fold the branch/switch.
778     TerminatorInst *BBTerm = BB->getTerminator();
779     for (unsigned i = 0, e = BBTerm->getNumSuccessors(); i != e; ++i) {
780       if (i == BestSucc) continue;
781       BBTerm->getSuccessor(i)->removePredecessor(BB, true);
782     }
783
784     DEBUG(dbgs() << "  In block '" << BB->getName()
785           << "' folding undef terminator: " << *BBTerm << '\n');
786     BranchInst::Create(BBTerm->getSuccessor(BestSucc), BBTerm);
787     BBTerm->eraseFromParent();
788     return true;
789   }
790
791   // If the terminator of this block is branching on a constant, simplify the
792   // terminator to an unconditional branch.  This can occur due to threading in
793   // other blocks.
794   if (getKnownConstant(Condition, Preference)) {
795     DEBUG(dbgs() << "  In block '" << BB->getName()
796           << "' folding terminator: " << *BB->getTerminator() << '\n');
797     ++NumFolds;
798     ConstantFoldTerminator(BB, true);
799     return true;
800   }
801
802   Instruction *CondInst = dyn_cast<Instruction>(Condition);
803
804   // All the rest of our checks depend on the condition being an instruction.
805   if (!CondInst) {
806     // FIXME: Unify this with code below.
807     if (ProcessThreadableEdges(Condition, BB, Preference, Terminator))
808       return true;
809     return false;
810   }
811
812   if (CmpInst *CondCmp = dyn_cast<CmpInst>(CondInst)) {
813     // If we're branching on a conditional, LVI might be able to determine
814     // it's value at the branch instruction.  We only handle comparisons
815     // against a constant at this time.
816     // TODO: This should be extended to handle switches as well.
817     BranchInst *CondBr = dyn_cast<BranchInst>(BB->getTerminator());
818     Constant *CondConst = dyn_cast<Constant>(CondCmp->getOperand(1));
819     if (CondBr && CondConst) {
820       // We should have returned as soon as we turn a conditional branch to
821       // unconditional. Because its no longer interesting as far as jump
822       // threading is concerned.
823       assert(CondBr->isConditional() && "Threading on unconditional terminator");
824
825       LazyValueInfo::Tristate Ret =
826         LVI->getPredicateAt(CondCmp->getPredicate(), CondCmp->getOperand(0),
827                             CondConst, CondBr);
828       if (Ret != LazyValueInfo::Unknown) {
829         unsigned ToRemove = Ret == LazyValueInfo::True ? 1 : 0;
830         unsigned ToKeep = Ret == LazyValueInfo::True ? 0 : 1;
831         CondBr->getSuccessor(ToRemove)->removePredecessor(BB, true);
832         BranchInst::Create(CondBr->getSuccessor(ToKeep), CondBr);
833         CondBr->eraseFromParent();
834         if (CondCmp->use_empty())
835           CondCmp->eraseFromParent();
836         else if (CondCmp->getParent() == BB) {
837           // If the fact we just learned is true for all uses of the
838           // condition, replace it with a constant value
839           auto *CI = Ret == LazyValueInfo::True ?
840             ConstantInt::getTrue(CondCmp->getType()) :
841             ConstantInt::getFalse(CondCmp->getType());
842           CondCmp->replaceAllUsesWith(CI);
843           CondCmp->eraseFromParent();
844         }
845         return true;
846       }
847
848       // We did not manage to simplify this branch, try to see whether
849       // CondCmp depends on a known phi-select pattern.
850       if (TryToUnfoldSelect(CondCmp, BB))
851         return true;
852     }
853   }
854
855   // Check for some cases that are worth simplifying.  Right now we want to look
856   // for loads that are used by a switch or by the condition for the branch.  If
857   // we see one, check to see if it's partially redundant.  If so, insert a PHI
858   // which can then be used to thread the values.
859   //
860   Value *SimplifyValue = CondInst;
861   if (CmpInst *CondCmp = dyn_cast<CmpInst>(SimplifyValue))
862     if (isa<Constant>(CondCmp->getOperand(1)))
863       SimplifyValue = CondCmp->getOperand(0);
864
865   // TODO: There are other places where load PRE would be profitable, such as
866   // more complex comparisons.
867   if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(SimplifyValue))
868     if (SimplifyPartiallyRedundantLoad(LI))
869       return true;
870
871   // Handle a variety of cases where we are branching on something derived from
872   // a PHI node in the current block.  If we can prove that any predecessors
873   // compute a predictable value based on a PHI node, thread those predecessors.
874   //
875   if (ProcessThreadableEdges(CondInst, BB, Preference, Terminator))
876     return true;
877
878   // If this is an otherwise-unfoldable branch on a phi node in the current
879   // block, see if we can simplify.
880   if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(CondInst))
881     if (PN->getParent() == BB && isa<BranchInst>(BB->getTerminator()))
882       return ProcessBranchOnPHI(PN);
883
884   // If this is an otherwise-unfoldable branch on a XOR, see if we can simplify.
885   if (CondInst->getOpcode() == Instruction::Xor &&
886       CondInst->getParent() == BB && isa<BranchInst>(BB->getTerminator()))
887     return ProcessBranchOnXOR(cast<BinaryOperator>(CondInst));
888
889   // Search for a stronger dominating condition that can be used to simplify a
890   // conditional branch leaving BB.
891   if (ProcessImpliedCondition(BB))
892     return true;
893
894   return false;
895 }
896
897 bool JumpThreadingPass::ProcessImpliedCondition(BasicBlock *BB) {
898   auto *BI = dyn_cast<BranchInst>(BB->getTerminator());
899   if (!BI || !BI->isConditional())
900     return false;
901
902   Value *Cond = BI->getCondition();
903   BasicBlock *CurrentBB = BB;
904   BasicBlock *CurrentPred = BB->getSinglePredecessor();
905   unsigned Iter = 0;
906
907   auto &DL = BB->getModule()->getDataLayout();
908
909   while (CurrentPred && Iter++ < ImplicationSearchThreshold) {
910     auto *PBI = dyn_cast<BranchInst>(CurrentPred->getTerminator());
911     if (!PBI || !PBI->isConditional())
912       return false;
913     if (PBI->getSuccessor(0) != CurrentBB && PBI->getSuccessor(1) != CurrentBB)
914       return false;
915
916     bool FalseDest = PBI->getSuccessor(1) == CurrentBB;
917     Optional<bool> Implication =
918       isImpliedCondition(PBI->getCondition(), Cond, DL, FalseDest);
919     if (Implication) {
920       BI->getSuccessor(*Implication ? 1 : 0)->removePredecessor(BB);
921       BranchInst::Create(BI->getSuccessor(*Implication ? 0 : 1), BI);
922       BI->eraseFromParent();
923       return true;
924     }
925     CurrentBB = CurrentPred;
926     CurrentPred = CurrentBB->getSinglePredecessor();
927   }
928
929   return false;
930 }
931
932 /// Return true if Op is an instruction defined in the given block.
933 static bool isOpDefinedInBlock(Value *Op, BasicBlock *BB) {
934   if (Instruction *OpInst = dyn_cast<Instruction>(Op))
935     if (OpInst->getParent() == BB)
936       return true;
937   return false;
938 }
939
940 /// SimplifyPartiallyRedundantLoad - If LI is an obviously partially redundant
941 /// load instruction, eliminate it by replacing it with a PHI node.  This is an
942 /// important optimization that encourages jump threading, and needs to be run
943 /// interlaced with other jump threading tasks.
944 bool JumpThreadingPass::SimplifyPartiallyRedundantLoad(LoadInst *LI) {
945   // Don't hack volatile and ordered loads.
946   if (!LI->isUnordered()) return false;
947
948   // If the load is defined in a block with exactly one predecessor, it can't be
949   // partially redundant.
950   BasicBlock *LoadBB = LI->getParent();
951   if (LoadBB->getSinglePredecessor())
952     return false;
953
954   // If the load is defined in an EH pad, it can't be partially redundant,
955   // because the edges between the invoke and the EH pad cannot have other
956   // instructions between them.
957   if (LoadBB->isEHPad())
958     return false;
959
960   Value *LoadedPtr = LI->getOperand(0);
961
962   // If the loaded operand is defined in the LoadBB and its not a phi,
963   // it can't be available in predecessors.
964   if (isOpDefinedInBlock(LoadedPtr, LoadBB) && !isa<PHINode>(LoadedPtr))
965     return false;
966
967   // Scan a few instructions up from the load, to see if it is obviously live at
968   // the entry to its block.
969   BasicBlock::iterator BBIt(LI);
970   bool IsLoadCSE;
971   if (Value *AvailableVal = FindAvailableLoadedValue(
972           LI, LoadBB, BBIt, DefMaxInstsToScan, AA, &IsLoadCSE)) {
973     // If the value of the load is locally available within the block, just use
974     // it.  This frequently occurs for reg2mem'd allocas.
975
976     if (IsLoadCSE) {
977       LoadInst *NLI = cast<LoadInst>(AvailableVal);
978       combineMetadataForCSE(NLI, LI);
979     };
980
981     // If the returned value is the load itself, replace with an undef. This can
982     // only happen in dead loops.
983     if (AvailableVal == LI) AvailableVal = UndefValue::get(LI->getType());
984     if (AvailableVal->getType() != LI->getType())
985       AvailableVal =
986           CastInst::CreateBitOrPointerCast(AvailableVal, LI->getType(), "", LI);
987     LI->replaceAllUsesWith(AvailableVal);
988     LI->eraseFromParent();
989     return true;
990   }
991
992   // Otherwise, if we scanned the whole block and got to the top of the block,
993   // we know the block is locally transparent to the load.  If not, something
994   // might clobber its value.
995   if (BBIt != LoadBB->begin())
996     return false;
997
998   // If all of the loads and stores that feed the value have the same AA tags,
999   // then we can propagate them onto any newly inserted loads.
1000   AAMDNodes AATags;
1001   LI->getAAMetadata(AATags);
1002
1003   SmallPtrSet<BasicBlock*, 8> PredsScanned;
1004   typedef SmallVector<std::pair<BasicBlock*, Value*>, 8> AvailablePredsTy;
1005   AvailablePredsTy AvailablePreds;
1006   BasicBlock *OneUnavailablePred = nullptr;
1007   SmallVector<LoadInst*, 8> CSELoads;
1008
1009   // If we got here, the loaded value is transparent through to the start of the
1010   // block.  Check to see if it is available in any of the predecessor blocks.
1011   for (BasicBlock *PredBB : predecessors(LoadBB)) {
1012     // If we already scanned this predecessor, skip it.
1013     if (!PredsScanned.insert(PredBB).second)
1014       continue;
1015
1016     BBIt = PredBB->end();
1017     unsigned NumScanedInst = 0;
1018     Value *PredAvailable = nullptr;
1019     // NOTE: We don't CSE load that is volatile or anything stronger than
1020     // unordered, that should have been checked when we entered the function.
1021     assert(LI->isUnordered() && "Attempting to CSE volatile or atomic loads");
1022     // If this is a load on a phi pointer, phi-translate it and search
1023     // for available load/store to the pointer in predecessors.
1024     Value *Ptr = LoadedPtr->DoPHITranslation(LoadBB, PredBB);
1025     PredAvailable = FindAvailablePtrLoadStore(
1026         Ptr, LI->getType(), LI->isAtomic(), PredBB, BBIt, DefMaxInstsToScan,
1027         AA, &IsLoadCSE, &NumScanedInst);
1028
1029     // If PredBB has a single predecessor, continue scanning through the
1030     // single precessor.
1031     BasicBlock *SinglePredBB = PredBB;
1032     while (!PredAvailable && SinglePredBB && BBIt == SinglePredBB->begin() &&
1033            NumScanedInst < DefMaxInstsToScan) {
1034       SinglePredBB = SinglePredBB->getSinglePredecessor();
1035       if (SinglePredBB) {
1036         BBIt = SinglePredBB->end();
1037         PredAvailable = FindAvailablePtrLoadStore(
1038             Ptr, LI->getType(), LI->isAtomic(), SinglePredBB, BBIt,
1039             (DefMaxInstsToScan - NumScanedInst), AA, &IsLoadCSE,
1040             &NumScanedInst);
1041       }
1042     }
1043
1044     if (!PredAvailable) {
1045       OneUnavailablePred = PredBB;
1046       continue;
1047     }
1048
1049     if (IsLoadCSE)
1050       CSELoads.push_back(cast<LoadInst>(PredAvailable));
1051
1052     // If so, this load is partially redundant.  Remember this info so that we
1053     // can create a PHI node.
1054     AvailablePreds.push_back(std::make_pair(PredBB, PredAvailable));
1055   }
1056
1057   // If the loaded value isn't available in any predecessor, it isn't partially
1058   // redundant.
1059   if (AvailablePreds.empty()) return false;
1060
1061   // Okay, the loaded value is available in at least one (and maybe all!)
1062   // predecessors.  If the value is unavailable in more than one unique
1063   // predecessor, we want to insert a merge block for those common predecessors.
1064   // This ensures that we only have to insert one reload, thus not increasing
1065   // code size.
1066   BasicBlock *UnavailablePred = nullptr;
1067
1068   // If there is exactly one predecessor where the value is unavailable, the
1069   // already computed 'OneUnavailablePred' block is it.  If it ends in an
1070   // unconditional branch, we know that it isn't a critical edge.
1071   if (PredsScanned.size() == AvailablePreds.size()+1 &&
1072       OneUnavailablePred->getTerminator()->getNumSuccessors() == 1) {
1073     UnavailablePred = OneUnavailablePred;
1074   } else if (PredsScanned.size() != AvailablePreds.size()) {
1075     // Otherwise, we had multiple unavailable predecessors or we had a critical
1076     // edge from the one.
1077     SmallVector<BasicBlock*, 8> PredsToSplit;
1078     SmallPtrSet<BasicBlock*, 8> AvailablePredSet;
1079
1080     for (const auto &AvailablePred : AvailablePreds)
1081       AvailablePredSet.insert(AvailablePred.first);
1082
1083     // Add all the unavailable predecessors to the PredsToSplit list.
1084     for (BasicBlock *P : predecessors(LoadBB)) {
1085       // If the predecessor is an indirect goto, we can't split the edge.
1086       if (isa<IndirectBrInst>(P->getTerminator()))
1087         return false;
1088
1089       if (!AvailablePredSet.count(P))
1090         PredsToSplit.push_back(P);
1091     }
1092
1093     // Split them out to their own block.
1094     UnavailablePred = SplitBlockPreds(LoadBB, PredsToSplit, "thread-pre-split");
1095   }
1096
1097   // If the value isn't available in all predecessors, then there will be
1098   // exactly one where it isn't available.  Insert a load on that edge and add
1099   // it to the AvailablePreds list.
1100   if (UnavailablePred) {
1101     assert(UnavailablePred->getTerminator()->getNumSuccessors() == 1 &&
1102            "Can't handle critical edge here!");
1103     LoadInst *NewVal = new LoadInst(
1104         LoadedPtr->DoPHITranslation(LoadBB, UnavailablePred),
1105         LI->getName() + ".pr", false, LI->getAlignment(), LI->getOrdering(),
1106         LI->getSynchScope(), UnavailablePred->getTerminator());
1107     NewVal->setDebugLoc(LI->getDebugLoc());
1108     if (AATags)
1109       NewVal->setAAMetadata(AATags);
1110
1111     AvailablePreds.push_back(std::make_pair(UnavailablePred, NewVal));
1112   }
1113
1114   // Now we know that each predecessor of this block has a value in
1115   // AvailablePreds, sort them for efficient access as we're walking the preds.
1116   array_pod_sort(AvailablePreds.begin(), AvailablePreds.end());
1117
1118   // Create a PHI node at the start of the block for the PRE'd load value.
1119   pred_iterator PB = pred_begin(LoadBB), PE = pred_end(LoadBB);
1120   PHINode *PN = PHINode::Create(LI->getType(), std::distance(PB, PE), "",
1121                                 &LoadBB->front());
1122   PN->takeName(LI);
1123   PN->setDebugLoc(LI->getDebugLoc());
1124
1125   // Insert new entries into the PHI for each predecessor.  A single block may
1126   // have multiple entries here.
1127   for (pred_iterator PI = PB; PI != PE; ++PI) {
1128     BasicBlock *P = *PI;
1129     AvailablePredsTy::iterator I =
1130       std::lower_bound(AvailablePreds.begin(), AvailablePreds.end(),
1131                        std::make_pair(P, (Value*)nullptr));
1132
1133     assert(I != AvailablePreds.end() && I->first == P &&
1134            "Didn't find entry for predecessor!");
1135
1136     // If we have an available predecessor but it requires casting, insert the
1137     // cast in the predecessor and use the cast. Note that we have to update the
1138     // AvailablePreds vector as we go so that all of the PHI entries for this
1139     // predecessor use the same bitcast.
1140     Value *&PredV = I->second;
1141     if (PredV->getType() != LI->getType())
1142       PredV = CastInst::CreateBitOrPointerCast(PredV, LI->getType(), "",
1143                                                P->getTerminator());
1144
1145     PN->addIncoming(PredV, I->first);
1146   }
1147
1148   for (LoadInst *PredLI : CSELoads) {
1149     combineMetadataForCSE(PredLI, LI);
1150   }
1151
1152   LI->replaceAllUsesWith(PN);
1153   LI->eraseFromParent();
1154
1155   return true;
1156 }
1157
1158 /// FindMostPopularDest - The specified list contains multiple possible
1159 /// threadable destinations.  Pick the one that occurs the most frequently in
1160 /// the list.
1161 static BasicBlock *
1162 FindMostPopularDest(BasicBlock *BB,
1163                     const SmallVectorImpl<std::pair<BasicBlock*,
1164                                   BasicBlock*> > &PredToDestList) {
1165   assert(!PredToDestList.empty());
1166
1167   // Determine popularity.  If there are multiple possible destinations, we
1168   // explicitly choose to ignore 'undef' destinations.  We prefer to thread
1169   // blocks with known and real destinations to threading undef.  We'll handle
1170   // them later if interesting.
1171   DenseMap<BasicBlock*, unsigned> DestPopularity;
1172   for (const auto &PredToDest : PredToDestList)
1173     if (PredToDest.second)
1174       DestPopularity[PredToDest.second]++;
1175
1176   // Find the most popular dest.
1177   DenseMap<BasicBlock*, unsigned>::iterator DPI = DestPopularity.begin();
1178   BasicBlock *MostPopularDest = DPI->first;
1179   unsigned Popularity = DPI->second;
1180   SmallVector<BasicBlock*, 4> SamePopularity;
1181
1182   for (++DPI; DPI != DestPopularity.end(); ++DPI) {
1183     // If the popularity of this entry isn't higher than the popularity we've
1184     // seen so far, ignore it.
1185     if (DPI->second < Popularity)
1186       ; // ignore.
1187     else if (DPI->second == Popularity) {
1188       // If it is the same as what we've seen so far, keep track of it.
1189       SamePopularity.push_back(DPI->first);
1190     } else {
1191       // If it is more popular, remember it.
1192       SamePopularity.clear();
1193       MostPopularDest = DPI->first;
1194       Popularity = DPI->second;
1195     }
1196   }
1197
1198   // Okay, now we know the most popular destination.  If there is more than one
1199   // destination, we need to determine one.  This is arbitrary, but we need
1200   // to make a deterministic decision.  Pick the first one that appears in the
1201   // successor list.
1202   if (!SamePopularity.empty()) {
1203     SamePopularity.push_back(MostPopularDest);
1204     TerminatorInst *TI = BB->getTerminator();
1205     for (unsigned i = 0; ; ++i) {
1206       assert(i != TI->getNumSuccessors() && "Didn't find any successor!");
1207
1208       if (!is_contained(SamePopularity, TI->getSuccessor(i)))
1209         continue;
1210
1211       MostPopularDest = TI->getSuccessor(i);
1212       break;
1213     }
1214   }
1215
1216   // Okay, we have finally picked the most popular destination.
1217   return MostPopularDest;
1218 }
1219
1220 bool JumpThreadingPass::ProcessThreadableEdges(Value *Cond, BasicBlock *BB,
1221                                                ConstantPreference Preference,
1222                                                Instruction *CxtI) {
1223   // If threading this would thread across a loop header, don't even try to
1224   // thread the edge.
1225   if (LoopHeaders.count(BB))
1226     return false;
1227
1228   PredValueInfoTy PredValues;
1229   if (!ComputeValueKnownInPredecessors(Cond, BB, PredValues, Preference, CxtI))
1230     return false;
1231
1232   assert(!PredValues.empty() &&
1233          "ComputeValueKnownInPredecessors returned true with no values");
1234
1235   DEBUG(dbgs() << "IN BB: " << *BB;
1236         for (const auto &PredValue : PredValues) {
1237           dbgs() << "  BB '" << BB->getName() << "': FOUND condition = "
1238             << *PredValue.first
1239             << " for pred '" << PredValue.second->getName() << "'.\n";
1240         });
1241
1242   // Decide what we want to thread through.  Convert our list of known values to
1243   // a list of known destinations for each pred.  This also discards duplicate
1244   // predecessors and keeps track of the undefined inputs (which are represented
1245   // as a null dest in the PredToDestList).
1246   SmallPtrSet<BasicBlock*, 16> SeenPreds;
1247   SmallVector<std::pair<BasicBlock*, BasicBlock*>, 16> PredToDestList;
1248
1249   BasicBlock *OnlyDest = nullptr;
1250   BasicBlock *MultipleDestSentinel = (BasicBlock*)(intptr_t)~0ULL;
1251   Constant *OnlyVal = nullptr;
1252   Constant *MultipleVal = (Constant *)(intptr_t)~0ULL;
1253
1254   unsigned PredWithKnownDest = 0;
1255   for (const auto &PredValue : PredValues) {
1256     BasicBlock *Pred = PredValue.second;
1257     if (!SeenPreds.insert(Pred).second)
1258       continue;  // Duplicate predecessor entry.
1259
1260     Constant *Val = PredValue.first;
1261
1262     BasicBlock *DestBB;
1263     if (isa<UndefValue>(Val))
1264       DestBB = nullptr;
1265     else if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(BB->getTerminator())) {
1266       assert(isa<ConstantInt>(Val) && "Expecting a constant integer");
1267       DestBB = BI->getSuccessor(cast<ConstantInt>(Val)->isZero());
1268     } else if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(BB->getTerminator())) {
1269       assert(isa<ConstantInt>(Val) && "Expecting a constant integer");
1270       DestBB = SI->findCaseValue(cast<ConstantInt>(Val))->getCaseSuccessor();
1271     } else {
1272       assert(isa<IndirectBrInst>(BB->getTerminator())
1273               && "Unexpected terminator");
1274       assert(isa<BlockAddress>(Val) && "Expecting a constant blockaddress");
1275       DestBB = cast<BlockAddress>(Val)->getBasicBlock();
1276     }
1277
1278     // If we have exactly one destination, remember it for efficiency below.
1279     if (PredToDestList.empty()) {
1280       OnlyDest = DestBB;
1281       OnlyVal = Val;
1282     } else {
1283       if (OnlyDest != DestBB)
1284         OnlyDest = MultipleDestSentinel;
1285       // It possible we have same destination, but different value, e.g. default
1286       // case in switchinst.
1287       if (Val != OnlyVal)
1288         OnlyVal = MultipleVal;
1289     }
1290
1291     // We know where this predecessor is going.
1292     ++PredWithKnownDest;
1293
1294     // If the predecessor ends with an indirect goto, we can't change its
1295     // destination.
1296     if (isa<IndirectBrInst>(Pred->getTerminator()))
1297       continue;
1298
1299     PredToDestList.push_back(std::make_pair(Pred, DestBB));
1300   }
1301
1302   // If all edges were unthreadable, we fail.
1303   if (PredToDestList.empty())
1304     return false;
1305
1306   // If all the predecessors go to a single known successor, we want to fold,
1307   // not thread. By doing so, we do not need to duplicate the current block and
1308   // also miss potential opportunities in case we dont/cant duplicate.
1309   if (OnlyDest && OnlyDest != MultipleDestSentinel) {
1310     if (PredWithKnownDest ==
1311         (size_t)std::distance(pred_begin(BB), pred_end(BB))) {
1312       bool SeenFirstBranchToOnlyDest = false;
1313       for (BasicBlock *SuccBB : successors(BB)) {
1314         if (SuccBB == OnlyDest && !SeenFirstBranchToOnlyDest)
1315           SeenFirstBranchToOnlyDest = true; // Don't modify the first branch.
1316         else
1317           SuccBB->removePredecessor(BB, true); // This is unreachable successor.
1318       }
1319
1320       // Finally update the terminator.
1321       TerminatorInst *Term = BB->getTerminator();
1322       BranchInst::Create(OnlyDest, Term);
1323       Term->eraseFromParent();
1324
1325       // If the condition is now dead due to the removal of the old terminator,
1326       // erase it.
1327       if (auto *CondInst = dyn_cast<Instruction>(Cond)) {
1328         if (CondInst->use_empty() && !CondInst->mayHaveSideEffects())
1329           CondInst->eraseFromParent();
1330         else if (OnlyVal && OnlyVal != MultipleVal &&
1331                  CondInst->getParent() == BB) {
1332           // If we just learned Cond is the same value for all uses of the
1333           // condition, replace it with a constant value
1334           CondInst->replaceAllUsesWith(OnlyVal);
1335           if (!CondInst->mayHaveSideEffects())
1336             CondInst->eraseFromParent();
1337         }
1338       }
1339       return true;
1340     }
1341   }
1342
1343   // Determine which is the most common successor.  If we have many inputs and
1344   // this block is a switch, we want to start by threading the batch that goes
1345   // to the most popular destination first.  If we only know about one
1346   // threadable destination (the common case) we can avoid this.
1347   BasicBlock *MostPopularDest = OnlyDest;
1348
1349   if (MostPopularDest == MultipleDestSentinel)
1350     MostPopularDest = FindMostPopularDest(BB, PredToDestList);
1351
1352   // Now that we know what the most popular destination is, factor all
1353   // predecessors that will jump to it into a single predecessor.
1354   SmallVector<BasicBlock*, 16> PredsToFactor;
1355   for (const auto &PredToDest : PredToDestList)
1356     if (PredToDest.second == MostPopularDest) {
1357       BasicBlock *Pred = PredToDest.first;
1358
1359       // This predecessor may be a switch or something else that has multiple
1360       // edges to the block.  Factor each of these edges by listing them
1361       // according to # occurrences in PredsToFactor.
1362       for (BasicBlock *Succ : successors(Pred))
1363         if (Succ == BB)
1364           PredsToFactor.push_back(Pred);
1365     }
1366
1367   // If the threadable edges are branching on an undefined value, we get to pick
1368   // the destination that these predecessors should get to.
1369   if (!MostPopularDest)
1370     MostPopularDest = BB->getTerminator()->
1371                             getSuccessor(GetBestDestForJumpOnUndef(BB));
1372
1373   // Ok, try to thread it!
1374   return ThreadEdge(BB, PredsToFactor, MostPopularDest);
1375 }
1376
1377 /// ProcessBranchOnPHI - We have an otherwise unthreadable conditional branch on
1378 /// a PHI node in the current block.  See if there are any simplifications we
1379 /// can do based on inputs to the phi node.
1380 ///
1381 bool JumpThreadingPass::ProcessBranchOnPHI(PHINode *PN) {
1382   BasicBlock *BB = PN->getParent();
1383
1384   // TODO: We could make use of this to do it once for blocks with common PHI
1385   // values.
1386   SmallVector<BasicBlock*, 1> PredBBs;
1387   PredBBs.resize(1);
1388
1389   // If any of the predecessor blocks end in an unconditional branch, we can
1390   // *duplicate* the conditional branch into that block in order to further
1391   // encourage jump threading and to eliminate cases where we have branch on a
1392   // phi of an icmp (branch on icmp is much better).
1393   for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
1394     BasicBlock *PredBB = PN->getIncomingBlock(i);
1395     if (BranchInst *PredBr = dyn_cast<BranchInst>(PredBB->getTerminator()))
1396       if (PredBr->isUnconditional()) {
1397         PredBBs[0] = PredBB;
1398         // Try to duplicate BB into PredBB.
1399         if (DuplicateCondBranchOnPHIIntoPred(BB, PredBBs))
1400           return true;
1401       }
1402   }
1403
1404   return false;
1405 }
1406
1407 /// ProcessBranchOnXOR - We have an otherwise unthreadable conditional branch on
1408 /// a xor instruction in the current block.  See if there are any
1409 /// simplifications we can do based on inputs to the xor.
1410 ///
1411 bool JumpThreadingPass::ProcessBranchOnXOR(BinaryOperator *BO) {
1412   BasicBlock *BB = BO->getParent();
1413
1414   // If either the LHS or RHS of the xor is a constant, don't do this
1415   // optimization.
1416   if (isa<ConstantInt>(BO->getOperand(0)) ||
1417       isa<ConstantInt>(BO->getOperand(1)))
1418     return false;
1419
1420   // If the first instruction in BB isn't a phi, we won't be able to infer
1421   // anything special about any particular predecessor.
1422   if (!isa<PHINode>(BB->front()))
1423     return false;
1424
1425   // If this BB is a landing pad, we won't be able to split the edge into it.
1426   if (BB->isEHPad())
1427     return false;
1428
1429   // If we have a xor as the branch input to this block, and we know that the
1430   // LHS or RHS of the xor in any predecessor is true/false, then we can clone
1431   // the condition into the predecessor and fix that value to true, saving some
1432   // logical ops on that path and encouraging other paths to simplify.
1433   //
1434   // This copies something like this:
1435   //
1436   //  BB:
1437   //    %X = phi i1 [1],  [%X']
1438   //    %Y = icmp eq i32 %A, %B
1439   //    %Z = xor i1 %X, %Y
1440   //    br i1 %Z, ...
1441   //
1442   // Into:
1443   //  BB':
1444   //    %Y = icmp ne i32 %A, %B
1445   //    br i1 %Y, ...
1446
1447   PredValueInfoTy XorOpValues;
1448   bool isLHS = true;
1449   if (!ComputeValueKnownInPredecessors(BO->getOperand(0), BB, XorOpValues,
1450                                        WantInteger, BO)) {
1451     assert(XorOpValues.empty());
1452     if (!ComputeValueKnownInPredecessors(BO->getOperand(1), BB, XorOpValues,
1453                                          WantInteger, BO))
1454       return false;
1455     isLHS = false;
1456   }
1457
1458   assert(!XorOpValues.empty() &&
1459          "ComputeValueKnownInPredecessors returned true with no values");
1460
1461   // Scan the information to see which is most popular: true or false.  The
1462   // predecessors can be of the set true, false, or undef.
1463   unsigned NumTrue = 0, NumFalse = 0;
1464   for (const auto &XorOpValue : XorOpValues) {
1465     if (isa<UndefValue>(XorOpValue.first))
1466       // Ignore undefs for the count.
1467       continue;
1468     if (cast<ConstantInt>(XorOpValue.first)->isZero())
1469       ++NumFalse;
1470     else
1471       ++NumTrue;
1472   }
1473
1474   // Determine which value to split on, true, false, or undef if neither.
1475   ConstantInt *SplitVal = nullptr;
1476   if (NumTrue > NumFalse)
1477     SplitVal = ConstantInt::getTrue(BB->getContext());
1478   else if (NumTrue != 0 || NumFalse != 0)
1479     SplitVal = ConstantInt::getFalse(BB->getContext());
1480
1481   // Collect all of the blocks that this can be folded into so that we can
1482   // factor this once and clone it once.
1483   SmallVector<BasicBlock*, 8> BlocksToFoldInto;
1484   for (const auto &XorOpValue : XorOpValues) {
1485     if (XorOpValue.first != SplitVal && !isa<UndefValue>(XorOpValue.first))
1486       continue;
1487
1488     BlocksToFoldInto.push_back(XorOpValue.second);
1489   }
1490
1491   // If we inferred a value for all of the predecessors, then duplication won't
1492   // help us.  However, we can just replace the LHS or RHS with the constant.
1493   if (BlocksToFoldInto.size() ==
1494       cast<PHINode>(BB->front()).getNumIncomingValues()) {
1495     if (!SplitVal) {
1496       // If all preds provide undef, just nuke the xor, because it is undef too.
1497       BO->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(BO->getType()));
1498       BO->eraseFromParent();
1499     } else if (SplitVal->isZero()) {
1500       // If all preds provide 0, replace the xor with the other input.
1501       BO->replaceAllUsesWith(BO->getOperand(isLHS));
1502       BO->eraseFromParent();
1503     } else {
1504       // If all preds provide 1, set the computed value to 1.
1505       BO->setOperand(!isLHS, SplitVal);
1506     }
1507
1508     return true;
1509   }
1510
1511   // Try to duplicate BB into PredBB.
1512   return DuplicateCondBranchOnPHIIntoPred(BB, BlocksToFoldInto);
1513 }
1514
1515
1516 /// AddPHINodeEntriesForMappedBlock - We're adding 'NewPred' as a new
1517 /// predecessor to the PHIBB block.  If it has PHI nodes, add entries for
1518 /// NewPred using the entries from OldPred (suitably mapped).
1519 static void AddPHINodeEntriesForMappedBlock(BasicBlock *PHIBB,
1520                                             BasicBlock *OldPred,
1521                                             BasicBlock *NewPred,
1522                                      DenseMap<Instruction*, Value*> &ValueMap) {
1523   for (BasicBlock::iterator PNI = PHIBB->begin();
1524        PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(PNI); ++PNI) {
1525     // Ok, we have a PHI node.  Figure out what the incoming value was for the
1526     // DestBlock.
1527     Value *IV = PN->getIncomingValueForBlock(OldPred);
1528
1529     // Remap the value if necessary.
1530     if (Instruction *Inst = dyn_cast<Instruction>(IV)) {
1531       DenseMap<Instruction*, Value*>::iterator I = ValueMap.find(Inst);
1532       if (I != ValueMap.end())
1533         IV = I->second;
1534     }
1535
1536     PN->addIncoming(IV, NewPred);
1537   }
1538 }
1539
1540 /// ThreadEdge - We have decided that it is safe and profitable to factor the
1541 /// blocks in PredBBs to one predecessor, then thread an edge from it to SuccBB
1542 /// across BB.  Transform the IR to reflect this change.
1543 bool JumpThreadingPass::ThreadEdge(BasicBlock *BB,
1544                                    const SmallVectorImpl<BasicBlock *> &PredBBs,
1545                                    BasicBlock *SuccBB) {
1546   // If threading to the same block as we come from, we would infinite loop.
1547   if (SuccBB == BB) {
1548     DEBUG(dbgs() << "  Not threading across BB '" << BB->getName()
1549           << "' - would thread to self!\n");
1550     return false;
1551   }
1552
1553   // If threading this would thread across a loop header, don't thread the edge.
1554   // See the comments above FindLoopHeaders for justifications and caveats.
1555   if (LoopHeaders.count(BB)) {
1556     DEBUG(dbgs() << "  Not threading across loop header BB '" << BB->getName()
1557           << "' to dest BB '" << SuccBB->getName()
1558           << "' - it might create an irreducible loop!\n");
1559     return false;
1560   }
1561
1562   unsigned JumpThreadCost =
1563       getJumpThreadDuplicationCost(BB, BB->getTerminator(), BBDupThreshold);
1564   if (JumpThreadCost > BBDupThreshold) {
1565     DEBUG(dbgs() << "  Not threading BB '" << BB->getName()
1566           << "' - Cost is too high: " << JumpThreadCost << "\n");
1567     return false;
1568   }
1569
1570   // And finally, do it!  Start by factoring the predecessors if needed.
1571   BasicBlock *PredBB;
1572   if (PredBBs.size() == 1)
1573     PredBB = PredBBs[0];
1574   else {
1575     DEBUG(dbgs() << "  Factoring out " << PredBBs.size()
1576           << " common predecessors.\n");
1577     PredBB = SplitBlockPreds(BB, PredBBs, ".thr_comm");
1578   }
1579
1580   // And finally, do it!
1581   DEBUG(dbgs() << "  Threading edge from '" << PredBB->getName() << "' to '"
1582         << SuccBB->getName() << "' with cost: " << JumpThreadCost
1583         << ", across block:\n    "
1584         << *BB << "\n");
1585
1586   LVI->threadEdge(PredBB, BB, SuccBB);
1587
1588   // We are going to have to map operands from the original BB block to the new
1589   // copy of the block 'NewBB'.  If there are PHI nodes in BB, evaluate them to
1590   // account for entry from PredBB.
1591   DenseMap<Instruction*, Value*> ValueMapping;
1592
1593   BasicBlock *NewBB = BasicBlock::Create(BB->getContext(),
1594                                          BB->getName()+".thread",
1595                                          BB->getParent(), BB);
1596   NewBB->moveAfter(PredBB);
1597
1598   // Set the block frequency of NewBB.
1599   if (HasProfileData) {
1600     auto NewBBFreq =
1601         BFI->getBlockFreq(PredBB) * BPI->getEdgeProbability(PredBB, BB);
1602     BFI->setBlockFreq(NewBB, NewBBFreq.getFrequency());
1603   }
1604
1605   BasicBlock::iterator BI = BB->begin();
1606   for (; PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BI); ++BI)
1607     ValueMapping[PN] = PN->getIncomingValueForBlock(PredBB);
1608
1609   // Clone the non-phi instructions of BB into NewBB, keeping track of the
1610   // mapping and using it to remap operands in the cloned instructions.
1611   for (; !isa<TerminatorInst>(BI); ++BI) {
1612     Instruction *New = BI->clone();
1613     New->setName(BI->getName());
1614     NewBB->getInstList().push_back(New);
1615     ValueMapping[&*BI] = New;
1616
1617     // Remap operands to patch up intra-block references.
1618     for (unsigned i = 0, e = New->getNumOperands(); i != e; ++i)
1619       if (Instruction *Inst = dyn_cast<Instruction>(New->getOperand(i))) {
1620         DenseMap<Instruction*, Value*>::iterator I = ValueMapping.find(Inst);
1621         if (I != ValueMapping.end())
1622           New->setOperand(i, I->second);
1623       }
1624   }
1625
1626   // We didn't copy the terminator from BB over to NewBB, because there is now
1627   // an unconditional jump to SuccBB.  Insert the unconditional jump.
1628   BranchInst *NewBI = BranchInst::Create(SuccBB, NewBB);
1629   NewBI->setDebugLoc(BB->getTerminator()->getDebugLoc());
1630
1631   // Check to see if SuccBB has PHI nodes. If so, we need to add entries to the
1632   // PHI nodes for NewBB now.
1633   AddPHINodeEntriesForMappedBlock(SuccBB, BB, NewBB, ValueMapping);
1634
1635   // If there were values defined in BB that are used outside the block, then we
1636   // now have to update all uses of the value to use either the original value,
1637   // the cloned value, or some PHI derived value.  This can require arbitrary
1638   // PHI insertion, of which we are prepared to do, clean these up now.
1639   SSAUpdater SSAUpdate;
1640   SmallVector<Use*, 16> UsesToRename;
1641   for (Instruction &I : *BB) {
1642     // Scan all uses of this instruction to see if it is used outside of its
1643     // block, and if so, record them in UsesToRename.
1644     for (Use &U : I.uses()) {
1645       Instruction *User = cast<Instruction>(U.getUser());
1646       if (PHINode *UserPN = dyn_cast<PHINode>(User)) {
1647         if (UserPN->getIncomingBlock(U) == BB)
1648           continue;
1649       } else if (User->getParent() == BB)
1650         continue;
1651
1652       UsesToRename.push_back(&U);
1653     }
1654
1655     // If there are no uses outside the block, we're done with this instruction.
1656     if (UsesToRename.empty())
1657       continue;
1658
1659     DEBUG(dbgs() << "JT: Renaming non-local uses of: " << I << "\n");
1660
1661     // We found a use of I outside of BB.  Rename all uses of I that are outside
1662     // its block to be uses of the appropriate PHI node etc.  See ValuesInBlocks
1663     // with the two values we know.
1664     SSAUpdate.Initialize(I.getType(), I.getName());
1665     SSAUpdate.AddAvailableValue(BB, &I);
1666     SSAUpdate.AddAvailableValue(NewBB, ValueMapping[&I]);
1667
1668     while (!UsesToRename.empty())
1669       SSAUpdate.RewriteUse(*UsesToRename.pop_back_val());
1670     DEBUG(dbgs() << "\n");
1671   }
1672
1673
1674   // Ok, NewBB is good to go.  Update the terminator of PredBB to jump to
1675   // NewBB instead of BB.  This eliminates predecessors from BB, which requires
1676   // us to simplify any PHI nodes in BB.
1677   TerminatorInst *PredTerm = PredBB->getTerminator();
1678   for (unsigned i = 0, e = PredTerm->getNumSuccessors(); i != e; ++i)
1679     if (PredTerm->getSuccessor(i) == BB) {
1680       BB->removePredecessor(PredBB, true);
1681       PredTerm->setSuccessor(i, NewBB);
1682     }
1683
1684   // At this point, the IR is fully up to date and consistent.  Do a quick scan
1685   // over the new instructions and zap any that are constants or dead.  This
1686   // frequently happens because of phi translation.
1687   SimplifyInstructionsInBlock(NewBB, TLI);
1688
1689   // Update the edge weight from BB to SuccBB, which should be less than before.
1690   UpdateBlockFreqAndEdgeWeight(PredBB, BB, NewBB, SuccBB);
1691
1692   // Threaded an edge!
1693   ++NumThreads;
1694   return true;
1695 }
1696
1697 /// Create a new basic block that will be the predecessor of BB and successor of
1698 /// all blocks in Preds. When profile data is available, update the frequency of
1699 /// this new block.
1700 BasicBlock *JumpThreadingPass::SplitBlockPreds(BasicBlock *BB,
1701                                                ArrayRef<BasicBlock *> Preds,
1702                                                const char *Suffix) {
1703   // Collect the frequencies of all predecessors of BB, which will be used to
1704   // update the edge weight on BB->SuccBB.
1705   BlockFrequency PredBBFreq(0);
1706   if (HasProfileData)
1707     for (auto Pred : Preds)
1708       PredBBFreq += BFI->getBlockFreq(Pred) * BPI->getEdgeProbability(Pred, BB);
1709
1710   BasicBlock *PredBB = SplitBlockPredecessors(BB, Preds, Suffix);
1711
1712   // Set the block frequency of the newly created PredBB, which is the sum of
1713   // frequencies of Preds.
1714   if (HasProfileData)
1715     BFI->setBlockFreq(PredBB, PredBBFreq.getFrequency());
1716   return PredBB;
1717 }
1718
1719 bool JumpThreadingPass::doesBlockHaveProfileData(BasicBlock *BB) {
1720   const TerminatorInst *TI = BB->getTerminator();
1721   assert(TI->getNumSuccessors() > 1 && "not a split");
1722
1723   MDNode *WeightsNode = TI->getMetadata(LLVMContext::MD_prof);
1724   if (!WeightsNode)
1725     return false;
1726
1727   MDString *MDName = cast<MDString>(WeightsNode->getOperand(0));
1728   if (MDName->getString() != "branch_weights")
1729     return false;
1730
1731   // Ensure there are weights for all of the successors. Note that the first
1732   // operand to the metadata node is a name, not a weight.
1733   return WeightsNode->getNumOperands() == TI->getNumSuccessors() + 1;
1734 }
1735
1736 /// Update the block frequency of BB and branch weight and the metadata on the
1737 /// edge BB->SuccBB. This is done by scaling the weight of BB->SuccBB by 1 -
1738 /// Freq(PredBB->BB) / Freq(BB->SuccBB).
1739 void JumpThreadingPass::UpdateBlockFreqAndEdgeWeight(BasicBlock *PredBB,
1740                                                      BasicBlock *BB,
1741                                                      BasicBlock *NewBB,
1742                                                      BasicBlock *SuccBB) {
1743   if (!HasProfileData)
1744     return;
1745
1746   assert(BFI && BPI && "BFI & BPI should have been created here");
1747
1748   // As the edge from PredBB to BB is deleted, we have to update the block
1749   // frequency of BB.
1750   auto BBOrigFreq = BFI->getBlockFreq(BB);
1751   auto NewBBFreq = BFI->getBlockFreq(NewBB);
1752   auto BB2SuccBBFreq = BBOrigFreq * BPI->getEdgeProbability(BB, SuccBB);
1753   auto BBNewFreq = BBOrigFreq - NewBBFreq;
1754   BFI->setBlockFreq(BB, BBNewFreq.getFrequency());
1755
1756   // Collect updated outgoing edges' frequencies from BB and use them to update
1757   // edge probabilities.
1758   SmallVector<uint64_t, 4> BBSuccFreq;
1759   for (BasicBlock *Succ : successors(BB)) {
1760     auto SuccFreq = (Succ == SuccBB)
1761                         ? BB2SuccBBFreq - NewBBFreq
1762                         : BBOrigFreq * BPI->getEdgeProbability(BB, Succ);
1763     BBSuccFreq.push_back(SuccFreq.getFrequency());
1764   }
1765
1766   uint64_t MaxBBSuccFreq =
1767       *std::max_element(BBSuccFreq.begin(), BBSuccFreq.end());
1768
1769   SmallVector<BranchProbability, 4> BBSuccProbs;
1770   if (MaxBBSuccFreq == 0)
1771     BBSuccProbs.assign(BBSuccFreq.size(),
1772                        {1, static_cast<unsigned>(BBSuccFreq.size())});
1773   else {
1774     for (uint64_t Freq : BBSuccFreq)
1775       BBSuccProbs.push_back(
1776           BranchProbability::getBranchProbability(Freq, MaxBBSuccFreq));
1777     // Normalize edge probabilities so that they sum up to one.
1778     BranchProbability::normalizeProbabilities(BBSuccProbs.begin(),
1779                                               BBSuccProbs.end());
1780   }
1781
1782   // Update edge probabilities in BPI.
1783   for (int I = 0, E = BBSuccProbs.size(); I < E; I++)
1784     BPI->setEdgeProbability(BB, I, BBSuccProbs[I]);
1785
1786   // Update the profile metadata as well.
1787   //
1788   // Don't do this if the profile of the transformed blocks was statically
1789   // estimated.  (This could occur despite the function having an entry
1790   // frequency in completely cold parts of the CFG.)
1791   //
1792   // In this case we don't want to suggest to subsequent passes that the
1793   // calculated weights are fully consistent.  Consider this graph:
1794   //
1795   //                 check_1
1796   //             50% /  |
1797   //             eq_1   | 50%
1798   //                 \  |
1799   //                 check_2
1800   //             50% /  |
1801   //             eq_2   | 50%
1802   //                 \  |
1803   //                 check_3
1804   //             50% /  |
1805   //             eq_3   | 50%
1806   //                 \  |
1807   //
1808   // Assuming the blocks check_* all compare the same value against 1, 2 and 3,
1809   // the overall probabilities are inconsistent; the total probability that the
1810   // value is either 1, 2 or 3 is 150%.
1811   //
1812   // As a consequence if we thread eq_1 -> check_2 to check_3, check_2->check_3
1813   // becomes 0%.  This is even worse if the edge whose probability becomes 0% is
1814   // the loop exit edge.  Then based solely on static estimation we would assume
1815   // the loop was extremely hot.
1816   //
1817   // FIXME this locally as well so that BPI and BFI are consistent as well.  We
1818   // shouldn't make edges extremely likely or unlikely based solely on static
1819   // estimation.
1820   if (BBSuccProbs.size() >= 2 && doesBlockHaveProfileData(BB)) {
1821     SmallVector<uint32_t, 4> Weights;
1822     for (auto Prob : BBSuccProbs)
1823       Weights.push_back(Prob.getNumerator());
1824
1825     auto TI = BB->getTerminator();
1826     TI->setMetadata(
1827         LLVMContext::MD_prof,
1828         MDBuilder(TI->getParent()->getContext()).createBranchWeights(Weights));
1829   }
1830 }
1831
1832 /// DuplicateCondBranchOnPHIIntoPred - PredBB contains an unconditional branch
1833 /// to BB which contains an i1 PHI node and a conditional branch on that PHI.
1834 /// If we can duplicate the contents of BB up into PredBB do so now, this
1835 /// improves the odds that the branch will be on an analyzable instruction like
1836 /// a compare.
1837 bool JumpThreadingPass::DuplicateCondBranchOnPHIIntoPred(
1838     BasicBlock *BB, const SmallVectorImpl<BasicBlock *> &PredBBs) {
1839   assert(!PredBBs.empty() && "Can't handle an empty set");
1840
1841   // If BB is a loop header, then duplicating this block outside the loop would
1842   // cause us to transform this into an irreducible loop, don't do this.
1843   // See the comments above FindLoopHeaders for justifications and caveats.
1844   if (LoopHeaders.count(BB)) {
1845     DEBUG(dbgs() << "  Not duplicating loop header '" << BB->getName()
1846           << "' into predecessor block '" << PredBBs[0]->getName()
1847           << "' - it might create an irreducible loop!\n");
1848     return false;
1849   }
1850
1851   unsigned DuplicationCost =
1852       getJumpThreadDuplicationCost(BB, BB->getTerminator(), BBDupThreshold);
1853   if (DuplicationCost > BBDupThreshold) {
1854     DEBUG(dbgs() << "  Not duplicating BB '" << BB->getName()
1855           << "' - Cost is too high: " << DuplicationCost << "\n");
1856     return false;
1857   }
1858
1859   // And finally, do it!  Start by factoring the predecessors if needed.
1860   BasicBlock *PredBB;
1861   if (PredBBs.size() == 1)
1862     PredBB = PredBBs[0];
1863   else {
1864     DEBUG(dbgs() << "  Factoring out " << PredBBs.size()
1865           << " common predecessors.\n");
1866     PredBB = SplitBlockPreds(BB, PredBBs, ".thr_comm");
1867   }
1868
1869   // Okay, we decided to do this!  Clone all the instructions in BB onto the end
1870   // of PredBB.
1871   DEBUG(dbgs() << "  Duplicating block '" << BB->getName() << "' into end of '"
1872         << PredBB->getName() << "' to eliminate branch on phi.  Cost: "
1873         << DuplicationCost << " block is:" << *BB << "\n");
1874
1875   // Unless PredBB ends with an unconditional branch, split the edge so that we
1876   // can just clone the bits from BB into the end of the new PredBB.
1877   BranchInst *OldPredBranch = dyn_cast<BranchInst>(PredBB->getTerminator());
1878
1879   if (!OldPredBranch || !OldPredBranch->isUnconditional()) {
1880     PredBB = SplitEdge(PredBB, BB);
1881     OldPredBranch = cast<BranchInst>(PredBB->getTerminator());
1882   }
1883
1884   // We are going to have to map operands from the original BB block into the
1885   // PredBB block.  Evaluate PHI nodes in BB.
1886   DenseMap<Instruction*, Value*> ValueMapping;
1887
1888   BasicBlock::iterator BI = BB->begin();
1889   for (; PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BI); ++BI)
1890     ValueMapping[PN] = PN->getIncomingValueForBlock(PredBB);
1891   // Clone the non-phi instructions of BB into PredBB, keeping track of the
1892   // mapping and using it to remap operands in the cloned instructions.
1893   for (; BI != BB->end(); ++BI) {
1894     Instruction *New = BI->clone();
1895
1896     // Remap operands to patch up intra-block references.
1897     for (unsigned i = 0, e = New->getNumOperands(); i != e; ++i)
1898       if (Instruction *Inst = dyn_cast<Instruction>(New->getOperand(i))) {
1899         DenseMap<Instruction*, Value*>::iterator I = ValueMapping.find(Inst);
1900         if (I != ValueMapping.end())
1901           New->setOperand(i, I->second);
1902       }
1903
1904     // If this instruction can be simplified after the operands are updated,
1905     // just use the simplified value instead.  This frequently happens due to
1906     // phi translation.
1907     if (Value *IV = SimplifyInstruction(
1908             New,
1909             {BB->getModule()->getDataLayout(), TLI, nullptr, nullptr, New})) {
1910       ValueMapping[&*BI] = IV;
1911       if (!New->mayHaveSideEffects()) {
1912         delete New;
1913         New = nullptr;
1914       }
1915     } else {
1916       ValueMapping[&*BI] = New;
1917     }
1918     if (New) {
1919       // Otherwise, insert the new instruction into the block.
1920       New->setName(BI->getName());
1921       PredBB->getInstList().insert(OldPredBranch->getIterator(), New);
1922     }
1923   }
1924
1925   // Check to see if the targets of the branch had PHI nodes. If so, we need to
1926   // add entries to the PHI nodes for branch from PredBB now.
1927   BranchInst *BBBranch = cast<BranchInst>(BB->getTerminator());
1928   AddPHINodeEntriesForMappedBlock(BBBranch->getSuccessor(0), BB, PredBB,
1929                                   ValueMapping);
1930   AddPHINodeEntriesForMappedBlock(BBBranch->getSuccessor(1), BB, PredBB,
1931                                   ValueMapping);
1932
1933   // If there were values defined in BB that are used outside the block, then we
1934   // now have to update all uses of the value to use either the original value,
1935   // the cloned value, or some PHI derived value.  This can require arbitrary
1936   // PHI insertion, of which we are prepared to do, clean these up now.
1937   SSAUpdater SSAUpdate;
1938   SmallVector<Use*, 16> UsesToRename;
1939   for (Instruction &I : *BB) {
1940     // Scan all uses of this instruction to see if it is used outside of its
1941     // block, and if so, record them in UsesToRename.
1942     for (Use &U : I.uses()) {
1943       Instruction *User = cast<Instruction>(U.getUser());
1944       if (PHINode *UserPN = dyn_cast<PHINode>(User)) {
1945         if (UserPN->getIncomingBlock(U) == BB)
1946           continue;
1947       } else if (User->getParent() == BB)
1948         continue;
1949
1950       UsesToRename.push_back(&U);
1951     }
1952
1953     // If there are no uses outside the block, we're done with this instruction.
1954     if (UsesToRename.empty())
1955       continue;
1956
1957     DEBUG(dbgs() << "JT: Renaming non-local uses of: " << I << "\n");
1958
1959     // We found a use of I outside of BB.  Rename all uses of I that are outside
1960     // its block to be uses of the appropriate PHI node etc.  See ValuesInBlocks
1961     // with the two values we know.
1962     SSAUpdate.Initialize(I.getType(), I.getName());
1963     SSAUpdate.AddAvailableValue(BB, &I);
1964     SSAUpdate.AddAvailableValue(PredBB, ValueMapping[&I]);
1965
1966     while (!UsesToRename.empty())
1967       SSAUpdate.RewriteUse(*UsesToRename.pop_back_val());
1968     DEBUG(dbgs() << "\n");
1969   }
1970
1971   // PredBB no longer jumps to BB, remove entries in the PHI node for the edge
1972   // that we nuked.
1973   BB->removePredecessor(PredBB, true);
1974
1975   // Remove the unconditional branch at the end of the PredBB block.
1976   OldPredBranch->eraseFromParent();
1977
1978   ++NumDupes;
1979   return true;
1980 }
1981
1982 /// TryToUnfoldSelect - Look for blocks of the form
1983 /// bb1:
1984 ///   %a = select
1985 ///   br bb2
1986 ///
1987 /// bb2:
1988 ///   %p = phi [%a, %bb1] ...
1989 ///   %c = icmp %p
1990 ///   br i1 %c
1991 ///
1992 /// And expand the select into a branch structure if one of its arms allows %c
1993 /// to be folded. This later enables threading from bb1 over bb2.
1994 bool JumpThreadingPass::TryToUnfoldSelect(CmpInst *CondCmp, BasicBlock *BB) {
1995   BranchInst *CondBr = dyn_cast<BranchInst>(BB->getTerminator());
1996   PHINode *CondLHS = dyn_cast<PHINode>(CondCmp->getOperand(0));
1997   Constant *CondRHS = cast<Constant>(CondCmp->getOperand(1));
1998
1999   if (!CondBr || !CondBr->isConditional() || !CondLHS ||
2000       CondLHS->getParent() != BB)
2001     return false;
2002
2003   for (unsigned I = 0, E = CondLHS->getNumIncomingValues(); I != E; ++I) {
2004     BasicBlock *Pred = CondLHS->getIncomingBlock(I);
2005     SelectInst *SI = dyn_cast<SelectInst>(CondLHS->getIncomingValue(I));
2006
2007     // Look if one of the incoming values is a select in the corresponding
2008     // predecessor.
2009     if (!SI || SI->getParent() != Pred || !SI->hasOneUse())
2010       continue;
2011
2012     BranchInst *PredTerm = dyn_cast<BranchInst>(Pred->getTerminator());
2013     if (!PredTerm || !PredTerm->isUnconditional())
2014       continue;
2015
2016     // Now check if one of the select values would allow us to constant fold the
2017     // terminator in BB. We don't do the transform if both sides fold, those
2018     // cases will be threaded in any case.
2019     LazyValueInfo::Tristate LHSFolds =
2020         LVI->getPredicateOnEdge(CondCmp->getPredicate(), SI->getOperand(1),
2021                                 CondRHS, Pred, BB, CondCmp);
2022     LazyValueInfo::Tristate RHSFolds =
2023         LVI->getPredicateOnEdge(CondCmp->getPredicate(), SI->getOperand(2),
2024                                 CondRHS, Pred, BB, CondCmp);
2025     if ((LHSFolds != LazyValueInfo::Unknown ||
2026          RHSFolds != LazyValueInfo::Unknown) &&
2027         LHSFolds != RHSFolds) {
2028       // Expand the select.
2029       //
2030       // Pred --
2031       //  |    v
2032       //  |  NewBB
2033       //  |    |
2034       //  |-----
2035       //  v
2036       // BB
2037       BasicBlock *NewBB = BasicBlock::Create(BB->getContext(), "select.unfold",
2038                                              BB->getParent(), BB);
2039       // Move the unconditional branch to NewBB.
2040       PredTerm->removeFromParent();
2041       NewBB->getInstList().insert(NewBB->end(), PredTerm);
2042       // Create a conditional branch and update PHI nodes.
2043       BranchInst::Create(NewBB, BB, SI->getCondition(), Pred);
2044       CondLHS->setIncomingValue(I, SI->getFalseValue());
2045       CondLHS->addIncoming(SI->getTrueValue(), NewBB);
2046       // The select is now dead.
2047       SI->eraseFromParent();
2048
2049       // Update any other PHI nodes in BB.
2050       for (BasicBlock::iterator BI = BB->begin();
2051            PHINode *Phi = dyn_cast<PHINode>(BI); ++BI)
2052         if (Phi != CondLHS)
2053           Phi->addIncoming(Phi->getIncomingValueForBlock(Pred), NewBB);
2054       return true;
2055     }
2056   }
2057   return false;
2058 }
2059
2060 /// TryToUnfoldSelectInCurrBB - Look for PHI/Select in the same BB of the form
2061 /// bb:
2062 ///   %p = phi [false, %bb1], [true, %bb2], [false, %bb3], [true, %bb4], ...
2063 ///   %s = select p, trueval, falseval
2064 ///
2065 /// And expand the select into a branch structure. This later enables
2066 /// jump-threading over bb in this pass.
2067 ///
2068 /// Using the similar approach of SimplifyCFG::FoldCondBranchOnPHI(), unfold
2069 /// select if the associated PHI has at least one constant.  If the unfolded
2070 /// select is not jump-threaded, it will be folded again in the later
2071 /// optimizations.
2072 bool JumpThreadingPass::TryToUnfoldSelectInCurrBB(BasicBlock *BB) {
2073   // If threading this would thread across a loop header, don't thread the edge.
2074   // See the comments above FindLoopHeaders for justifications and caveats.
2075   if (LoopHeaders.count(BB))
2076     return false;
2077
2078   // Look for a Phi/Select pair in the same basic block.  The Phi feeds the
2079   // condition of the Select and at least one of the incoming values is a
2080   // constant.
2081   for (BasicBlock::iterator BI = BB->begin();
2082        PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BI); ++BI) {
2083     unsigned NumPHIValues = PN->getNumIncomingValues();
2084     if (NumPHIValues == 0 || !PN->hasOneUse())
2085       continue;
2086
2087     SelectInst *SI = dyn_cast<SelectInst>(PN->user_back());
2088     if (!SI || SI->getParent() != BB)
2089       continue;
2090
2091     Value *Cond = SI->getCondition();
2092     if (!Cond || Cond != PN || !Cond->getType()->isIntegerTy(1))
2093       continue;
2094
2095     bool HasConst = false;
2096     for (unsigned i = 0; i != NumPHIValues; ++i) {
2097       if (PN->getIncomingBlock(i) == BB)
2098         return false;
2099       if (isa<ConstantInt>(PN->getIncomingValue(i)))
2100         HasConst = true;
2101     }
2102
2103     if (HasConst) {
2104       // Expand the select.
2105       TerminatorInst *Term =
2106           SplitBlockAndInsertIfThen(SI->getCondition(), SI, false);
2107       PHINode *NewPN = PHINode::Create(SI->getType(), 2, "", SI);
2108       NewPN->addIncoming(SI->getTrueValue(), Term->getParent());
2109       NewPN->addIncoming(SI->getFalseValue(), BB);
2110       SI->replaceAllUsesWith(NewPN);
2111       SI->eraseFromParent();
2112       return true;
2113     }
2114   }
2115   
2116   return false;
2117 }
2118
2119 /// Try to propagate a guard from the current BB into one of its predecessors
2120 /// in case if another branch of execution implies that the condition of this
2121 /// guard is always true. Currently we only process the simplest case that
2122 /// looks like:
2123 ///
2124 /// Start:
2125 ///   %cond = ...
2126 ///   br i1 %cond, label %T1, label %F1
2127 /// T1:
2128 ///   br label %Merge
2129 /// F1:
2130 ///   br label %Merge
2131 /// Merge:
2132 ///   %condGuard = ...
2133 ///   call void(i1, ...) @llvm.experimental.guard( i1 %condGuard )[ "deopt"() ]
2134 ///
2135 /// And cond either implies condGuard or !condGuard. In this case all the
2136 /// instructions before the guard can be duplicated in both branches, and the
2137 /// guard is then threaded to one of them.
2138 bool JumpThreadingPass::ProcessGuards(BasicBlock *BB) {
2139   using namespace PatternMatch;
2140   // We only want to deal with two predecessors.
2141   BasicBlock *Pred1, *Pred2;
2142   auto PI = pred_begin(BB), PE = pred_end(BB);
2143   if (PI == PE)
2144     return false;
2145   Pred1 = *PI++;
2146   if (PI == PE)
2147     return false;
2148   Pred2 = *PI++;
2149   if (PI != PE)
2150     return false;
2151   if (Pred1 == Pred2)
2152     return false;
2153
2154   // Try to thread one of the guards of the block.
2155   // TODO: Look up deeper than to immediate predecessor?
2156   auto *Parent = Pred1->getSinglePredecessor();
2157   if (!Parent || Parent != Pred2->getSinglePredecessor())
2158     return false;
2159
2160   if (auto *BI = dyn_cast<BranchInst>(Parent->getTerminator()))
2161     for (auto &I : *BB)
2162       if (match(&I, m_Intrinsic<Intrinsic::experimental_guard>()))
2163         if (ThreadGuard(BB, cast<IntrinsicInst>(&I), BI))
2164           return true;
2165
2166   return false;
2167 }
2168
2169 /// Try to propagate the guard from BB which is the lower block of a diamond
2170 /// to one of its branches, in case if diamond's condition implies guard's
2171 /// condition.
2172 bool JumpThreadingPass::ThreadGuard(BasicBlock *BB, IntrinsicInst *Guard,
2173                                     BranchInst *BI) {
2174   assert(BI->getNumSuccessors() == 2 && "Wrong number of successors?");
2175   assert(BI->isConditional() && "Unconditional branch has 2 successors?");
2176   Value *GuardCond = Guard->getArgOperand(0);
2177   Value *BranchCond = BI->getCondition();
2178   BasicBlock *TrueDest = BI->getSuccessor(0);
2179   BasicBlock *FalseDest = BI->getSuccessor(1);
2180
2181   auto &DL = BB->getModule()->getDataLayout();
2182   bool TrueDestIsSafe = false;
2183   bool FalseDestIsSafe = false;
2184
2185   // True dest is safe if BranchCond => GuardCond.
2186   auto Impl = isImpliedCondition(BranchCond, GuardCond, DL);
2187   if (Impl && *Impl)
2188     TrueDestIsSafe = true;
2189   else {
2190     // False dest is safe if !BranchCond => GuardCond.
2191     Impl =
2192         isImpliedCondition(BranchCond, GuardCond, DL, /* InvertAPred */ true);
2193     if (Impl && *Impl)
2194       FalseDestIsSafe = true;
2195   }
2196
2197   if (!TrueDestIsSafe && !FalseDestIsSafe)
2198     return false;
2199
2200   BasicBlock *UnguardedBlock = TrueDestIsSafe ? TrueDest : FalseDest;
2201   BasicBlock *GuardedBlock = FalseDestIsSafe ? TrueDest : FalseDest;
2202
2203   ValueToValueMapTy UnguardedMapping, GuardedMapping;
2204   Instruction *AfterGuard = Guard->getNextNode();
2205   unsigned Cost = getJumpThreadDuplicationCost(BB, AfterGuard, BBDupThreshold);
2206   if (Cost > BBDupThreshold)
2207     return false;
2208   // Duplicate all instructions before the guard and the guard itself to the
2209   // branch where implication is not proved.
2210   GuardedBlock = DuplicateInstructionsInSplitBetween(
2211       BB, GuardedBlock, AfterGuard, GuardedMapping);
2212   assert(GuardedBlock && "Could not create the guarded block?");
2213   // Duplicate all instructions before the guard in the unguarded branch.
2214   // Since we have successfully duplicated the guarded block and this block
2215   // has fewer instructions, we expect it to succeed.
2216   UnguardedBlock = DuplicateInstructionsInSplitBetween(BB, UnguardedBlock,
2217                                                        Guard, UnguardedMapping);
2218   assert(UnguardedBlock && "Could not create the unguarded block?");
2219   DEBUG(dbgs() << "Moved guard " << *Guard << " to block "
2220                << GuardedBlock->getName() << "\n");
2221
2222   // Some instructions before the guard may still have uses. For them, we need
2223   // to create Phi nodes merging their copies in both guarded and unguarded
2224   // branches. Those instructions that have no uses can be just removed.
2225   SmallVector<Instruction *, 4> ToRemove;
2226   for (auto BI = BB->begin(); &*BI != AfterGuard; ++BI)
2227     if (!isa<PHINode>(&*BI))
2228       ToRemove.push_back(&*BI);
2229
2230   Instruction *InsertionPoint = &*BB->getFirstInsertionPt();
2231   assert(InsertionPoint && "Empty block?");
2232   // Substitute with Phis & remove.
2233   for (auto *Inst : reverse(ToRemove)) {
2234     if (!Inst->use_empty()) {
2235       PHINode *NewPN = PHINode::Create(Inst->getType(), 2);
2236       NewPN->addIncoming(UnguardedMapping[Inst], UnguardedBlock);
2237       NewPN->addIncoming(GuardedMapping[Inst], GuardedBlock);
2238       NewPN->insertBefore(InsertionPoint);
2239       Inst->replaceAllUsesWith(NewPN);
2240     }
2241     Inst->eraseFromParent();
2242   }
2243   return true;
2244 }