743420b5b80ae7d77c21ab5145f0adff02f00ace
[oota-llvm.git] / lib / Analysis / MemoryDependenceAnalysis.cpp
1 //===- MemoryDependenceAnalysis.cpp - Mem Deps Implementation  --*- C++ -*-===//
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 an analysis that determines, for a given memory
11 // operation, what preceding memory operations it depends on.  It builds on 
12 // alias analysis information, and tries to provide a lazy, caching interface to
13 // a common kind of alias information query.
14 //
15 //===----------------------------------------------------------------------===//
16
17 #define DEBUG_TYPE "memdep"
18 #include "llvm/Analysis/MemoryDependenceAnalysis.h"
19 #include "llvm/Instructions.h"
20 #include "llvm/IntrinsicInst.h"
21 #include "llvm/Function.h"
22 #include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
23 #include "llvm/Analysis/Dominators.h"
24 #include "llvm/Analysis/InstructionSimplify.h"
25 #include "llvm/Analysis/MemoryBuiltins.h"
26 #include "llvm/Analysis/PHITransAddr.h"
27 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
28 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
29 #include "llvm/Support/PredIteratorCache.h"
30 #include "llvm/Support/Debug.h"
31 using namespace llvm;
32
33 STATISTIC(NumCacheNonLocal, "Number of fully cached non-local responses");
34 STATISTIC(NumCacheDirtyNonLocal, "Number of dirty cached non-local responses");
35 STATISTIC(NumUncacheNonLocal, "Number of uncached non-local responses");
36
37 STATISTIC(NumCacheNonLocalPtr,
38           "Number of fully cached non-local ptr responses");
39 STATISTIC(NumCacheDirtyNonLocalPtr,
40           "Number of cached, but dirty, non-local ptr responses");
41 STATISTIC(NumUncacheNonLocalPtr,
42           "Number of uncached non-local ptr responses");
43 STATISTIC(NumCacheCompleteNonLocalPtr,
44           "Number of block queries that were completely cached");
45
46 char MemoryDependenceAnalysis::ID = 0;
47   
48 // Register this pass...
49 static RegisterPass<MemoryDependenceAnalysis> X("memdep",
50                                      "Memory Dependence Analysis", false, true);
51
52 MemoryDependenceAnalysis::MemoryDependenceAnalysis()
53 : FunctionPass(&ID), PredCache(0) {
54 }
55 MemoryDependenceAnalysis::~MemoryDependenceAnalysis() {
56 }
57
58 /// Clean up memory in between runs
59 void MemoryDependenceAnalysis::releaseMemory() {
60   LocalDeps.clear();
61   NonLocalDeps.clear();
62   NonLocalPointerDeps.clear();
63   ReverseLocalDeps.clear();
64   ReverseNonLocalDeps.clear();
65   ReverseNonLocalPtrDeps.clear();
66   PredCache->clear();
67 }
68
69
70
71 /// getAnalysisUsage - Does not modify anything.  It uses Alias Analysis.
72 ///
73 void MemoryDependenceAnalysis::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
74   AU.setPreservesAll();
75   AU.addRequiredTransitive<AliasAnalysis>();
76 }
77
78 bool MemoryDependenceAnalysis::runOnFunction(Function &) {
79   AA = &getAnalysis<AliasAnalysis>();
80   if (PredCache == 0)
81     PredCache.reset(new PredIteratorCache());
82   return false;
83 }
84
85 /// RemoveFromReverseMap - This is a helper function that removes Val from
86 /// 'Inst's set in ReverseMap.  If the set becomes empty, remove Inst's entry.
87 template <typename KeyTy>
88 static void RemoveFromReverseMap(DenseMap<Instruction*, 
89                                  SmallPtrSet<KeyTy, 4> > &ReverseMap,
90                                  Instruction *Inst, KeyTy Val) {
91   typename DenseMap<Instruction*, SmallPtrSet<KeyTy, 4> >::iterator
92   InstIt = ReverseMap.find(Inst);
93   assert(InstIt != ReverseMap.end() && "Reverse map out of sync?");
94   bool Found = InstIt->second.erase(Val);
95   assert(Found && "Invalid reverse map!"); Found=Found;
96   if (InstIt->second.empty())
97     ReverseMap.erase(InstIt);
98 }
99
100
101 /// getCallSiteDependencyFrom - Private helper for finding the local
102 /// dependencies of a call site.
103 MemDepResult MemoryDependenceAnalysis::
104 getCallSiteDependencyFrom(CallSite CS, bool isReadOnlyCall,
105                           BasicBlock::iterator ScanIt, BasicBlock *BB) {
106   // Walk backwards through the block, looking for dependencies
107   while (ScanIt != BB->begin()) {
108     Instruction *Inst = --ScanIt;
109     
110     // If this inst is a memory op, get the pointer it accessed
111     Value *Pointer = 0;
112     uint64_t PointerSize = 0;
113     if (StoreInst *S = dyn_cast<StoreInst>(Inst)) {
114       Pointer = S->getPointerOperand();
115       PointerSize = AA->getTypeStoreSize(S->getOperand(0)->getType());
116     } else if (VAArgInst *V = dyn_cast<VAArgInst>(Inst)) {
117       Pointer = V->getOperand(0);
118       PointerSize = AA->getTypeStoreSize(V->getType());
119     } else if (isFreeCall(Inst)) {
120       Pointer = Inst->getOperand(1);
121       // calls to free() erase the entire structure
122       PointerSize = ~0ULL;
123     } else if (isa<CallInst>(Inst) || isa<InvokeInst>(Inst)) {
124       // Debug intrinsics don't cause dependences.
125       if (isa<DbgInfoIntrinsic>(Inst)) continue;
126       CallSite InstCS = CallSite::get(Inst);
127       // If these two calls do not interfere, look past it.
128       switch (AA->getModRefInfo(CS, InstCS)) {
129       case AliasAnalysis::NoModRef:
130         // If the two calls don't interact (e.g. InstCS is readnone) keep
131         // scanning.
132         continue;
133       case AliasAnalysis::Ref:
134         // If the two calls read the same memory locations and CS is a readonly
135         // function, then we have two cases: 1) the calls may not interfere with
136         // each other at all.  2) the calls may produce the same value.  In case
137         // #1 we want to ignore the values, in case #2, we want to return Inst
138         // as a Def dependence.  This allows us to CSE in cases like:
139         //   X = strlen(P);
140         //    memchr(...);
141         //   Y = strlen(P);  // Y = X
142         if (isReadOnlyCall) {
143           if (CS.getCalledFunction() != 0 &&
144               CS.getCalledFunction() == InstCS.getCalledFunction())
145             return MemDepResult::getDef(Inst);
146           // Ignore unrelated read/read call dependences.
147           continue;
148         }
149         // FALL THROUGH
150       default:
151         return MemDepResult::getClobber(Inst);
152       }
153     } else {
154       // Non-memory instruction.
155       continue;
156     }
157     
158     if (AA->getModRefInfo(CS, Pointer, PointerSize) != AliasAnalysis::NoModRef)
159       return MemDepResult::getClobber(Inst);
160   }
161   
162   // No dependence found.  If this is the entry block of the function, it is a
163   // clobber, otherwise it is non-local.
164   if (BB != &BB->getParent()->getEntryBlock())
165     return MemDepResult::getNonLocal();
166   return MemDepResult::getClobber(ScanIt);
167 }
168
169 /// getPointerDependencyFrom - Return the instruction on which a memory
170 /// location depends.  If isLoad is true, this routine ignore may-aliases with
171 /// read-only operations.
172 MemDepResult MemoryDependenceAnalysis::
173 getPointerDependencyFrom(Value *MemPtr, uint64_t MemSize, bool isLoad, 
174                          BasicBlock::iterator ScanIt, BasicBlock *BB) {
175
176   Value *InvariantTag = 0;
177
178   // Walk backwards through the basic block, looking for dependencies.
179   while (ScanIt != BB->begin()) {
180     Instruction *Inst = --ScanIt;
181
182     // If we're in an invariant region, no dependencies can be found before
183     // we pass an invariant-begin marker.
184     if (InvariantTag == Inst) {
185       InvariantTag = 0;
186       continue;
187     }
188     
189     if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(Inst)) {
190       // Debug intrinsics don't cause dependences.
191       if (isa<DbgInfoIntrinsic>(Inst)) continue;
192       
193       // If we pass an invariant-end marker, then we've just entered an
194       // invariant region and can start ignoring dependencies.
195       if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::invariant_end) {
196         // FIXME: This only considers queries directly on the invariant-tagged
197         // pointer, not on query pointers that are indexed off of them.  It'd
198         // be nice to handle that at some point.
199         AliasAnalysis::AliasResult R = 
200           AA->alias(II->getOperand(3), ~0U, MemPtr, ~0U);
201         if (R == AliasAnalysis::MustAlias) {
202           InvariantTag = II->getOperand(1);
203           continue;
204         }
205       
206       // If we reach a lifetime begin or end marker, then the query ends here
207       // because the value is undefined.
208       } else if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::lifetime_start) {
209         // FIXME: This only considers queries directly on the invariant-tagged
210         // pointer, not on query pointers that are indexed off of them.  It'd
211         // be nice to handle that at some point.
212         AliasAnalysis::AliasResult R =
213           AA->alias(II->getOperand(2), ~0U, MemPtr, ~0U);
214         if (R == AliasAnalysis::MustAlias)
215           return MemDepResult::getDef(II);
216       }
217     }
218
219     // If we're querying on a load and we're in an invariant region, we're done
220     // at this point. Nothing a load depends on can live in an invariant region.
221     if (isLoad && InvariantTag) continue;
222
223     // Values depend on loads if the pointers are must aliased.  This means that
224     // a load depends on another must aliased load from the same value.
225     if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(Inst)) {
226       Value *Pointer = LI->getPointerOperand();
227       uint64_t PointerSize = AA->getTypeStoreSize(LI->getType());
228       
229       // If we found a pointer, check if it could be the same as our pointer.
230       AliasAnalysis::AliasResult R =
231         AA->alias(Pointer, PointerSize, MemPtr, MemSize);
232       if (R == AliasAnalysis::NoAlias)
233         continue;
234       
235       // May-alias loads don't depend on each other without a dependence.
236       if (isLoad && R == AliasAnalysis::MayAlias)
237         continue;
238       // Stores depend on may and must aliased loads, loads depend on must-alias
239       // loads.
240       return MemDepResult::getDef(Inst);
241     }
242     
243     if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(Inst)) {
244       // There can't be stores to the value we care about inside an 
245       // invariant region.
246       if (InvariantTag) continue;
247       
248       // If alias analysis can tell that this store is guaranteed to not modify
249       // the query pointer, ignore it.  Use getModRefInfo to handle cases where
250       // the query pointer points to constant memory etc.
251       if (AA->getModRefInfo(SI, MemPtr, MemSize) == AliasAnalysis::NoModRef)
252         continue;
253
254       // Ok, this store might clobber the query pointer.  Check to see if it is
255       // a must alias: in this case, we want to return this as a def.
256       Value *Pointer = SI->getPointerOperand();
257       uint64_t PointerSize = AA->getTypeStoreSize(SI->getOperand(0)->getType());
258       
259       // If we found a pointer, check if it could be the same as our pointer.
260       AliasAnalysis::AliasResult R =
261         AA->alias(Pointer, PointerSize, MemPtr, MemSize);
262       
263       if (R == AliasAnalysis::NoAlias)
264         continue;
265       if (R == AliasAnalysis::MayAlias)
266         return MemDepResult::getClobber(Inst);
267       return MemDepResult::getDef(Inst);
268     }
269
270     // If this is an allocation, and if we know that the accessed pointer is to
271     // the allocation, return Def.  This means that there is no dependence and
272     // the access can be optimized based on that.  For example, a load could
273     // turn into undef.
274     // Note: Only determine this to be a malloc if Inst is the malloc call, not
275     // a subsequent bitcast of the malloc call result.  There can be stores to
276     // the malloced memory between the malloc call and its bitcast uses, and we
277     // need to continue scanning until the malloc call.
278     if (isa<AllocaInst>(Inst) || extractMallocCall(Inst)) {
279       Value *AccessPtr = MemPtr->getUnderlyingObject();
280       
281       if (AccessPtr == Inst ||
282           AA->alias(Inst, 1, AccessPtr, 1) == AliasAnalysis::MustAlias)
283         return MemDepResult::getDef(Inst);
284       continue;
285     }
286
287     // See if this instruction (e.g. a call or vaarg) mod/ref's the pointer.
288     switch (AA->getModRefInfo(Inst, MemPtr, MemSize)) {
289     case AliasAnalysis::NoModRef:
290       // If the call has no effect on the queried pointer, just ignore it.
291       continue;
292     case AliasAnalysis::Mod:
293       // If we're in an invariant region, we can ignore calls that ONLY
294       // modify the pointer.
295       if (InvariantTag) continue;
296       return MemDepResult::getClobber(Inst);
297     case AliasAnalysis::Ref:
298       // If the call is known to never store to the pointer, and if this is a
299       // load query, we can safely ignore it (scan past it).
300       if (isLoad)
301         continue;
302     default:
303       // Otherwise, there is a potential dependence.  Return a clobber.
304       return MemDepResult::getClobber(Inst);
305     }
306   }
307   
308   // No dependence found.  If this is the entry block of the function, it is a
309   // clobber, otherwise it is non-local.
310   if (BB != &BB->getParent()->getEntryBlock())
311     return MemDepResult::getNonLocal();
312   return MemDepResult::getClobber(ScanIt);
313 }
314
315 /// getDependency - Return the instruction on which a memory operation
316 /// depends.
317 MemDepResult MemoryDependenceAnalysis::getDependency(Instruction *QueryInst) {
318   Instruction *ScanPos = QueryInst;
319   
320   // Check for a cached result
321   MemDepResult &LocalCache = LocalDeps[QueryInst];
322   
323   // If the cached entry is non-dirty, just return it.  Note that this depends
324   // on MemDepResult's default constructing to 'dirty'.
325   if (!LocalCache.isDirty())
326     return LocalCache;
327     
328   // Otherwise, if we have a dirty entry, we know we can start the scan at that
329   // instruction, which may save us some work.
330   if (Instruction *Inst = LocalCache.getInst()) {
331     ScanPos = Inst;
332    
333     RemoveFromReverseMap(ReverseLocalDeps, Inst, QueryInst);
334   }
335   
336   BasicBlock *QueryParent = QueryInst->getParent();
337   
338   Value *MemPtr = 0;
339   uint64_t MemSize = 0;
340   
341   // Do the scan.
342   if (BasicBlock::iterator(QueryInst) == QueryParent->begin()) {
343     // No dependence found.  If this is the entry block of the function, it is a
344     // clobber, otherwise it is non-local.
345     if (QueryParent != &QueryParent->getParent()->getEntryBlock())
346       LocalCache = MemDepResult::getNonLocal();
347     else
348       LocalCache = MemDepResult::getClobber(QueryInst);
349   } else if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(QueryInst)) {
350     // If this is a volatile store, don't mess around with it.  Just return the
351     // previous instruction as a clobber.
352     if (SI->isVolatile())
353       LocalCache = MemDepResult::getClobber(--BasicBlock::iterator(ScanPos));
354     else {
355       MemPtr = SI->getPointerOperand();
356       MemSize = AA->getTypeStoreSize(SI->getOperand(0)->getType());
357     }
358   } else if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(QueryInst)) {
359     // If this is a volatile load, don't mess around with it.  Just return the
360     // previous instruction as a clobber.
361     if (LI->isVolatile())
362       LocalCache = MemDepResult::getClobber(--BasicBlock::iterator(ScanPos));
363     else {
364       MemPtr = LI->getPointerOperand();
365       MemSize = AA->getTypeStoreSize(LI->getType());
366     }
367   } else if (isFreeCall(QueryInst)) {
368     MemPtr = QueryInst->getOperand(1);
369     // calls to free() erase the entire structure, not just a field.
370     MemSize = ~0UL;
371   } else if (isa<CallInst>(QueryInst) || isa<InvokeInst>(QueryInst)) {
372     int IntrinsicID = 0;  // Intrinsic IDs start at 1.
373     if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(QueryInst))
374       IntrinsicID = II->getIntrinsicID();
375
376     switch (IntrinsicID) {
377     case Intrinsic::lifetime_start:
378     case Intrinsic::lifetime_end:
379     case Intrinsic::invariant_start:
380       MemPtr = QueryInst->getOperand(2);
381       MemSize = cast<ConstantInt>(QueryInst->getOperand(1))->getZExtValue();
382       break;
383     case Intrinsic::invariant_end:
384       MemPtr = QueryInst->getOperand(3);
385       MemSize = cast<ConstantInt>(QueryInst->getOperand(2))->getZExtValue();
386       break;
387     default:
388       CallSite QueryCS = CallSite::get(QueryInst);
389       bool isReadOnly = AA->onlyReadsMemory(QueryCS);
390       LocalCache = getCallSiteDependencyFrom(QueryCS, isReadOnly, ScanPos,
391                                              QueryParent);
392       break;
393     }
394   } else {
395     // Non-memory instruction.
396     LocalCache = MemDepResult::getClobber(--BasicBlock::iterator(ScanPos));
397   }
398   
399   // If we need to do a pointer scan, make it happen.
400   if (MemPtr) {
401     bool isLoad = !QueryInst->mayWriteToMemory();
402     if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<MemoryUseIntrinsic>(QueryInst)) {
403       isLoad |= II->getIntrinsicID() == Intrinsic::lifetime_end;
404     }
405     LocalCache = getPointerDependencyFrom(MemPtr, MemSize, isLoad, ScanPos,
406                                           QueryParent);
407   }
408   
409   // Remember the result!
410   if (Instruction *I = LocalCache.getInst())
411     ReverseLocalDeps[I].insert(QueryInst);
412   
413   return LocalCache;
414 }
415
416 #ifndef NDEBUG
417 /// AssertSorted - This method is used when -debug is specified to verify that
418 /// cache arrays are properly kept sorted.
419 static void AssertSorted(MemoryDependenceAnalysis::NonLocalDepInfo &Cache,
420                          int Count = -1) {
421   if (Count == -1) Count = Cache.size();
422   if (Count == 0) return;
423
424   for (unsigned i = 1; i != unsigned(Count); ++i)
425     assert(!(Cache[i] < Cache[i-1]) && "Cache isn't sorted!");
426 }
427 #endif
428
429 /// getNonLocalCallDependency - Perform a full dependency query for the
430 /// specified call, returning the set of blocks that the value is
431 /// potentially live across.  The returned set of results will include a
432 /// "NonLocal" result for all blocks where the value is live across.
433 ///
434 /// This method assumes the instruction returns a "NonLocal" dependency
435 /// within its own block.
436 ///
437 /// This returns a reference to an internal data structure that may be
438 /// invalidated on the next non-local query or when an instruction is
439 /// removed.  Clients must copy this data if they want it around longer than
440 /// that.
441 const MemoryDependenceAnalysis::NonLocalDepInfo &
442 MemoryDependenceAnalysis::getNonLocalCallDependency(CallSite QueryCS) {
443   assert(getDependency(QueryCS.getInstruction()).isNonLocal() &&
444  "getNonLocalCallDependency should only be used on calls with non-local deps!");
445   PerInstNLInfo &CacheP = NonLocalDeps[QueryCS.getInstruction()];
446   NonLocalDepInfo &Cache = CacheP.first;
447
448   /// DirtyBlocks - This is the set of blocks that need to be recomputed.  In
449   /// the cached case, this can happen due to instructions being deleted etc. In
450   /// the uncached case, this starts out as the set of predecessors we care
451   /// about.
452   SmallVector<BasicBlock*, 32> DirtyBlocks;
453   
454   if (!Cache.empty()) {
455     // Okay, we have a cache entry.  If we know it is not dirty, just return it
456     // with no computation.
457     if (!CacheP.second) {
458       NumCacheNonLocal++;
459       return Cache;
460     }
461     
462     // If we already have a partially computed set of results, scan them to
463     // determine what is dirty, seeding our initial DirtyBlocks worklist.
464     for (NonLocalDepInfo::iterator I = Cache.begin(), E = Cache.end();
465        I != E; ++I)
466       if (I->getResult().isDirty())
467         DirtyBlocks.push_back(I->getBB());
468     
469     // Sort the cache so that we can do fast binary search lookups below.
470     std::sort(Cache.begin(), Cache.end());
471     
472     ++NumCacheDirtyNonLocal;
473     //cerr << "CACHED CASE: " << DirtyBlocks.size() << " dirty: "
474     //     << Cache.size() << " cached: " << *QueryInst;
475   } else {
476     // Seed DirtyBlocks with each of the preds of QueryInst's block.
477     BasicBlock *QueryBB = QueryCS.getInstruction()->getParent();
478     for (BasicBlock **PI = PredCache->GetPreds(QueryBB); *PI; ++PI)
479       DirtyBlocks.push_back(*PI);
480     NumUncacheNonLocal++;
481   }
482   
483   // isReadonlyCall - If this is a read-only call, we can be more aggressive.
484   bool isReadonlyCall = AA->onlyReadsMemory(QueryCS);
485
486   SmallPtrSet<BasicBlock*, 64> Visited;
487   
488   unsigned NumSortedEntries = Cache.size();
489   DEBUG(AssertSorted(Cache));
490   
491   // Iterate while we still have blocks to update.
492   while (!DirtyBlocks.empty()) {
493     BasicBlock *DirtyBB = DirtyBlocks.back();
494     DirtyBlocks.pop_back();
495     
496     // Already processed this block?
497     if (!Visited.insert(DirtyBB))
498       continue;
499     
500     // Do a binary search to see if we already have an entry for this block in
501     // the cache set.  If so, find it.
502     DEBUG(AssertSorted(Cache, NumSortedEntries));
503     NonLocalDepInfo::iterator Entry = 
504       std::upper_bound(Cache.begin(), Cache.begin()+NumSortedEntries,
505                        NonLocalDepEntry(DirtyBB));
506     if (Entry != Cache.begin() && prior(Entry)->getBB() == DirtyBB)
507       --Entry;
508     
509     NonLocalDepEntry *ExistingResult = 0;
510     if (Entry != Cache.begin()+NumSortedEntries && 
511         Entry->getBB() == DirtyBB) {
512       // If we already have an entry, and if it isn't already dirty, the block
513       // is done.
514       if (!Entry->getResult().isDirty())
515         continue;
516       
517       // Otherwise, remember this slot so we can update the value.
518       ExistingResult = &*Entry;
519     }
520     
521     // If the dirty entry has a pointer, start scanning from it so we don't have
522     // to rescan the entire block.
523     BasicBlock::iterator ScanPos = DirtyBB->end();
524     if (ExistingResult) {
525       if (Instruction *Inst = ExistingResult->getResult().getInst()) {
526         ScanPos = Inst;
527         // We're removing QueryInst's use of Inst.
528         RemoveFromReverseMap(ReverseNonLocalDeps, Inst,
529                              QueryCS.getInstruction());
530       }
531     }
532     
533     // Find out if this block has a local dependency for QueryInst.
534     MemDepResult Dep;
535     
536     if (ScanPos != DirtyBB->begin()) {
537       Dep = getCallSiteDependencyFrom(QueryCS, isReadonlyCall,ScanPos, DirtyBB);
538     } else if (DirtyBB != &DirtyBB->getParent()->getEntryBlock()) {
539       // No dependence found.  If this is the entry block of the function, it is
540       // a clobber, otherwise it is non-local.
541       Dep = MemDepResult::getNonLocal();
542     } else {
543       Dep = MemDepResult::getClobber(ScanPos);
544     }
545     
546     // If we had a dirty entry for the block, update it.  Otherwise, just add
547     // a new entry.
548     if (ExistingResult)
549       ExistingResult->setResult(Dep, 0);
550     else
551       Cache.push_back(NonLocalDepEntry(DirtyBB, Dep, 0));
552     
553     // If the block has a dependency (i.e. it isn't completely transparent to
554     // the value), remember the association!
555     if (!Dep.isNonLocal()) {
556       // Keep the ReverseNonLocalDeps map up to date so we can efficiently
557       // update this when we remove instructions.
558       if (Instruction *Inst = Dep.getInst())
559         ReverseNonLocalDeps[Inst].insert(QueryCS.getInstruction());
560     } else {
561     
562       // If the block *is* completely transparent to the load, we need to check
563       // the predecessors of this block.  Add them to our worklist.
564       for (BasicBlock **PI = PredCache->GetPreds(DirtyBB); *PI; ++PI)
565         DirtyBlocks.push_back(*PI);
566     }
567   }
568   
569   return Cache;
570 }
571
572 /// getNonLocalPointerDependency - Perform a full dependency query for an
573 /// access to the specified (non-volatile) memory location, returning the
574 /// set of instructions that either define or clobber the value.
575 ///
576 /// This method assumes the pointer has a "NonLocal" dependency within its
577 /// own block.
578 ///
579 void MemoryDependenceAnalysis::
580 getNonLocalPointerDependency(Value *Pointer, bool isLoad, BasicBlock *FromBB,
581                              SmallVectorImpl<NonLocalDepEntry> &Result) {
582   assert(isa<PointerType>(Pointer->getType()) &&
583          "Can't get pointer deps of a non-pointer!");
584   Result.clear();
585   
586   // We know that the pointer value is live into FromBB find the def/clobbers
587   // from presecessors.
588   const Type *EltTy = cast<PointerType>(Pointer->getType())->getElementType();
589   uint64_t PointeeSize = AA->getTypeStoreSize(EltTy);
590   
591   PHITransAddr Address(Pointer, TD);
592   
593   // This is the set of blocks we've inspected, and the pointer we consider in
594   // each block.  Because of critical edges, we currently bail out if querying
595   // a block with multiple different pointers.  This can happen during PHI
596   // translation.
597   DenseMap<BasicBlock*, Value*> Visited;
598   if (!getNonLocalPointerDepFromBB(Address, PointeeSize, isLoad, FromBB,
599                                    Result, Visited, true))
600     return;
601   Result.clear();
602   Result.push_back(NonLocalDepEntry(FromBB,
603                                     MemDepResult::getClobber(FromBB->begin()),
604                                     Pointer));
605 }
606
607 /// GetNonLocalInfoForBlock - Compute the memdep value for BB with
608 /// Pointer/PointeeSize using either cached information in Cache or by doing a
609 /// lookup (which may use dirty cache info if available).  If we do a lookup,
610 /// add the result to the cache.
611 MemDepResult MemoryDependenceAnalysis::
612 GetNonLocalInfoForBlock(Value *Pointer, uint64_t PointeeSize,
613                         bool isLoad, BasicBlock *BB,
614                         NonLocalDepInfo *Cache, unsigned NumSortedEntries) {
615   
616   // Do a binary search to see if we already have an entry for this block in
617   // the cache set.  If so, find it.
618   NonLocalDepInfo::iterator Entry =
619     std::upper_bound(Cache->begin(), Cache->begin()+NumSortedEntries,
620                      NonLocalDepEntry(BB));
621   if (Entry != Cache->begin() && (Entry-1)->getBB() == BB)
622     --Entry;
623   
624   NonLocalDepEntry *ExistingResult = 0;
625   if (Entry != Cache->begin()+NumSortedEntries && Entry->getBB() == BB)
626     ExistingResult = &*Entry;
627   
628   // If we have a cached entry, and it is non-dirty, use it as the value for
629   // this dependency.
630   if (ExistingResult && !ExistingResult->getResult().isDirty()) {
631     ++NumCacheNonLocalPtr;
632     return ExistingResult->getResult();
633   }    
634   
635   // Otherwise, we have to scan for the value.  If we have a dirty cache
636   // entry, start scanning from its position, otherwise we scan from the end
637   // of the block.
638   BasicBlock::iterator ScanPos = BB->end();
639   if (ExistingResult && ExistingResult->getResult().getInst()) {
640     assert(ExistingResult->getResult().getInst()->getParent() == BB &&
641            "Instruction invalidated?");
642     ++NumCacheDirtyNonLocalPtr;
643     ScanPos = ExistingResult->getResult().getInst();
644     
645     // Eliminating the dirty entry from 'Cache', so update the reverse info.
646     ValueIsLoadPair CacheKey(Pointer, isLoad);
647     RemoveFromReverseMap(ReverseNonLocalPtrDeps, ScanPos, CacheKey);
648   } else {
649     ++NumUncacheNonLocalPtr;
650   }
651   
652   // Scan the block for the dependency.
653   MemDepResult Dep = getPointerDependencyFrom(Pointer, PointeeSize, isLoad, 
654                                               ScanPos, BB);
655   
656   // If we had a dirty entry for the block, update it.  Otherwise, just add
657   // a new entry.
658   if (ExistingResult)
659     ExistingResult->setResult(Dep, Pointer);
660   else
661     Cache->push_back(NonLocalDepEntry(BB, Dep, Pointer));
662   
663   // If the block has a dependency (i.e. it isn't completely transparent to
664   // the value), remember the reverse association because we just added it
665   // to Cache!
666   if (Dep.isNonLocal())
667     return Dep;
668   
669   // Keep the ReverseNonLocalPtrDeps map up to date so we can efficiently
670   // update MemDep when we remove instructions.
671   Instruction *Inst = Dep.getInst();
672   assert(Inst && "Didn't depend on anything?");
673   ValueIsLoadPair CacheKey(Pointer, isLoad);
674   ReverseNonLocalPtrDeps[Inst].insert(CacheKey);
675   return Dep;
676 }
677
678 /// SortNonLocalDepInfoCache - Sort the a NonLocalDepInfo cache, given a certain
679 /// number of elements in the array that are already properly ordered.  This is
680 /// optimized for the case when only a few entries are added.
681 static void 
682 SortNonLocalDepInfoCache(MemoryDependenceAnalysis::NonLocalDepInfo &Cache,
683                          unsigned NumSortedEntries) {
684   switch (Cache.size() - NumSortedEntries) {
685   case 0:
686     // done, no new entries.
687     break;
688   case 2: {
689     // Two new entries, insert the last one into place.
690     NonLocalDepEntry Val = Cache.back();
691     Cache.pop_back();
692     MemoryDependenceAnalysis::NonLocalDepInfo::iterator Entry =
693       std::upper_bound(Cache.begin(), Cache.end()-1, Val);
694     Cache.insert(Entry, Val);
695     // FALL THROUGH.
696   }
697   case 1:
698     // One new entry, Just insert the new value at the appropriate position.
699     if (Cache.size() != 1) {
700       NonLocalDepEntry Val = Cache.back();
701       Cache.pop_back();
702       MemoryDependenceAnalysis::NonLocalDepInfo::iterator Entry =
703         std::upper_bound(Cache.begin(), Cache.end(), Val);
704       Cache.insert(Entry, Val);
705     }
706     break;
707   default:
708     // Added many values, do a full scale sort.
709     std::sort(Cache.begin(), Cache.end());
710     break;
711   }
712 }
713
714 /// getNonLocalPointerDepFromBB - Perform a dependency query based on
715 /// pointer/pointeesize starting at the end of StartBB.  Add any clobber/def
716 /// results to the results vector and keep track of which blocks are visited in
717 /// 'Visited'.
718 ///
719 /// This has special behavior for the first block queries (when SkipFirstBlock
720 /// is true).  In this special case, it ignores the contents of the specified
721 /// block and starts returning dependence info for its predecessors.
722 ///
723 /// This function returns false on success, or true to indicate that it could
724 /// not compute dependence information for some reason.  This should be treated
725 /// as a clobber dependence on the first instruction in the predecessor block.
726 bool MemoryDependenceAnalysis::
727 getNonLocalPointerDepFromBB(const PHITransAddr &Pointer, uint64_t PointeeSize,
728                             bool isLoad, BasicBlock *StartBB,
729                             SmallVectorImpl<NonLocalDepEntry> &Result,
730                             DenseMap<BasicBlock*, Value*> &Visited,
731                             bool SkipFirstBlock) {
732   
733   // Look up the cached info for Pointer.
734   ValueIsLoadPair CacheKey(Pointer.getAddr(), isLoad);
735   
736   std::pair<BBSkipFirstBlockPair, NonLocalDepInfo> *CacheInfo =
737     &NonLocalPointerDeps[CacheKey];
738   NonLocalDepInfo *Cache = &CacheInfo->second;
739
740   // If we have valid cached information for exactly the block we are
741   // investigating, just return it with no recomputation.
742   if (CacheInfo->first == BBSkipFirstBlockPair(StartBB, SkipFirstBlock)) {
743     // We have a fully cached result for this query then we can just return the
744     // cached results and populate the visited set.  However, we have to verify
745     // that we don't already have conflicting results for these blocks.  Check
746     // to ensure that if a block in the results set is in the visited set that
747     // it was for the same pointer query.
748     if (!Visited.empty()) {
749       for (NonLocalDepInfo::iterator I = Cache->begin(), E = Cache->end();
750            I != E; ++I) {
751         DenseMap<BasicBlock*, Value*>::iterator VI = Visited.find(I->getBB());
752         if (VI == Visited.end() || VI->second == Pointer.getAddr())
753           continue;
754         
755         // We have a pointer mismatch in a block.  Just return clobber, saying
756         // that something was clobbered in this result.  We could also do a
757         // non-fully cached query, but there is little point in doing this.
758         return true;
759       }
760     }
761     
762     for (NonLocalDepInfo::iterator I = Cache->begin(), E = Cache->end();
763          I != E; ++I) {
764       Visited.insert(std::make_pair(I->getBB(), Pointer.getAddr()));
765       if (!I->getResult().isNonLocal())
766         Result.push_back(*I);
767     }
768     ++NumCacheCompleteNonLocalPtr;
769     return false;
770   }
771   
772   // Otherwise, either this is a new block, a block with an invalid cache
773   // pointer or one that we're about to invalidate by putting more info into it
774   // than its valid cache info.  If empty, the result will be valid cache info,
775   // otherwise it isn't.
776   if (Cache->empty())
777     CacheInfo->first = BBSkipFirstBlockPair(StartBB, SkipFirstBlock);
778   else
779     CacheInfo->first = BBSkipFirstBlockPair();
780   
781   SmallVector<BasicBlock*, 32> Worklist;
782   Worklist.push_back(StartBB);
783   
784   // Keep track of the entries that we know are sorted.  Previously cached
785   // entries will all be sorted.  The entries we add we only sort on demand (we
786   // don't insert every element into its sorted position).  We know that we
787   // won't get any reuse from currently inserted values, because we don't
788   // revisit blocks after we insert info for them.
789   unsigned NumSortedEntries = Cache->size();
790   DEBUG(AssertSorted(*Cache));
791   
792   while (!Worklist.empty()) {
793     BasicBlock *BB = Worklist.pop_back_val();
794     
795     // Skip the first block if we have it.
796     if (!SkipFirstBlock) {
797       // Analyze the dependency of *Pointer in FromBB.  See if we already have
798       // been here.
799       assert(Visited.count(BB) && "Should check 'visited' before adding to WL");
800
801       // Get the dependency info for Pointer in BB.  If we have cached
802       // information, we will use it, otherwise we compute it.
803       DEBUG(AssertSorted(*Cache, NumSortedEntries));
804       MemDepResult Dep = GetNonLocalInfoForBlock(Pointer.getAddr(), PointeeSize,
805                                                  isLoad, BB, Cache,
806                                                  NumSortedEntries);
807       
808       // If we got a Def or Clobber, add this to the list of results.
809       if (!Dep.isNonLocal()) {
810         Result.push_back(NonLocalDepEntry(BB, Dep, Pointer.getAddr()));
811         continue;
812       }
813     }
814     
815     // If 'Pointer' is an instruction defined in this block, then we need to do
816     // phi translation to change it into a value live in the predecessor block.
817     // If not, we just add the predecessors to the worklist and scan them with
818     // the same Pointer.
819     if (!Pointer.NeedsPHITranslationFromBlock(BB)) {
820       SkipFirstBlock = false;
821       for (BasicBlock **PI = PredCache->GetPreds(BB); *PI; ++PI) {
822         // Verify that we haven't looked at this block yet.
823         std::pair<DenseMap<BasicBlock*,Value*>::iterator, bool>
824           InsertRes = Visited.insert(std::make_pair(*PI, Pointer.getAddr()));
825         if (InsertRes.second) {
826           // First time we've looked at *PI.
827           Worklist.push_back(*PI);
828           continue;
829         }
830         
831         // If we have seen this block before, but it was with a different
832         // pointer then we have a phi translation failure and we have to treat
833         // this as a clobber.
834         if (InsertRes.first->second != Pointer.getAddr())
835           goto PredTranslationFailure;
836       }
837       continue;
838     }
839     
840     // We do need to do phi translation, if we know ahead of time we can't phi
841     // translate this value, don't even try.
842     if (!Pointer.IsPotentiallyPHITranslatable())
843       goto PredTranslationFailure;
844     
845     // We may have added values to the cache list before this PHI translation.
846     // If so, we haven't done anything to ensure that the cache remains sorted.
847     // Sort it now (if needed) so that recursive invocations of
848     // getNonLocalPointerDepFromBB and other routines that could reuse the cache
849     // value will only see properly sorted cache arrays.
850     if (Cache && NumSortedEntries != Cache->size()) {
851       SortNonLocalDepInfoCache(*Cache, NumSortedEntries);
852       NumSortedEntries = Cache->size();
853     }
854     Cache = 0;
855     
856     for (BasicBlock **PI = PredCache->GetPreds(BB); *PI; ++PI) {
857       BasicBlock *Pred = *PI;
858       
859       // Get the PHI translated pointer in this predecessor.  This can fail if
860       // not translatable, in which case the getAddr() returns null.
861       PHITransAddr PredPointer(Pointer);
862       PredPointer.PHITranslateValue(BB, Pred);
863
864       Value *PredPtrVal = PredPointer.getAddr();
865       
866       // Check to see if we have already visited this pred block with another
867       // pointer.  If so, we can't do this lookup.  This failure can occur
868       // with PHI translation when a critical edge exists and the PHI node in
869       // the successor translates to a pointer value different than the
870       // pointer the block was first analyzed with.
871       std::pair<DenseMap<BasicBlock*,Value*>::iterator, bool>
872         InsertRes = Visited.insert(std::make_pair(Pred, PredPtrVal));
873
874       if (!InsertRes.second) {
875         // If the predecessor was visited with PredPtr, then we already did
876         // the analysis and can ignore it.
877         if (InsertRes.first->second == PredPtrVal)
878           continue;
879         
880         // Otherwise, the block was previously analyzed with a different
881         // pointer.  We can't represent the result of this case, so we just
882         // treat this as a phi translation failure.
883         goto PredTranslationFailure;
884       }
885       
886       // If PHI translation was unable to find an available pointer in this
887       // predecessor, then we have to assume that the pointer is clobbered in
888       // that predecessor.  We can still do PRE of the load, which would insert
889       // a computation of the pointer in this predecessor.
890       if (PredPtrVal == 0) {
891         // Add the entry to the Result list.
892         NonLocalDepEntry Entry(Pred,
893                                MemDepResult::getClobber(Pred->getTerminator()),
894                                PredPtrVal);
895         Result.push_back(Entry);
896
897         // Since we had a phi translation failure, the cache for CacheKey won't
898         // include all of the entries that we need to immediately satisfy future
899         // queries.  Mark this in NonLocalPointerDeps by setting the
900         // BBSkipFirstBlockPair pointer to null.  This requires reuse of the
901         // cached value to do more work but not miss the phi trans failure.
902         NonLocalPointerDeps[CacheKey].first = BBSkipFirstBlockPair();
903         continue;
904       }
905
906       // FIXME: it is entirely possible that PHI translating will end up with
907       // the same value.  Consider PHI translating something like:
908       // X = phi [x, bb1], [y, bb2].  PHI translating for bb1 doesn't *need*
909       // to recurse here, pedantically speaking.
910       
911       // If we have a problem phi translating, fall through to the code below
912       // to handle the failure condition.
913       if (getNonLocalPointerDepFromBB(PredPointer, PointeeSize, isLoad, Pred,
914                                       Result, Visited))
915         goto PredTranslationFailure;
916     }
917     
918     // Refresh the CacheInfo/Cache pointer so that it isn't invalidated.
919     CacheInfo = &NonLocalPointerDeps[CacheKey];
920     Cache = &CacheInfo->second;
921     NumSortedEntries = Cache->size();
922     
923     // Since we did phi translation, the "Cache" set won't contain all of the
924     // results for the query.  This is ok (we can still use it to accelerate
925     // specific block queries) but we can't do the fastpath "return all
926     // results from the set"  Clear out the indicator for this.
927     CacheInfo->first = BBSkipFirstBlockPair();
928     SkipFirstBlock = false;
929     continue;
930
931   PredTranslationFailure:
932     
933     if (Cache == 0) {
934       // Refresh the CacheInfo/Cache pointer if it got invalidated.
935       CacheInfo = &NonLocalPointerDeps[CacheKey];
936       Cache = &CacheInfo->second;
937       NumSortedEntries = Cache->size();
938     }
939     
940     // Since we failed phi translation, the "Cache" set won't contain all of the
941     // results for the query.  This is ok (we can still use it to accelerate
942     // specific block queries) but we can't do the fastpath "return all
943     // results from the set".  Clear out the indicator for this.
944     CacheInfo->first = BBSkipFirstBlockPair();
945     
946     // If *nothing* works, mark the pointer as being clobbered by the first
947     // instruction in this block.
948     //
949     // If this is the magic first block, return this as a clobber of the whole
950     // incoming value.  Since we can't phi translate to one of the predecessors,
951     // we have to bail out.
952     if (SkipFirstBlock)
953       return true;
954     
955     for (NonLocalDepInfo::reverse_iterator I = Cache->rbegin(); ; ++I) {
956       assert(I != Cache->rend() && "Didn't find current block??");
957       if (I->getBB() != BB)
958         continue;
959       
960       assert(I->getResult().isNonLocal() &&
961              "Should only be here with transparent block");
962       I->setResult(MemDepResult::getClobber(BB->begin()), Pointer.getAddr());
963       ReverseNonLocalPtrDeps[BB->begin()].insert(CacheKey);
964       Result.push_back(*I);
965       break;
966     }
967   }
968
969   // Okay, we're done now.  If we added new values to the cache, re-sort it.
970   SortNonLocalDepInfoCache(*Cache, NumSortedEntries);
971   DEBUG(AssertSorted(*Cache));
972   return false;
973 }
974
975 /// RemoveCachedNonLocalPointerDependencies - If P exists in
976 /// CachedNonLocalPointerInfo, remove it.
977 void MemoryDependenceAnalysis::
978 RemoveCachedNonLocalPointerDependencies(ValueIsLoadPair P) {
979   CachedNonLocalPointerInfo::iterator It = 
980     NonLocalPointerDeps.find(P);
981   if (It == NonLocalPointerDeps.end()) return;
982   
983   // Remove all of the entries in the BB->val map.  This involves removing
984   // instructions from the reverse map.
985   NonLocalDepInfo &PInfo = It->second.second;
986   
987   for (unsigned i = 0, e = PInfo.size(); i != e; ++i) {
988     Instruction *Target = PInfo[i].getResult().getInst();
989     if (Target == 0) continue;  // Ignore non-local dep results.
990     assert(Target->getParent() == PInfo[i].getBB());
991     
992     // Eliminating the dirty entry from 'Cache', so update the reverse info.
993     RemoveFromReverseMap(ReverseNonLocalPtrDeps, Target, P);
994   }
995   
996   // Remove P from NonLocalPointerDeps (which deletes NonLocalDepInfo).
997   NonLocalPointerDeps.erase(It);
998 }
999
1000
1001 /// invalidateCachedPointerInfo - This method is used to invalidate cached
1002 /// information about the specified pointer, because it may be too
1003 /// conservative in memdep.  This is an optional call that can be used when
1004 /// the client detects an equivalence between the pointer and some other
1005 /// value and replaces the other value with ptr. This can make Ptr available
1006 /// in more places that cached info does not necessarily keep.
1007 void MemoryDependenceAnalysis::invalidateCachedPointerInfo(Value *Ptr) {
1008   // If Ptr isn't really a pointer, just ignore it.
1009   if (!isa<PointerType>(Ptr->getType())) return;
1010   // Flush store info for the pointer.
1011   RemoveCachedNonLocalPointerDependencies(ValueIsLoadPair(Ptr, false));
1012   // Flush load info for the pointer.
1013   RemoveCachedNonLocalPointerDependencies(ValueIsLoadPair(Ptr, true));
1014 }
1015
1016 /// removeInstruction - Remove an instruction from the dependence analysis,
1017 /// updating the dependence of instructions that previously depended on it.
1018 /// This method attempts to keep the cache coherent using the reverse map.
1019 void MemoryDependenceAnalysis::removeInstruction(Instruction *RemInst) {
1020   // Walk through the Non-local dependencies, removing this one as the value
1021   // for any cached queries.
1022   NonLocalDepMapType::iterator NLDI = NonLocalDeps.find(RemInst);
1023   if (NLDI != NonLocalDeps.end()) {
1024     NonLocalDepInfo &BlockMap = NLDI->second.first;
1025     for (NonLocalDepInfo::iterator DI = BlockMap.begin(), DE = BlockMap.end();
1026          DI != DE; ++DI)
1027       if (Instruction *Inst = DI->getResult().getInst())
1028         RemoveFromReverseMap(ReverseNonLocalDeps, Inst, RemInst);
1029     NonLocalDeps.erase(NLDI);
1030   }
1031
1032   // If we have a cached local dependence query for this instruction, remove it.
1033   //
1034   LocalDepMapType::iterator LocalDepEntry = LocalDeps.find(RemInst);
1035   if (LocalDepEntry != LocalDeps.end()) {
1036     // Remove us from DepInst's reverse set now that the local dep info is gone.
1037     if (Instruction *Inst = LocalDepEntry->second.getInst())
1038       RemoveFromReverseMap(ReverseLocalDeps, Inst, RemInst);
1039
1040     // Remove this local dependency info.
1041     LocalDeps.erase(LocalDepEntry);
1042   }
1043   
1044   // If we have any cached pointer dependencies on this instruction, remove
1045   // them.  If the instruction has non-pointer type, then it can't be a pointer
1046   // base.
1047   
1048   // Remove it from both the load info and the store info.  The instruction
1049   // can't be in either of these maps if it is non-pointer.
1050   if (isa<PointerType>(RemInst->getType())) {
1051     RemoveCachedNonLocalPointerDependencies(ValueIsLoadPair(RemInst, false));
1052     RemoveCachedNonLocalPointerDependencies(ValueIsLoadPair(RemInst, true));
1053   }
1054   
1055   // Loop over all of the things that depend on the instruction we're removing.
1056   // 
1057   SmallVector<std::pair<Instruction*, Instruction*>, 8> ReverseDepsToAdd;
1058
1059   // If we find RemInst as a clobber or Def in any of the maps for other values,
1060   // we need to replace its entry with a dirty version of the instruction after
1061   // it.  If RemInst is a terminator, we use a null dirty value.
1062   //
1063   // Using a dirty version of the instruction after RemInst saves having to scan
1064   // the entire block to get to this point.
1065   MemDepResult NewDirtyVal;
1066   if (!RemInst->isTerminator())
1067     NewDirtyVal = MemDepResult::getDirty(++BasicBlock::iterator(RemInst));
1068   
1069   ReverseDepMapType::iterator ReverseDepIt = ReverseLocalDeps.find(RemInst);
1070   if (ReverseDepIt != ReverseLocalDeps.end()) {
1071     SmallPtrSet<Instruction*, 4> &ReverseDeps = ReverseDepIt->second;
1072     // RemInst can't be the terminator if it has local stuff depending on it.
1073     assert(!ReverseDeps.empty() && !isa<TerminatorInst>(RemInst) &&
1074            "Nothing can locally depend on a terminator");
1075     
1076     for (SmallPtrSet<Instruction*, 4>::iterator I = ReverseDeps.begin(),
1077          E = ReverseDeps.end(); I != E; ++I) {
1078       Instruction *InstDependingOnRemInst = *I;
1079       assert(InstDependingOnRemInst != RemInst &&
1080              "Already removed our local dep info");
1081                         
1082       LocalDeps[InstDependingOnRemInst] = NewDirtyVal;
1083       
1084       // Make sure to remember that new things depend on NewDepInst.
1085       assert(NewDirtyVal.getInst() && "There is no way something else can have "
1086              "a local dep on this if it is a terminator!");
1087       ReverseDepsToAdd.push_back(std::make_pair(NewDirtyVal.getInst(), 
1088                                                 InstDependingOnRemInst));
1089     }
1090     
1091     ReverseLocalDeps.erase(ReverseDepIt);
1092
1093     // Add new reverse deps after scanning the set, to avoid invalidating the
1094     // 'ReverseDeps' reference.
1095     while (!ReverseDepsToAdd.empty()) {
1096       ReverseLocalDeps[ReverseDepsToAdd.back().first]
1097         .insert(ReverseDepsToAdd.back().second);
1098       ReverseDepsToAdd.pop_back();
1099     }
1100   }
1101   
1102   ReverseDepIt = ReverseNonLocalDeps.find(RemInst);
1103   if (ReverseDepIt != ReverseNonLocalDeps.end()) {
1104     SmallPtrSet<Instruction*, 4> &Set = ReverseDepIt->second;
1105     for (SmallPtrSet<Instruction*, 4>::iterator I = Set.begin(), E = Set.end();
1106          I != E; ++I) {
1107       assert(*I != RemInst && "Already removed NonLocalDep info for RemInst");
1108       
1109       PerInstNLInfo &INLD = NonLocalDeps[*I];
1110       // The information is now dirty!
1111       INLD.second = true;
1112       
1113       for (NonLocalDepInfo::iterator DI = INLD.first.begin(), 
1114            DE = INLD.first.end(); DI != DE; ++DI) {
1115         if (DI->getResult().getInst() != RemInst) continue;
1116         
1117         // Convert to a dirty entry for the subsequent instruction.
1118         DI->setResult(NewDirtyVal, DI->getAddress());
1119         
1120         if (Instruction *NextI = NewDirtyVal.getInst())
1121           ReverseDepsToAdd.push_back(std::make_pair(NextI, *I));
1122       }
1123     }
1124
1125     ReverseNonLocalDeps.erase(ReverseDepIt);
1126
1127     // Add new reverse deps after scanning the set, to avoid invalidating 'Set'
1128     while (!ReverseDepsToAdd.empty()) {
1129       ReverseNonLocalDeps[ReverseDepsToAdd.back().first]
1130         .insert(ReverseDepsToAdd.back().second);
1131       ReverseDepsToAdd.pop_back();
1132     }
1133   }
1134   
1135   // If the instruction is in ReverseNonLocalPtrDeps then it appears as a
1136   // value in the NonLocalPointerDeps info.
1137   ReverseNonLocalPtrDepTy::iterator ReversePtrDepIt =
1138     ReverseNonLocalPtrDeps.find(RemInst);
1139   if (ReversePtrDepIt != ReverseNonLocalPtrDeps.end()) {
1140     SmallPtrSet<ValueIsLoadPair, 4> &Set = ReversePtrDepIt->second;
1141     SmallVector<std::pair<Instruction*, ValueIsLoadPair>,8> ReversePtrDepsToAdd;
1142     
1143     for (SmallPtrSet<ValueIsLoadPair, 4>::iterator I = Set.begin(),
1144          E = Set.end(); I != E; ++I) {
1145       ValueIsLoadPair P = *I;
1146       assert(P.getPointer() != RemInst &&
1147              "Already removed NonLocalPointerDeps info for RemInst");
1148       
1149       NonLocalDepInfo &NLPDI = NonLocalPointerDeps[P].second;
1150       
1151       // The cache is not valid for any specific block anymore.
1152       NonLocalPointerDeps[P].first = BBSkipFirstBlockPair();
1153       
1154       // Update any entries for RemInst to use the instruction after it.
1155       for (NonLocalDepInfo::iterator DI = NLPDI.begin(), DE = NLPDI.end();
1156            DI != DE; ++DI) {
1157         if (DI->getResult().getInst() != RemInst) continue;
1158         
1159         // Convert to a dirty entry for the subsequent instruction.
1160         DI->setResult(NewDirtyVal, DI->getAddress());
1161         
1162         if (Instruction *NewDirtyInst = NewDirtyVal.getInst())
1163           ReversePtrDepsToAdd.push_back(std::make_pair(NewDirtyInst, P));
1164       }
1165       
1166       // Re-sort the NonLocalDepInfo.  Changing the dirty entry to its
1167       // subsequent value may invalidate the sortedness.
1168       std::sort(NLPDI.begin(), NLPDI.end());
1169     }
1170     
1171     ReverseNonLocalPtrDeps.erase(ReversePtrDepIt);
1172     
1173     while (!ReversePtrDepsToAdd.empty()) {
1174       ReverseNonLocalPtrDeps[ReversePtrDepsToAdd.back().first]
1175         .insert(ReversePtrDepsToAdd.back().second);
1176       ReversePtrDepsToAdd.pop_back();
1177     }
1178   }
1179   
1180   
1181   assert(!NonLocalDeps.count(RemInst) && "RemInst got reinserted?");
1182   AA->deleteValue(RemInst);
1183   DEBUG(verifyRemoved(RemInst));
1184 }
1185 /// verifyRemoved - Verify that the specified instruction does not occur
1186 /// in our internal data structures.
1187 void MemoryDependenceAnalysis::verifyRemoved(Instruction *D) const {
1188   for (LocalDepMapType::const_iterator I = LocalDeps.begin(),
1189        E = LocalDeps.end(); I != E; ++I) {
1190     assert(I->first != D && "Inst occurs in data structures");
1191     assert(I->second.getInst() != D &&
1192            "Inst occurs in data structures");
1193   }
1194   
1195   for (CachedNonLocalPointerInfo::const_iterator I =NonLocalPointerDeps.begin(),
1196        E = NonLocalPointerDeps.end(); I != E; ++I) {
1197     assert(I->first.getPointer() != D && "Inst occurs in NLPD map key");
1198     const NonLocalDepInfo &Val = I->second.second;
1199     for (NonLocalDepInfo::const_iterator II = Val.begin(), E = Val.end();
1200          II != E; ++II)
1201       assert(II->getResult().getInst() != D && "Inst occurs as NLPD value");
1202   }
1203   
1204   for (NonLocalDepMapType::const_iterator I = NonLocalDeps.begin(),
1205        E = NonLocalDeps.end(); I != E; ++I) {
1206     assert(I->first != D && "Inst occurs in data structures");
1207     const PerInstNLInfo &INLD = I->second;
1208     for (NonLocalDepInfo::const_iterator II = INLD.first.begin(),
1209          EE = INLD.first.end(); II  != EE; ++II)
1210       assert(II->getResult().getInst() != D && "Inst occurs in data structures");
1211   }
1212   
1213   for (ReverseDepMapType::const_iterator I = ReverseLocalDeps.begin(),
1214        E = ReverseLocalDeps.end(); I != E; ++I) {
1215     assert(I->first != D && "Inst occurs in data structures");
1216     for (SmallPtrSet<Instruction*, 4>::const_iterator II = I->second.begin(),
1217          EE = I->second.end(); II != EE; ++II)
1218       assert(*II != D && "Inst occurs in data structures");
1219   }
1220   
1221   for (ReverseDepMapType::const_iterator I = ReverseNonLocalDeps.begin(),
1222        E = ReverseNonLocalDeps.end();
1223        I != E; ++I) {
1224     assert(I->first != D && "Inst occurs in data structures");
1225     for (SmallPtrSet<Instruction*, 4>::const_iterator II = I->second.begin(),
1226          EE = I->second.end(); II != EE; ++II)
1227       assert(*II != D && "Inst occurs in data structures");
1228   }
1229   
1230   for (ReverseNonLocalPtrDepTy::const_iterator
1231        I = ReverseNonLocalPtrDeps.begin(),
1232        E = ReverseNonLocalPtrDeps.end(); I != E; ++I) {
1233     assert(I->first != D && "Inst occurs in rev NLPD map");
1234     
1235     for (SmallPtrSet<ValueIsLoadPair, 4>::const_iterator II = I->second.begin(),
1236          E = I->second.end(); II != E; ++II)
1237       assert(*II != ValueIsLoadPair(D, false) &&
1238              *II != ValueIsLoadPair(D, true) &&
1239              "Inst occurs in ReverseNonLocalPtrDeps map");
1240   }
1241   
1242 }