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