lib/Transforms/Scalar/DeadStoreElimination.cpp

   1 //===- DeadStoreElimination.cpp - Fast Dead Store Elimination -------------===//
   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 a trivial dead store elimination that only considers
  11 // basic-block local redundant stores.
  12 //
  13 // FIXME: This should eventually be extended to be a post-dominator tree
  14 // traversal.  Doing so would be pretty trivial.
  15 //
  16 //===----------------------------------------------------------------------===//
  17
  18 #define DEBUG_TYPE "dse"
  19 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
  20 #include "llvm/Constants.h"
  21 #include "llvm/Function.h"
  22 #include "llvm/GlobalVariable.h"
  23 #include "llvm/Instructions.h"
  24 #include "llvm/IntrinsicInst.h"
  25 #include "llvm/Pass.h"
  26 #include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
  27 #include "llvm/Analysis/Dominators.h"
  28 #include "llvm/Analysis/MemoryBuiltins.h"
  29 #include "llvm/Analysis/MemoryDependenceAnalysis.h"
  30 #include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
  31 #include "llvm/Target/TargetData.h"
  32 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
  33 #include "llvm/Support/Debug.h"
  34 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  35 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  36 using namespace llvm;
  37
  38 STATISTIC(NumFastStores, "Number of stores deleted");
  39 STATISTIC(NumFastOther , "Number of other instrs removed");
  40
  41 namespace {
  42   struct DSE : public FunctionPass {
  43     AliasAnalysis *AA;
  44     MemoryDependenceAnalysis *MD;
  45
  46     static char ID; // Pass identification, replacement for typeid
  47     DSE() : FunctionPass(ID), AA(0), MD(0) {
  48       initializeDSEPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
  49     }
  50
  51     virtual bool runOnFunction(Function &F) {
  52       AA = &getAnalysis<AliasAnalysis>();
  53       MD = &getAnalysis<MemoryDependenceAnalysis>();
  54       DominatorTree &DT = getAnalysis<DominatorTree>();
  55
  56       bool Changed = false;
  57       for (Function::iterator I = F.begin(), E = F.end(); I != E; ++I)
  58         // Only check non-dead blocks.  Dead blocks may have strange pointer
  59         // cycles that will confuse alias analysis.
  60         if (DT.isReachableFromEntry(I))
  61           Changed |= runOnBasicBlock(*I);
  62
  63       AA = 0; MD = 0;
  64       return Changed;
  65     }
  66
  67     bool runOnBasicBlock(BasicBlock &BB);
  68     bool HandleFree(CallInst *F);
  69     bool handleEndBlock(BasicBlock &BB);
  70     void RemoveAccessedObjects(const AliasAnalysis::Location &LoadedLoc,
  71                                SmallPtrSet<Value*, 16> &DeadStackObjects);
  72
  73     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
  74       AU.setPreservesCFG();
  75       AU.addRequired<DominatorTree>();
  76       AU.addRequired<AliasAnalysis>();
  77       AU.addRequired<MemoryDependenceAnalysis>();
  78       AU.addPreserved<AliasAnalysis>();
  79       AU.addPreserved<DominatorTree>();
  80       AU.addPreserved<MemoryDependenceAnalysis>();
  81     }
  82   };
  83 }
  84
  85 char DSE::ID = 0;
  86 INITIALIZE_PASS_BEGIN(DSE, "dse", "Dead Store Elimination", false, false)
  87 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(DominatorTree)
  88 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(MemoryDependenceAnalysis)
  89 INITIALIZE_AG_DEPENDENCY(AliasAnalysis)
  90 INITIALIZE_PASS_END(DSE, "dse", "Dead Store Elimination", false, false)
  91
  92 FunctionPass *llvm::createDeadStoreEliminationPass() { return new DSE(); }
  93
  94 //===----------------------------------------------------------------------===//
  95 // Helper functions
  96 //===----------------------------------------------------------------------===//
  97
  98 /// DeleteDeadInstruction - Delete this instruction.  Before we do, go through
  99 /// and zero out all the operands of this instruction.  If any of them become
 100 /// dead, delete them and the computation tree that feeds them.
 101 ///
 102 /// If ValueSet is non-null, remove any deleted instructions from it as well.
 103 ///
 104 static void DeleteDeadInstruction(Instruction *I,
 105                                   MemoryDependenceAnalysis &MD,
 106                                   SmallPtrSet<Value*, 16> *ValueSet = 0) {
 107   SmallVector<Instruction*, 32> NowDeadInsts;
 108
 109   NowDeadInsts.push_back(I);
 110   --NumFastOther;
 111
 112   // Before we touch this instruction, remove it from memdep!
 113   do {
 114     Instruction *DeadInst = NowDeadInsts.pop_back_val();
 115     ++NumFastOther;
 116
 117     // This instruction is dead, zap it, in stages.  Start by removing it from
 118     // MemDep, which needs to know the operands and needs it to be in the
 119     // function.
 120     MD.removeInstruction(DeadInst);
 121
 122     for (unsigned op = 0, e = DeadInst->getNumOperands(); op != e; ++op) {
 123       Value *Op = DeadInst->getOperand(op);
 124       DeadInst->setOperand(op, 0);
 125
 126       // If this operand just became dead, add it to the NowDeadInsts list.
 127       if (!Op->use_empty()) continue;
 128
 129       if (Instruction *OpI = dyn_cast<Instruction>(Op))
 130         if (isInstructionTriviallyDead(OpI))
 131           NowDeadInsts.push_back(OpI);
 132     }
 133
 134     DeadInst->eraseFromParent();
 135
 136     if (ValueSet) ValueSet->erase(DeadInst);
 137   } while (!NowDeadInsts.empty());
 138 }
 139
 140
 141 /// hasMemoryWrite - Does this instruction write some memory?  This only returns
 142 /// true for things that we can analyze with other helpers below.
 143 static bool hasMemoryWrite(Instruction *I) {
 144   if (isa<StoreInst>(I))
 145     return true;
 146   if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(I)) {
 147     switch (II->getIntrinsicID()) {
 148     default:
 149       return false;
 150     case Intrinsic::memset:
 151     case Intrinsic::memmove:
 152     case Intrinsic::memcpy:
 153     case Intrinsic::init_trampoline:
 154     case Intrinsic::lifetime_end:
 155       return true;
 156     }
 157   }
 158   return false;
 159 }
 160
 161 /// getLocForWrite - Return a Location stored to by the specified instruction.
 162 static AliasAnalysis::Location
 163 getLocForWrite(Instruction *Inst, AliasAnalysis &AA) {
 164   if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(Inst))
 165     return AA.getLocation(SI);
 166
 167   if (MemIntrinsic *MI = dyn_cast<MemIntrinsic>(Inst)) {
 168     // memcpy/memmove/memset.
 169     AliasAnalysis::Location Loc = AA.getLocationForDest(MI);
 170     // If we don't have target data around, an unknown size in Location means
 171     // that we should use the size of the pointee type.  This isn't valid for
 172     // memset/memcpy, which writes more than an i8.
 173     if (Loc.Size == AliasAnalysis::UnknownSize && AA.getTargetData() == 0)
 174       return AliasAnalysis::Location();
 175     return Loc;
 176   }
 177
 178   IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(Inst);
 179   if (II == 0) return AliasAnalysis::Location();
 180
 181   switch (II->getIntrinsicID()) {
 182   default: return AliasAnalysis::Location(); // Unhandled intrinsic.
 183   case Intrinsic::init_trampoline:
 184     // If we don't have target data around, an unknown size in Location means
 185     // that we should use the size of the pointee type.  This isn't valid for
 186     // init.trampoline, which writes more than an i8.
 187     if (AA.getTargetData() == 0) return AliasAnalysis::Location();
 188
 189     // FIXME: We don't know the size of the trampoline, so we can't really
 190     // handle it here.
 191     return AliasAnalysis::Location(II->getArgOperand(0));
 192   case Intrinsic::lifetime_end: {
 193     uint64_t Len = cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(0))->getZExtValue();
 194     return AliasAnalysis::Location(II->getArgOperand(1), Len);
 195   }
 196   }
 197 }
 198
 199 /// getLocForRead - Return the location read by the specified "hasMemoryWrite"
 200 /// instruction if any.
 201 static AliasAnalysis::Location
 202 getLocForRead(Instruction *Inst, AliasAnalysis &AA) {
 203   assert(hasMemoryWrite(Inst) && "Unknown instruction case");
 204
 205   // The only instructions that both read and write are the mem transfer
 206   // instructions (memcpy/memmove).
 207   if (MemTransferInst *MTI = dyn_cast<MemTransferInst>(Inst))
 208     return AA.getLocationForSource(MTI);
 209   return AliasAnalysis::Location();
 210 }
 211
 212
 213 /// isRemovable - If the value of this instruction and the memory it writes to
 214 /// is unused, may we delete this instruction?
 215 static bool isRemovable(Instruction *I) {
 216   // Don't remove volatile stores.
 217   if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(I))
 218     return !SI->isVolatile();
 219
 220   IntrinsicInst *II = cast<IntrinsicInst>(I);
 221   switch (II->getIntrinsicID()) {
 222   default: assert(0 && "doesn't pass 'hasMemoryWrite' predicate");
 223   case Intrinsic::lifetime_end:
 224     // Never remove dead lifetime_end's, e.g. because it is followed by a
 225     // free.
 226     return false;
 227   case Intrinsic::init_trampoline:
 228     // Always safe to remove init_trampoline.
 229     return true;
 230
 231   case Intrinsic::memset:
 232   case Intrinsic::memmove:
 233   case Intrinsic::memcpy:
 234     // Don't remove volatile memory intrinsics.
 235     return !cast<MemIntrinsic>(II)->isVolatile();
 236   }
 237 }
 238
 239 /// getStoredPointerOperand - Return the pointer that is being written to.
 240 static Value *getStoredPointerOperand(Instruction *I) {
 241   if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(I))
 242     return SI->getPointerOperand();
 243   if (MemIntrinsic *MI = dyn_cast<MemIntrinsic>(I))
 244     return MI->getDest();
 245
 246   IntrinsicInst *II = cast<IntrinsicInst>(I);
 247   switch (II->getIntrinsicID()) {
 248   default: assert(false && "Unexpected intrinsic!");
 249   case Intrinsic::init_trampoline:
 250     return II->getArgOperand(0);
 251   }
 252 }
 253
 254 static uint64_t getPointerSize(Value *V, AliasAnalysis &AA) {
 255   const TargetData *TD = AA.getTargetData();
 256   if (TD == 0)
 257     return AliasAnalysis::UnknownSize;
 258
 259   if (AllocaInst *A = dyn_cast<AllocaInst>(V)) {
 260     // Get size information for the alloca
 261     if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(A->getArraySize()))
 262       return C->getZExtValue() * TD->getTypeAllocSize(A->getAllocatedType());
 263     return AliasAnalysis::UnknownSize;
 264   }
 265
 266   assert(isa<Argument>(V) && "Expected AllocaInst or Argument!");
 267   const PointerType *PT = cast<PointerType>(V->getType());
 268   return TD->getTypeAllocSize(PT->getElementType());
 269 }
 270
 271 /// isObjectPointerWithTrustworthySize - Return true if the specified Value* is
 272 /// pointing to an object with a pointer size we can trust.
 273 static bool isObjectPointerWithTrustworthySize(const Value *V) {
 274   if (const AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(V))
 275     return !AI->isArrayAllocation();
 276   if (const GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(V))
 277     return !GV->mayBeOverridden();
 278   if (const Argument *A = dyn_cast<Argument>(V))
 279     return A->hasByValAttr();
 280   return false;
 281 }
 282
 283 /// isCompleteOverwrite - Return true if a store to the 'Later' location
 284 /// completely overwrites a store to the 'Earlier' location.
 285 static bool isCompleteOverwrite(const AliasAnalysis::Location &Later,
 286                                 const AliasAnalysis::Location &Earlier,
 287                                 AliasAnalysis &AA) {
 288   const Value *P1 = Earlier.Ptr->stripPointerCasts();
 289   const Value *P2 = Later.Ptr->stripPointerCasts();
 290
 291   // If the start pointers are the same, we just have to compare sizes to see if
 292   // the later store was larger than the earlier store.
 293   if (P1 == P2) {
 294     // If we don't know the sizes of either access, then we can't do a
 295     // comparison.
 296     if (Later.Size == AliasAnalysis::UnknownSize ||
 297         Earlier.Size == AliasAnalysis::UnknownSize) {
 298       // If we have no TargetData information around, then the size of the store
 299       // is inferrable from the pointee type.  If they are the same type, then
 300       // we know that the store is safe.
 301       if (AA.getTargetData() == 0)
 302         return Later.Ptr->getType() == Earlier.Ptr->getType();
 303       return false;
 304     }
 305
 306     // Make sure that the Later size is >= the Earlier size.
 307     if (Later.Size < Earlier.Size)
 308       return false;
 309     return true;
 310   }
 311
 312   // Otherwise, we have to have size information, and the later store has to be
 313   // larger than the earlier one.
 314   if (Later.Size == AliasAnalysis::UnknownSize ||
 315       Earlier.Size == AliasAnalysis::UnknownSize ||
 316       Later.Size <= Earlier.Size || AA.getTargetData() == 0)
 317     return false;
 318
 319   // Check to see if the later store is to the entire object (either a global,
 320   // an alloca, or a byval argument).  If so, then it clearly overwrites any
 321   // other store to the same object.
 322   const TargetData &TD = *AA.getTargetData();
 323
 324   const Value *UO1 = GetUnderlyingObject(P1, &TD),
 325               *UO2 = GetUnderlyingObject(P2, &TD);
 326
 327   // If we can't resolve the same pointers to the same object, then we can't
 328   // analyze them at all.
 329   if (UO1 != UO2)
 330     return false;
 331
 332   // If the "Later" store is to a recognizable object, get its size.
 333   if (isObjectPointerWithTrustworthySize(UO2)) {
 334     uint64_t ObjectSize =
 335       TD.getTypeAllocSize(cast<PointerType>(UO2->getType())->getElementType());
 336     if (ObjectSize == Later.Size)
 337       return true;
 338   }
 339
 340   // Okay, we have stores to two completely different pointers.  Try to
 341   // decompose the pointer into a "base + constant_offset" form.  If the base
 342   // pointers are equal, then we can reason about the two stores.
 343   int64_t Off1 = 0, Off2 = 0;
 344   const Value *BP1 = GetPointerBaseWithConstantOffset(P1, Off1, TD);
 345   const Value *BP2 = GetPointerBaseWithConstantOffset(P2, Off2, TD);
 346
 347   // If the base pointers still differ, we have two completely different stores.
 348   if (BP1 != BP2)
 349     return false;
 350
 351   // Otherwise, we might have a situation like:
 352   //  store i16 -> P + 1 Byte
 353   //  store i32 -> P
 354   // In this case, we see if the later store completely overlaps all bytes
 355   // stored by the previous store.
 356   if (Off1 < Off2 ||                       // Earlier starts before Later.
 357       Off2 < 0 ||                          // Later is -.
 358       Off1+Earlier.Size > Off2+Later.Size) // Earlier goes beyond Later.
 359     return false;
 360
 361   // Otherwise, we have complete overlap.
 362   return true;
 363 }
 364
 365 /// isPossibleSelfRead - If 'Inst' might be a self read (i.e. a noop copy of a
 366 /// memory region into an identical pointer) then it doesn't actually make its
 367 /// input dead in the traditional sense.  Consider this case:
 368 ///
 369 ///   memcpy(A <- B)
 370 ///   memcpy(A <- A)
 371 ///
 372 /// In this case, the second store to A does not make the first store to A dead.
 373 /// The usual situation isn't an explicit A<-A store like this (which can be
 374 /// trivially removed) but a case where two pointers may alias.
 375 ///
 376 /// This function detects when it is unsafe to remove a dependent instruction
 377 /// because the DSE inducing instruction may be a self-read.
 378 static bool isPossibleSelfRead(Instruction *Inst,
 379                                const AliasAnalysis::Location &InstStoreLoc,
 380                                Instruction *DepWrite, AliasAnalysis &AA) {
 381   // Self reads can only happen for instructions that read memory.  Get the
 382   // location read.
 383   AliasAnalysis::Location InstReadLoc = getLocForRead(Inst, AA);
 384   if (InstReadLoc.Ptr == 0) return false;  // Not a reading instruction.
 385
 386   // If the read and written loc obviously don't alias, it isn't a read.
 387   if (AA.isNoAlias(InstReadLoc, InstStoreLoc)) return false;
 388
 389   // Okay, 'Inst' may copy over itself.  However, we can still remove a the
 390   // DepWrite instruction if we can prove that it reads from the same location
 391   // as Inst.  This handles useful cases like:
 392   //   memcpy(A <- B)
 393   //   memcpy(A <- B)
 394   // Here we don't know if A/B may alias, but we do know that B/B are must
 395   // aliases, so removing the first memcpy is safe (assuming it writes <= #
 396   // bytes as the second one.
 397   AliasAnalysis::Location DepReadLoc = getLocForRead(DepWrite, AA);
 398
 399   if (DepReadLoc.Ptr && AA.isMustAlias(InstReadLoc.Ptr, DepReadLoc.Ptr))
 400     return false;
 401
 402   // If DepWrite doesn't read memory or if we can't prove it is a must alias,
 403   // then it can't be considered dead.
 404   return true;
 405 }
 406
 407
 408 //===----------------------------------------------------------------------===//
 409 // DSE Pass
 410 //===----------------------------------------------------------------------===//
 411
 412 bool DSE::runOnBasicBlock(BasicBlock &BB) {
 413   bool MadeChange = false;
 414
 415   // Do a top-down walk on the BB.
 416   for (BasicBlock::iterator BBI = BB.begin(), BBE = BB.end(); BBI != BBE; ) {
 417     Instruction *Inst = BBI++;
 418
 419     // Handle 'free' calls specially.
 420     if (CallInst *F = isFreeCall(Inst)) {
 421       MadeChange |= HandleFree(F);
 422       continue;
 423     }
 424
 425     // If we find something that writes memory, get its memory dependence.
 426     if (!hasMemoryWrite(Inst))
 427       continue;
 428
 429     MemDepResult InstDep = MD->getDependency(Inst);
 430
 431     // Ignore non-local store liveness.
 432     // FIXME: cross-block DSE would be fun. :)
 433     if (InstDep.isNonLocal() ||
 434         // Ignore self dependence, which happens in the entry block of the
 435         // function.
 436         InstDep.getInst() == Inst)
 437       continue;
 438
 439     // If we're storing the same value back to a pointer that we just
 440     // loaded from, then the store can be removed.
 441     if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(Inst)) {
 442       if (LoadInst *DepLoad = dyn_cast<LoadInst>(InstDep.getInst())) {
 443         if (SI->getPointerOperand() == DepLoad->getPointerOperand() &&
 444             SI->getOperand(0) == DepLoad && !SI->isVolatile()) {
 445           DEBUG(dbgs() << "DSE: Remove Store Of Load from same pointer:\n  "
 446                        << "LOAD: " << *DepLoad << "\n  STORE: " << *SI << '\n');
 447
 448           // DeleteDeadInstruction can delete the current instruction.  Save BBI
 449           // in case we need it.
 450           WeakVH NextInst(BBI);
 451
 452           DeleteDeadInstruction(SI, *MD);
 453
 454           if (NextInst == 0)  // Next instruction deleted.
 455             BBI = BB.begin();
 456           else if (BBI != BB.begin())  // Revisit this instruction if possible.
 457             --BBI;
 458           ++NumFastStores;
 459           MadeChange = true;
 460           continue;
 461         }
 462       }
 463     }
 464
 465     // Figure out what location is being stored to.
 466     AliasAnalysis::Location Loc = getLocForWrite(Inst, *AA);
 467
 468     // If we didn't get a useful location, fail.
 469     if (Loc.Ptr == 0)
 470       continue;
 471
 472     while (!InstDep.isNonLocal()) {
 473       // Get the memory clobbered by the instruction we depend on.  MemDep will
 474       // skip any instructions that 'Loc' clearly doesn't interact with.  If we
 475       // end up depending on a may- or must-aliased load, then we can't optimize
 476       // away the store and we bail out.  However, if we depend on on something
 477       // that overwrites the memory location we *can* potentially optimize it.
 478       //
 479       // Find out what memory location the dependant instruction stores.
 480       Instruction *DepWrite = InstDep.getInst();
 481       AliasAnalysis::Location DepLoc = getLocForWrite(DepWrite, *AA);
 482       // If we didn't get a useful location, or if it isn't a size, bail out.
 483       if (DepLoc.Ptr == 0)
 484         break;
 485
 486       // If we find a write that is a) removable (i.e., non-volatile), b) is
 487       // completely obliterated by the store to 'Loc', and c) which we know that
 488       // 'Inst' doesn't load from, then we can remove it.
 489       if (isRemovable(DepWrite) && isCompleteOverwrite(Loc, DepLoc, *AA) &&
 490           !isPossibleSelfRead(Inst, Loc, DepWrite, *AA)) {
 491         DEBUG(dbgs() << "DSE: Remove Dead Store:\n  DEAD: "
 492               << *DepWrite << "\n  KILLER: " << *Inst << '\n');
 493
 494         // Delete the store and now-dead instructions that feed it.
 495         DeleteDeadInstruction(DepWrite, *MD);
 496         ++NumFastStores;
 497         MadeChange = true;
 498
 499         // DeleteDeadInstruction can delete the current instruction in loop
 500         // cases, reset BBI.
 501         BBI = Inst;
 502         if (BBI != BB.begin())
 503           --BBI;
 504         break;
 505       }
 506
 507       // If this is a may-aliased store that is clobbering the store value, we
 508       // can keep searching past it for another must-aliased pointer that stores
 509       // to the same location.  For example, in:
 510       //   store -> P
 511       //   store -> Q
 512       //   store -> P
 513       // we can remove the first store to P even though we don't know if P and Q
 514       // alias.
 515       if (DepWrite == &BB.front()) break;
 516
 517       // Can't look past this instruction if it might read 'Loc'.
 518       if (AA->getModRefInfo(DepWrite, Loc) & AliasAnalysis::Ref)
 519         break;
 520
 521       InstDep = MD->getPointerDependencyFrom(Loc, false, DepWrite, &BB);
 522     }
 523   }
 524
 525   // If this block ends in a return, unwind, or unreachable, all allocas are
 526   // dead at its end, which means stores to them are also dead.
 527   if (BB.getTerminator()->getNumSuccessors() == 0)
 528     MadeChange |= handleEndBlock(BB);
 529
 530   return MadeChange;
 531 }
 532
 533 /// HandleFree - Handle frees of entire structures whose dependency is a store
 534 /// to a field of that structure.
 535 bool DSE::HandleFree(CallInst *F) {
 536   MemDepResult Dep = MD->getDependency(F);
 537   do {
 538     if (Dep.isNonLocal()) return false;
 539
 540     Instruction *Dependency = Dep.getInst();
 541     if (!hasMemoryWrite(Dependency) || !isRemovable(Dependency))
 542       return false;
 543
 544     Value *DepPointer =
 545       GetUnderlyingObject(getStoredPointerOperand(Dependency));
 546
 547     // Check for aliasing.
 548     if (!AA->isMustAlias(F->getArgOperand(0), DepPointer))
 549       return false;
 550
 551     // DCE instructions only used to calculate that store
 552     DeleteDeadInstruction(Dependency, *MD);
 553     ++NumFastStores;
 554
 555     // Inst's old Dependency is now deleted. Compute the next dependency,
 556     // which may also be dead, as in
 557     //    s[0] = 0;
 558     //    s[1] = 0; // This has just been deleted.
 559     //    free(s);
 560     Dep = MD->getDependency(F);
 561   } while (!Dep.isNonLocal());
 562
 563   return true;
 564 }
 565
 566 /// handleEndBlock - Remove dead stores to stack-allocated locations in the
 567 /// function end block.  Ex:
 568 /// %A = alloca i32
 569 /// ...
 570 /// store i32 1, i32* %A
 571 /// ret void
 572 bool DSE::handleEndBlock(BasicBlock &BB) {
 573   bool MadeChange = false;
 574
 575   // Keep track of all of the stack objects that are dead at the end of the
 576   // function.
 577   SmallPtrSet<Value*, 16> DeadStackObjects;
 578
 579   // Find all of the alloca'd pointers in the entry block.
 580   BasicBlock *Entry = BB.getParent()->begin();
 581   for (BasicBlock::iterator I = Entry->begin(), E = Entry->end(); I != E; ++I)
 582     if (AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(I))
 583       DeadStackObjects.insert(AI);
 584
 585   // Treat byval arguments the same, stores to them are dead at the end of the
 586   // function.
 587   for (Function::arg_iterator AI = BB.getParent()->arg_begin(),
 588        AE = BB.getParent()->arg_end(); AI != AE; ++AI)
 589     if (AI->hasByValAttr())
 590       DeadStackObjects.insert(AI);
 591
 592   // Scan the basic block backwards
 593   for (BasicBlock::iterator BBI = BB.end(); BBI != BB.begin(); ){
 594     --BBI;
 595
 596     // If we find a store, check to see if it points into a dead stack value.
 597     if (hasMemoryWrite(BBI) && isRemovable(BBI)) {
 598       // See through pointer-to-pointer bitcasts
 599       Value *Pointer = GetUnderlyingObject(getStoredPointerOperand(BBI));
 600
 601       // Stores to stack values are valid candidates for removal.
 602       if (DeadStackObjects.count(Pointer)) {
 603         Instruction *Dead = BBI++;
 604
 605         DEBUG(dbgs() << "DSE: Dead Store at End of Block:\n  DEAD: "
 606                      << *Dead << "\n  Object: " << *Pointer << '\n');
 607
 608         // DCE instructions only used to calculate that store.
 609         DeleteDeadInstruction(Dead, *MD, &DeadStackObjects);
 610         ++NumFastStores;
 611         MadeChange = true;
 612         continue;
 613       }
 614     }
 615
 616     // Remove any dead non-memory-mutating instructions.
 617     if (isInstructionTriviallyDead(BBI)) {
 618       Instruction *Inst = BBI++;
 619       DeleteDeadInstruction(Inst, *MD, &DeadStackObjects);
 620       ++NumFastOther;
 621       MadeChange = true;
 622       continue;
 623     }
 624
 625     if (AllocaInst *A = dyn_cast<AllocaInst>(BBI)) {
 626       DeadStackObjects.erase(A);
 627       continue;
 628     }
 629
 630     if (CallSite CS = cast<Value>(BBI)) {
 631       // If this call does not access memory, it can't be loading any of our
 632       // pointers.
 633       if (AA->doesNotAccessMemory(CS))
 634         continue;
 635
 636       unsigned NumModRef = 0, NumOther = 0;
 637
 638       // If the call might load from any of our allocas, then any store above
 639       // the call is live.
 640       SmallVector<Value*, 8> LiveAllocas;
 641       for (SmallPtrSet<Value*, 16>::iterator I = DeadStackObjects.begin(),
 642            E = DeadStackObjects.end(); I != E; ++I) {
 643         // If we detect that our AA is imprecise, it's not worth it to scan the
 644         // rest of the DeadPointers set.  Just assume that the AA will return
 645         // ModRef for everything, and go ahead and bail out.
 646         if (NumModRef >= 16 && NumOther == 0)
 647           return MadeChange;
 648
 649         // See if the call site touches it.
 650         AliasAnalysis::ModRefResult A =
 651           AA->getModRefInfo(CS, *I, getPointerSize(*I, *AA));
 652
 653         if (A == AliasAnalysis::ModRef)
 654           ++NumModRef;
 655         else
 656           ++NumOther;
 657
 658         if (A == AliasAnalysis::ModRef || A == AliasAnalysis::Ref)
 659           LiveAllocas.push_back(*I);
 660       }
 661
 662       for (SmallVector<Value*, 8>::iterator I = LiveAllocas.begin(),
 663            E = LiveAllocas.end(); I != E; ++I)
 664         DeadStackObjects.erase(*I);
 665
 666       // If all of the allocas were clobbered by the call then we're not going
 667       // to find anything else to process.
 668       if (DeadStackObjects.empty())
 669         return MadeChange;
 670
 671       continue;
 672     }
 673
 674     AliasAnalysis::Location LoadedLoc;
 675
 676     // If we encounter a use of the pointer, it is no longer considered dead
 677     if (LoadInst *L = dyn_cast<LoadInst>(BBI)) {
 678       LoadedLoc = AA->getLocation(L);
 679     } else if (VAArgInst *V = dyn_cast<VAArgInst>(BBI)) {
 680       LoadedLoc = AA->getLocation(V);
 681     } else if (MemTransferInst *MTI = dyn_cast<MemTransferInst>(BBI)) {
 682       LoadedLoc = AA->getLocationForSource(MTI);
 683     } else {
 684       // Not a loading instruction.
 685       continue;
 686     }
 687
 688     // Remove any allocas from the DeadPointer set that are loaded, as this
 689     // makes any stores above the access live.
 690     RemoveAccessedObjects(LoadedLoc, DeadStackObjects);
 691
 692     // If all of the allocas were clobbered by the access then we're not going
 693     // to find anything else to process.
 694     if (DeadStackObjects.empty())
 695       break;
 696   }
 697
 698   return MadeChange;
 699 }
 700
 701 /// RemoveAccessedObjects - Check to see if the specified location may alias any
 702 /// of the stack objects in the DeadStackObjects set.  If so, they become live
 703 /// because the location is being loaded.
 704 void DSE::RemoveAccessedObjects(const AliasAnalysis::Location &LoadedLoc,
 705                                 SmallPtrSet<Value*, 16> &DeadStackObjects) {
 706   const Value *UnderlyingPointer = GetUnderlyingObject(LoadedLoc.Ptr);
 707
 708   // A constant can't be in the dead pointer set.
 709   if (isa<Constant>(UnderlyingPointer))
 710     return;
 711
 712   // If the kill pointer can be easily reduced to an alloca, don't bother doing
 713   // extraneous AA queries.
 714   if (isa<AllocaInst>(UnderlyingPointer) || isa<Argument>(UnderlyingPointer)) {
 715     DeadStackObjects.erase(const_cast<Value*>(UnderlyingPointer));
 716     return;
 717   }
 718
 719   SmallVector<Value*, 16> NowLive;
 720   for (SmallPtrSet<Value*, 16>::iterator I = DeadStackObjects.begin(),
 721        E = DeadStackObjects.end(); I != E; ++I) {
 722     // See if the loaded location could alias the stack location.
 723     AliasAnalysis::Location StackLoc(*I, getPointerSize(*I, *AA));
 724     if (!AA->isNoAlias(StackLoc, LoadedLoc))
 725       NowLive.push_back(*I);
 726   }
 727
 728   for (SmallVector<Value*, 16>::iterator I = NowLive.begin(), E = NowLive.end();
 729        I != E; ++I)
 730     DeadStackObjects.erase(*I);
 731 }
 732