lib/Transforms/Scalar/GVN.cpp

   1 //===- GVN.cpp - Eliminate redundant values and loads ---------------------===//
   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 pass performs global value numbering to eliminate fully redundant
  11 // instructions.  It also performs simple dead load elimination.
  12 //
  13 // Note that this pass does the value numbering itself; it does not use the
  14 // ValueNumbering analysis passes.
  15 //
  16 //===----------------------------------------------------------------------===//
  17
  18 #define DEBUG_TYPE "gvn"
  19 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
  20 #include "llvm/BasicBlock.h"
  21 #include "llvm/Constants.h"
  22 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  23 #include "llvm/GlobalVariable.h"
  24 #include "llvm/Function.h"
  25 #include "llvm/IntrinsicInst.h"
  26 #include "llvm/LLVMContext.h"
  27 #include "llvm/Operator.h"
  28 #include "llvm/Value.h"
  29 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
  30 #include "llvm/ADT/DepthFirstIterator.h"
  31 #include "llvm/ADT/PostOrderIterator.h"
  32 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  33 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  34 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  35 #include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
  36 #include "llvm/Analysis/ConstantFolding.h"
  37 #include "llvm/Analysis/Dominators.h"
  38 #include "llvm/Analysis/Loads.h"
  39 #include "llvm/Analysis/MemoryBuiltins.h"
  40 #include "llvm/Analysis/MemoryDependenceAnalysis.h"
  41 #include "llvm/Analysis/PHITransAddr.h"
  42 #include "llvm/Support/CFG.h"
  43 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  44 #include "llvm/Support/Debug.h"
  45 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  46 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
  47 #include "llvm/Support/IRBuilder.h"
  48 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  49 #include "llvm/Target/TargetData.h"
  50 #include "llvm/Transforms/Utils/BasicBlockUtils.h"
  51 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
  52 #include "llvm/Transforms/Utils/SSAUpdater.h"
  53 using namespace llvm;
  54
  55 STATISTIC(NumGVNInstr,  "Number of instructions deleted");
  56 STATISTIC(NumGVNLoad,   "Number of loads deleted");
  57 STATISTIC(NumGVNPRE,    "Number of instructions PRE'd");
  58 STATISTIC(NumGVNBlocks, "Number of blocks merged");
  59 STATISTIC(NumPRELoad,   "Number of loads PRE'd");
  60
  61 static cl::opt<bool> EnablePRE("enable-pre",
  62                                cl::init(true), cl::Hidden);
  63 static cl::opt<bool> EnableLoadPRE("enable-load-pre", cl::init(true));
  64 static cl::opt<bool> EnableFullLoadPRE("enable-full-load-pre", cl::init(false));
  65
  66 //===----------------------------------------------------------------------===//
  67 //                         ValueTable Class
  68 //===----------------------------------------------------------------------===//
  69
  70 /// This class holds the mapping between values and value numbers.  It is used
  71 /// as an efficient mechanism to determine the expression-wise equivalence of
  72 /// two values.
  73 namespace {
  74   struct Expression {
  75     enum ExpressionOpcode {
  76       ADD = Instruction::Add,
  77       FADD = Instruction::FAdd,
  78       SUB = Instruction::Sub,
  79       FSUB = Instruction::FSub,
  80       MUL = Instruction::Mul,
  81       FMUL = Instruction::FMul,
  82       UDIV = Instruction::UDiv,
  83       SDIV = Instruction::SDiv,
  84       FDIV = Instruction::FDiv,
  85       UREM = Instruction::URem,
  86       SREM = Instruction::SRem,
  87       FREM = Instruction::FRem,
  88       SHL = Instruction::Shl,
  89       LSHR = Instruction::LShr,
  90       ASHR = Instruction::AShr,
  91       AND = Instruction::And,
  92       OR = Instruction::Or,
  93       XOR = Instruction::Xor,
  94       TRUNC = Instruction::Trunc,
  95       ZEXT = Instruction::ZExt,
  96       SEXT = Instruction::SExt,
  97       FPTOUI = Instruction::FPToUI,
  98       FPTOSI = Instruction::FPToSI,
  99       UITOFP = Instruction::UIToFP,
 100       SITOFP = Instruction::SIToFP,
 101       FPTRUNC = Instruction::FPTrunc,
 102       FPEXT = Instruction::FPExt,
 103       PTRTOINT = Instruction::PtrToInt,
 104       INTTOPTR = Instruction::IntToPtr,
 105       BITCAST = Instruction::BitCast,
 106       ICMPEQ, ICMPNE, ICMPUGT, ICMPUGE, ICMPULT, ICMPULE,
 107       ICMPSGT, ICMPSGE, ICMPSLT, ICMPSLE, FCMPOEQ,
 108       FCMPOGT, FCMPOGE, FCMPOLT, FCMPOLE, FCMPONE,
 109       FCMPORD, FCMPUNO, FCMPUEQ, FCMPUGT, FCMPUGE,
 110       FCMPULT, FCMPULE, FCMPUNE, EXTRACT, INSERT,
 111       SHUFFLE, SELECT, GEP, CALL, CONSTANT,
 112       INSERTVALUE, EXTRACTVALUE, EMPTY, TOMBSTONE };
 113
 114     ExpressionOpcode opcode;
 115     const Type* type;
 116     SmallVector<uint32_t, 4> varargs;
 117     Value *function;
 118
 119     Expression() { }
 120     Expression(ExpressionOpcode o) : opcode(o) { }
 121
 122     bool operator==(const Expression &other) const {
 123       if (opcode != other.opcode)
 124         return false;
 125       else if (opcode == EMPTY || opcode == TOMBSTONE)
 126         return true;
 127       else if (type != other.type)
 128         return false;
 129       else if (function != other.function)
 130         return false;
 131       else {
 132         if (varargs.size() != other.varargs.size())
 133           return false;
 134
 135         for (size_t i = 0; i < varargs.size(); ++i)
 136           if (varargs[i] != other.varargs[i])
 137             return false;
 138
 139         return true;
 140       }
 141     }
 142
 143     /*bool operator!=(const Expression &other) const {
 144       return !(*this == other);
 145     }*/
 146   };
 147
 148   class ValueTable {
 149     private:
 150       DenseMap<Value*, uint32_t> valueNumbering;
 151       DenseMap<Expression, uint32_t> expressionNumbering;
 152       AliasAnalysis* AA;
 153       MemoryDependenceAnalysis* MD;
 154       DominatorTree* DT;
 155
 156       uint32_t nextValueNumber;
 157
 158       Expression::ExpressionOpcode getOpcode(CmpInst* C);
 159       Expression create_expression(BinaryOperator* BO);
 160       Expression create_expression(CmpInst* C);
 161       Expression create_expression(ShuffleVectorInst* V);
 162       Expression create_expression(ExtractElementInst* C);
 163       Expression create_expression(InsertElementInst* V);
 164       Expression create_expression(SelectInst* V);
 165       Expression create_expression(CastInst* C);
 166       Expression create_expression(GetElementPtrInst* G);
 167       Expression create_expression(CallInst* C);
 168       Expression create_expression(ExtractValueInst* C);
 169       Expression create_expression(InsertValueInst* C);
 170
 171       uint32_t lookup_or_add_call(CallInst* C);
 172     public:
 173       ValueTable() : nextValueNumber(1) { }
 174       uint32_t lookup_or_add(Value *V);
 175       uint32_t lookup(Value *V) const;
 176       void add(Value *V, uint32_t num);
 177       void clear();
 178       void erase(Value *v);
 179       void setAliasAnalysis(AliasAnalysis* A) { AA = A; }
 180       AliasAnalysis *getAliasAnalysis() const { return AA; }
 181       void setMemDep(MemoryDependenceAnalysis* M) { MD = M; }
 182       void setDomTree(DominatorTree* D) { DT = D; }
 183       uint32_t getNextUnusedValueNumber() { return nextValueNumber; }
 184       void verifyRemoved(const Value *) const;
 185   };
 186 }
 187
 188 namespace llvm {
 189 template <> struct DenseMapInfo<Expression> {
 190   static inline Expression getEmptyKey() {
 191     return Expression(Expression::EMPTY);
 192   }
 193
 194   static inline Expression getTombstoneKey() {
 195     return Expression(Expression::TOMBSTONE);
 196   }
 197
 198   static unsigned getHashValue(const Expression e) {
 199     unsigned hash = e.opcode;
 200
 201     hash = ((unsigned)((uintptr_t)e.type >> 4) ^
 202             (unsigned)((uintptr_t)e.type >> 9));
 203
 204     for (SmallVector<uint32_t, 4>::const_iterator I = e.varargs.begin(),
 205          E = e.varargs.end(); I != E; ++I)
 206       hash = *I + hash * 37;
 207
 208     hash = ((unsigned)((uintptr_t)e.function >> 4) ^
 209             (unsigned)((uintptr_t)e.function >> 9)) +
 210            hash * 37;
 211
 212     return hash;
 213   }
 214   static bool isEqual(const Expression &LHS, const Expression &RHS) {
 215     return LHS == RHS;
 216   }
 217 };
 218
 219 template <>
 220 struct isPodLike<Expression> { static const bool value = true; };
 221
 222 }
 223
 224 //===----------------------------------------------------------------------===//
 225 //                     ValueTable Internal Functions
 226 //===----------------------------------------------------------------------===//
 227
 228 Expression::ExpressionOpcode ValueTable::getOpcode(CmpInst* C) {
 229   if (isa<ICmpInst>(C)) {
 230     switch (C->getPredicate()) {
 231     default:  // THIS SHOULD NEVER HAPPEN
 232       llvm_unreachable("Comparison with unknown predicate?");
 233     case ICmpInst::ICMP_EQ:  return Expression::ICMPEQ;
 234     case ICmpInst::ICMP_NE:  return Expression::ICMPNE;
 235     case ICmpInst::ICMP_UGT: return Expression::ICMPUGT;
 236     case ICmpInst::ICMP_UGE: return Expression::ICMPUGE;
 237     case ICmpInst::ICMP_ULT: return Expression::ICMPULT;
 238     case ICmpInst::ICMP_ULE: return Expression::ICMPULE;
 239     case ICmpInst::ICMP_SGT: return Expression::ICMPSGT;
 240     case ICmpInst::ICMP_SGE: return Expression::ICMPSGE;
 241     case ICmpInst::ICMP_SLT: return Expression::ICMPSLT;
 242     case ICmpInst::ICMP_SLE: return Expression::ICMPSLE;
 243     }
 244   } else {
 245     switch (C->getPredicate()) {
 246     default: // THIS SHOULD NEVER HAPPEN
 247       llvm_unreachable("Comparison with unknown predicate?");
 248     case FCmpInst::FCMP_OEQ: return Expression::FCMPOEQ;
 249     case FCmpInst::FCMP_OGT: return Expression::FCMPOGT;
 250     case FCmpInst::FCMP_OGE: return Expression::FCMPOGE;
 251     case FCmpInst::FCMP_OLT: return Expression::FCMPOLT;
 252     case FCmpInst::FCMP_OLE: return Expression::FCMPOLE;
 253     case FCmpInst::FCMP_ONE: return Expression::FCMPONE;
 254     case FCmpInst::FCMP_ORD: return Expression::FCMPORD;
 255     case FCmpInst::FCMP_UNO: return Expression::FCMPUNO;
 256     case FCmpInst::FCMP_UEQ: return Expression::FCMPUEQ;
 257     case FCmpInst::FCMP_UGT: return Expression::FCMPUGT;
 258     case FCmpInst::FCMP_UGE: return Expression::FCMPUGE;
 259     case FCmpInst::FCMP_ULT: return Expression::FCMPULT;
 260     case FCmpInst::FCMP_ULE: return Expression::FCMPULE;
 261     case FCmpInst::FCMP_UNE: return Expression::FCMPUNE;
 262     }
 263   }
 264 }
 265
 266 Expression ValueTable::create_expression(CallInst* C) {
 267   Expression e;
 268
 269   e.type = C->getType();
 270   e.function = C->getCalledFunction();
 271   e.opcode = Expression::CALL;
 272
 273   CallSite CS(C);
 274   for (CallInst::op_iterator I = CS.arg_begin(), E = CS.arg_end();
 275        I != E; ++I)
 276     e.varargs.push_back(lookup_or_add(*I));
 277
 278   return e;
 279 }
 280
 281 Expression ValueTable::create_expression(BinaryOperator* BO) {
 282   Expression e;
 283   e.varargs.push_back(lookup_or_add(BO->getOperand(0)));
 284   e.varargs.push_back(lookup_or_add(BO->getOperand(1)));
 285   e.function = 0;
 286   e.type = BO->getType();
 287   e.opcode = static_cast<Expression::ExpressionOpcode>(BO->getOpcode());
 288
 289   return e;
 290 }
 291
 292 Expression ValueTable::create_expression(CmpInst* C) {
 293   Expression e;
 294
 295   e.varargs.push_back(lookup_or_add(C->getOperand(0)));
 296   e.varargs.push_back(lookup_or_add(C->getOperand(1)));
 297   e.function = 0;
 298   e.type = C->getType();
 299   e.opcode = getOpcode(C);
 300
 301   return e;
 302 }
 303
 304 Expression ValueTable::create_expression(CastInst* C) {
 305   Expression e;
 306
 307   e.varargs.push_back(lookup_or_add(C->getOperand(0)));
 308   e.function = 0;
 309   e.type = C->getType();
 310   e.opcode = static_cast<Expression::ExpressionOpcode>(C->getOpcode());
 311
 312   return e;
 313 }
 314
 315 Expression ValueTable::create_expression(ShuffleVectorInst* S) {
 316   Expression e;
 317
 318   e.varargs.push_back(lookup_or_add(S->getOperand(0)));
 319   e.varargs.push_back(lookup_or_add(S->getOperand(1)));
 320   e.varargs.push_back(lookup_or_add(S->getOperand(2)));
 321   e.function = 0;
 322   e.type = S->getType();
 323   e.opcode = Expression::SHUFFLE;
 324
 325   return e;
 326 }
 327
 328 Expression ValueTable::create_expression(ExtractElementInst* E) {
 329   Expression e;
 330
 331   e.varargs.push_back(lookup_or_add(E->getOperand(0)));
 332   e.varargs.push_back(lookup_or_add(E->getOperand(1)));
 333   e.function = 0;
 334   e.type = E->getType();
 335   e.opcode = Expression::EXTRACT;
 336
 337   return e;
 338 }
 339
 340 Expression ValueTable::create_expression(InsertElementInst* I) {
 341   Expression e;
 342
 343   e.varargs.push_back(lookup_or_add(I->getOperand(0)));
 344   e.varargs.push_back(lookup_or_add(I->getOperand(1)));
 345   e.varargs.push_back(lookup_or_add(I->getOperand(2)));
 346   e.function = 0;
 347   e.type = I->getType();
 348   e.opcode = Expression::INSERT;
 349
 350   return e;
 351 }
 352
 353 Expression ValueTable::create_expression(SelectInst* I) {
 354   Expression e;
 355
 356   e.varargs.push_back(lookup_or_add(I->getCondition()));
 357   e.varargs.push_back(lookup_or_add(I->getTrueValue()));
 358   e.varargs.push_back(lookup_or_add(I->getFalseValue()));
 359   e.function = 0;
 360   e.type = I->getType();
 361   e.opcode = Expression::SELECT;
 362
 363   return e;
 364 }
 365
 366 Expression ValueTable::create_expression(GetElementPtrInst* G) {
 367   Expression e;
 368
 369   e.varargs.push_back(lookup_or_add(G->getPointerOperand()));
 370   e.function = 0;
 371   e.type = G->getType();
 372   e.opcode = Expression::GEP;
 373
 374   for (GetElementPtrInst::op_iterator I = G->idx_begin(), E = G->idx_end();
 375        I != E; ++I)
 376     e.varargs.push_back(lookup_or_add(*I));
 377
 378   return e;
 379 }
 380
 381 Expression ValueTable::create_expression(ExtractValueInst* E) {
 382   Expression e;
 383
 384   e.varargs.push_back(lookup_or_add(E->getAggregateOperand()));
 385   for (ExtractValueInst::idx_iterator II = E->idx_begin(), IE = E->idx_end();
 386        II != IE; ++II)
 387     e.varargs.push_back(*II);
 388   e.function = 0;
 389   e.type = E->getType();
 390   e.opcode = Expression::EXTRACTVALUE;
 391
 392   return e;
 393 }
 394
 395 Expression ValueTable::create_expression(InsertValueInst* E) {
 396   Expression e;
 397
 398   e.varargs.push_back(lookup_or_add(E->getAggregateOperand()));
 399   e.varargs.push_back(lookup_or_add(E->getInsertedValueOperand()));
 400   for (InsertValueInst::idx_iterator II = E->idx_begin(), IE = E->idx_end();
 401        II != IE; ++II)
 402     e.varargs.push_back(*II);
 403   e.function = 0;
 404   e.type = E->getType();
 405   e.opcode = Expression::INSERTVALUE;
 406
 407   return e;
 408 }
 409
 410 //===----------------------------------------------------------------------===//
 411 //                     ValueTable External Functions
 412 //===----------------------------------------------------------------------===//
 413
 414 /// add - Insert a value into the table with a specified value number.
 415 void ValueTable::add(Value *V, uint32_t num) {
 416   valueNumbering.insert(std::make_pair(V, num));
 417 }
 418
 419 uint32_t ValueTable::lookup_or_add_call(CallInst* C) {
 420   if (AA->doesNotAccessMemory(C)) {
 421     Expression exp = create_expression(C);
 422     uint32_t& e = expressionNumbering[exp];
 423     if (!e) e = nextValueNumber++;
 424     valueNumbering[C] = e;
 425     return e;
 426   } else if (AA->onlyReadsMemory(C)) {
 427     Expression exp = create_expression(C);
 428     uint32_t& e = expressionNumbering[exp];
 429     if (!e) {
 430       e = nextValueNumber++;
 431       valueNumbering[C] = e;
 432       return e;
 433     }
 434     if (!MD) {
 435       e = nextValueNumber++;
 436       valueNumbering[C] = e;
 437       return e;
 438     }
 439
 440     MemDepResult local_dep = MD->getDependency(C);
 441
 442     if (!local_dep.isDef() && !local_dep.isNonLocal()) {
 443       valueNumbering[C] =  nextValueNumber;
 444       return nextValueNumber++;
 445     }
 446
 447     if (local_dep.isDef()) {
 448       CallInst* local_cdep = cast<CallInst>(local_dep.getInst());
 449
 450       if (local_cdep->getNumArgOperands() != C->getNumArgOperands()) {
 451         valueNumbering[C] = nextValueNumber;
 452         return nextValueNumber++;
 453       }
 454
 455       for (unsigned i = 0, e = C->getNumArgOperands(); i < e; ++i) {
 456         uint32_t c_vn = lookup_or_add(C->getArgOperand(i));
 457         uint32_t cd_vn = lookup_or_add(local_cdep->getArgOperand(i));
 458         if (c_vn != cd_vn) {
 459           valueNumbering[C] = nextValueNumber;
 460           return nextValueNumber++;
 461         }
 462       }
 463
 464       uint32_t v = lookup_or_add(local_cdep);
 465       valueNumbering[C] = v;
 466       return v;
 467     }
 468
 469     // Non-local case.
 470     const MemoryDependenceAnalysis::NonLocalDepInfo &deps =
 471       MD->getNonLocalCallDependency(CallSite(C));
 472     // FIXME: call/call dependencies for readonly calls should return def, not
 473     // clobber!  Move the checking logic to MemDep!
 474     CallInst* cdep = 0;
 475
 476     // Check to see if we have a single dominating call instruction that is
 477     // identical to C.
 478     for (unsigned i = 0, e = deps.size(); i != e; ++i) {
 479       const NonLocalDepEntry *I = &deps[i];
 480       // Ignore non-local dependencies.
 481       if (I->getResult().isNonLocal())
 482         continue;
 483
 484       // We don't handle non-depedencies.  If we already have a call, reject
 485       // instruction dependencies.
 486       if (I->getResult().isClobber() || cdep != 0) {
 487         cdep = 0;
 488         break;
 489       }
 490
 491       CallInst *NonLocalDepCall = dyn_cast<CallInst>(I->getResult().getInst());
 492       // FIXME: All duplicated with non-local case.
 493       if (NonLocalDepCall && DT->properlyDominates(I->getBB(), C->getParent())){
 494         cdep = NonLocalDepCall;
 495         continue;
 496       }
 497
 498       cdep = 0;
 499       break;
 500     }
 501
 502     if (!cdep) {
 503       valueNumbering[C] = nextValueNumber;
 504       return nextValueNumber++;
 505     }
 506
 507     if (cdep->getNumArgOperands() != C->getNumArgOperands()) {
 508       valueNumbering[C] = nextValueNumber;
 509       return nextValueNumber++;
 510     }
 511     for (unsigned i = 0, e = C->getNumArgOperands(); i < e; ++i) {
 512       uint32_t c_vn = lookup_or_add(C->getArgOperand(i));
 513       uint32_t cd_vn = lookup_or_add(cdep->getArgOperand(i));
 514       if (c_vn != cd_vn) {
 515         valueNumbering[C] = nextValueNumber;
 516         return nextValueNumber++;
 517       }
 518     }
 519
 520     uint32_t v = lookup_or_add(cdep);
 521     valueNumbering[C] = v;
 522     return v;
 523
 524   } else {
 525     valueNumbering[C] = nextValueNumber;
 526     return nextValueNumber++;
 527   }
 528 }
 529
 530 /// lookup_or_add - Returns the value number for the specified value, assigning
 531 /// it a new number if it did not have one before.
 532 uint32_t ValueTable::lookup_or_add(Value *V) {
 533   DenseMap<Value*, uint32_t>::iterator VI = valueNumbering.find(V);
 534   if (VI != valueNumbering.end())
 535     return VI->second;
 536
 537   if (!isa<Instruction>(V)) {
 538     valueNumbering[V] = nextValueNumber;
 539     return nextValueNumber++;
 540   }
 541
 542   Instruction* I = cast<Instruction>(V);
 543   Expression exp;
 544   switch (I->getOpcode()) {
 545     case Instruction::Call:
 546       return lookup_or_add_call(cast<CallInst>(I));
 547     case Instruction::Add:
 548     case Instruction::FAdd:
 549     case Instruction::Sub:
 550     case Instruction::FSub:
 551     case Instruction::Mul:
 552     case Instruction::FMul:
 553     case Instruction::UDiv:
 554     case Instruction::SDiv:
 555     case Instruction::FDiv:
 556     case Instruction::URem:
 557     case Instruction::SRem:
 558     case Instruction::FRem:
 559     case Instruction::Shl:
 560     case Instruction::LShr:
 561     case Instruction::AShr:
 562     case Instruction::And:
 563     case Instruction::Or :
 564     case Instruction::Xor:
 565       exp = create_expression(cast<BinaryOperator>(I));
 566       break;
 567     case Instruction::ICmp:
 568     case Instruction::FCmp:
 569       exp = create_expression(cast<CmpInst>(I));
 570       break;
 571     case Instruction::Trunc:
 572     case Instruction::ZExt:
 573     case Instruction::SExt:
 574     case Instruction::FPToUI:
 575     case Instruction::FPToSI:
 576     case Instruction::UIToFP:
 577     case Instruction::SIToFP:
 578     case Instruction::FPTrunc:
 579     case Instruction::FPExt:
 580     case Instruction::PtrToInt:
 581     case Instruction::IntToPtr:
 582     case Instruction::BitCast:
 583       exp = create_expression(cast<CastInst>(I));
 584       break;
 585     case Instruction::Select:
 586       exp = create_expression(cast<SelectInst>(I));
 587       break;
 588     case Instruction::ExtractElement:
 589       exp = create_expression(cast<ExtractElementInst>(I));
 590       break;
 591     case Instruction::InsertElement:
 592       exp = create_expression(cast<InsertElementInst>(I));
 593       break;
 594     case Instruction::ShuffleVector:
 595       exp = create_expression(cast<ShuffleVectorInst>(I));
 596       break;
 597     case Instruction::ExtractValue:
 598       exp = create_expression(cast<ExtractValueInst>(I));
 599       break;
 600     case Instruction::InsertValue:
 601       exp = create_expression(cast<InsertValueInst>(I));
 602       break;
 603     case Instruction::GetElementPtr:
 604       exp = create_expression(cast<GetElementPtrInst>(I));
 605       break;
 606     default:
 607       valueNumbering[V] = nextValueNumber;
 608       return nextValueNumber++;
 609   }
 610
 611   uint32_t& e = expressionNumbering[exp];
 612   if (!e) e = nextValueNumber++;
 613   valueNumbering[V] = e;
 614   return e;
 615 }
 616
 617 /// lookup - Returns the value number of the specified value. Fails if
 618 /// the value has not yet been numbered.
 619 uint32_t ValueTable::lookup(Value *V) const {
 620   DenseMap<Value*, uint32_t>::const_iterator VI = valueNumbering.find(V);
 621   assert(VI != valueNumbering.end() && "Value not numbered?");
 622   return VI->second;
 623 }
 624
 625 /// clear - Remove all entries from the ValueTable
 626 void ValueTable::clear() {
 627   valueNumbering.clear();
 628   expressionNumbering.clear();
 629   nextValueNumber = 1;
 630 }
 631
 632 /// erase - Remove a value from the value numbering
 633 void ValueTable::erase(Value *V) {
 634   valueNumbering.erase(V);
 635 }
 636
 637 /// verifyRemoved - Verify that the value is removed from all internal data
 638 /// structures.
 639 void ValueTable::verifyRemoved(const Value *V) const {
 640   for (DenseMap<Value*, uint32_t>::const_iterator
 641          I = valueNumbering.begin(), E = valueNumbering.end(); I != E; ++I) {
 642     assert(I->first != V && "Inst still occurs in value numbering map!");
 643   }
 644 }
 645
 646 //===----------------------------------------------------------------------===//
 647 //                                GVN Pass
 648 //===----------------------------------------------------------------------===//
 649
 650 namespace {
 651   struct ValueNumberScope {
 652     ValueNumberScope* parent;
 653     DenseMap<uint32_t, Value*> table;
 654
 655     ValueNumberScope(ValueNumberScope* p) : parent(p) { }
 656   };
 657 }
 658
 659 namespace {
 660
 661   class GVN : public FunctionPass {
 662     bool runOnFunction(Function &F);
 663   public:
 664     static char ID; // Pass identification, replacement for typeid
 665     explicit GVN(bool noloads = false)
 666       : FunctionPass(ID), NoLoads(noloads), MD(0) { }
 667
 668   private:
 669     bool NoLoads;
 670     MemoryDependenceAnalysis *MD;
 671     DominatorTree *DT;
 672
 673     ValueTable VN;
 674     DenseMap<BasicBlock*, ValueNumberScope*> localAvail;
 675
 676     // List of critical edges to be split between iterations.
 677     SmallVector<std::pair<TerminatorInst*, unsigned>, 4> toSplit;
 678
 679     // This transformation requires dominator postdominator info
 680     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
 681       AU.addRequired<DominatorTree>();
 682       if (!NoLoads)
 683         AU.addRequired<MemoryDependenceAnalysis>();
 684       AU.addRequired<AliasAnalysis>();
 685
 686       AU.addPreserved<DominatorTree>();
 687       AU.addPreserved<AliasAnalysis>();
 688     }
 689
 690     // Helper fuctions
 691     // FIXME: eliminate or document these better
 692     bool processLoad(LoadInst* L,
 693                      SmallVectorImpl<Instruction*> &toErase);
 694     bool processInstruction(Instruction *I,
 695                             SmallVectorImpl<Instruction*> &toErase);
 696     bool processNonLocalLoad(LoadInst* L,
 697                              SmallVectorImpl<Instruction*> &toErase);
 698     bool processBlock(BasicBlock *BB);
 699     void dump(DenseMap<uint32_t, Value*>& d);
 700     bool iterateOnFunction(Function &F);
 701     Value *CollapsePhi(PHINode* p);
 702     bool performPRE(Function& F);
 703     Value *lookupNumber(BasicBlock *BB, uint32_t num);
 704     void cleanupGlobalSets();
 705     void verifyRemoved(const Instruction *I) const;
 706     bool splitCriticalEdges();
 707   };
 708
 709   char GVN::ID = 0;
 710 }
 711
 712 // createGVNPass - The public interface to this file...
 713 FunctionPass *llvm::createGVNPass(bool NoLoads) {
 714   return new GVN(NoLoads);
 715 }
 716
 717 INITIALIZE_PASS(GVN, "gvn", "Global Value Numbering", false, false);
 718
 719 void GVN::dump(DenseMap<uint32_t, Value*>& d) {
 720   errs() << "{\n";
 721   for (DenseMap<uint32_t, Value*>::iterator I = d.begin(),
 722        E = d.end(); I != E; ++I) {
 723       errs() << I->first << "\n";
 724       I->second->dump();
 725   }
 726   errs() << "}\n";
 727 }
 728
 729 static bool isSafeReplacement(PHINode* p, Instruction *inst) {
 730   if (!isa<PHINode>(inst))
 731     return true;
 732
 733   for (Instruction::use_iterator UI = p->use_begin(), E = p->use_end();
 734        UI != E; ++UI)
 735     if (PHINode* use_phi = dyn_cast<PHINode>(*UI))
 736       if (use_phi->getParent() == inst->getParent())
 737         return false;
 738
 739   return true;
 740 }
 741
 742 Value *GVN::CollapsePhi(PHINode *PN) {
 743   Value *ConstVal = PN->hasConstantValue(DT);
 744   if (!ConstVal) return 0;
 745
 746   Instruction *Inst = dyn_cast<Instruction>(ConstVal);
 747   if (!Inst)
 748     return ConstVal;
 749
 750   if (DT->dominates(Inst, PN))
 751     if (isSafeReplacement(PN, Inst))
 752       return Inst;
 753   return 0;
 754 }
 755
 756 /// IsValueFullyAvailableInBlock - Return true if we can prove that the value
 757 /// we're analyzing is fully available in the specified block.  As we go, keep
 758 /// track of which blocks we know are fully alive in FullyAvailableBlocks.  This
 759 /// map is actually a tri-state map with the following values:
 760 ///   0) we know the block *is not* fully available.
 761 ///   1) we know the block *is* fully available.
 762 ///   2) we do not know whether the block is fully available or not, but we are
 763 ///      currently speculating that it will be.
 764 ///   3) we are speculating for this block and have used that to speculate for
 765 ///      other blocks.
 766 static bool IsValueFullyAvailableInBlock(BasicBlock *BB,
 767                             DenseMap<BasicBlock*, char> &FullyAvailableBlocks) {
 768   // Optimistically assume that the block is fully available and check to see
 769   // if we already know about this block in one lookup.
 770   std::pair<DenseMap<BasicBlock*, char>::iterator, char> IV =
 771     FullyAvailableBlocks.insert(std::make_pair(BB, 2));
 772
 773   // If the entry already existed for this block, return the precomputed value.
 774   if (!IV.second) {
 775     // If this is a speculative "available" value, mark it as being used for
 776     // speculation of other blocks.
 777     if (IV.first->second == 2)
 778       IV.first->second = 3;
 779     return IV.first->second != 0;
 780   }
 781
 782   // Otherwise, see if it is fully available in all predecessors.
 783   pred_iterator PI = pred_begin(BB), PE = pred_end(BB);
 784
 785   // If this block has no predecessors, it isn't live-in here.
 786   if (PI == PE)
 787     goto SpeculationFailure;
 788
 789   for (; PI != PE; ++PI)
 790     // If the value isn't fully available in one of our predecessors, then it
 791     // isn't fully available in this block either.  Undo our previous
 792     // optimistic assumption and bail out.
 793     if (!IsValueFullyAvailableInBlock(*PI, FullyAvailableBlocks))
 794       goto SpeculationFailure;
 795
 796   return true;
 797
 798 // SpeculationFailure - If we get here, we found out that this is not, after
 799 // all, a fully-available block.  We have a problem if we speculated on this and
 800 // used the speculation to mark other blocks as available.
 801 SpeculationFailure:
 802   char &BBVal = FullyAvailableBlocks[BB];
 803
 804   // If we didn't speculate on this, just return with it set to false.
 805   if (BBVal == 2) {
 806     BBVal = 0;
 807     return false;
 808   }
 809
 810   // If we did speculate on this value, we could have blocks set to 1 that are
 811   // incorrect.  Walk the (transitive) successors of this block and mark them as
 812   // 0 if set to one.
 813   SmallVector<BasicBlock*, 32> BBWorklist;
 814   BBWorklist.push_back(BB);
 815
 816   do {
 817     BasicBlock *Entry = BBWorklist.pop_back_val();
 818     // Note that this sets blocks to 0 (unavailable) if they happen to not
 819     // already be in FullyAvailableBlocks.  This is safe.
 820     char &EntryVal = FullyAvailableBlocks[Entry];
 821     if (EntryVal == 0) continue;  // Already unavailable.
 822
 823     // Mark as unavailable.
 824     EntryVal = 0;
 825
 826     for (succ_iterator I = succ_begin(Entry), E = succ_end(Entry); I != E; ++I)
 827       BBWorklist.push_back(*I);
 828   } while (!BBWorklist.empty());
 829
 830   return false;
 831 }
 832
 833
 834 /// CanCoerceMustAliasedValueToLoad - Return true if
 835 /// CoerceAvailableValueToLoadType will succeed.
 836 static bool CanCoerceMustAliasedValueToLoad(Value *StoredVal,
 837                                             const Type *LoadTy,
 838                                             const TargetData &TD) {
 839   // If the loaded or stored value is an first class array or struct, don't try
 840   // to transform them.  We need to be able to bitcast to integer.
 841   if (LoadTy->isStructTy() || LoadTy->isArrayTy() ||
 842       StoredVal->getType()->isStructTy() ||
 843       StoredVal->getType()->isArrayTy())
 844     return false;
 845
 846   // The store has to be at least as big as the load.
 847   if (TD.getTypeSizeInBits(StoredVal->getType()) <
 848         TD.getTypeSizeInBits(LoadTy))
 849     return false;
 850
 851   return true;
 852 }
 853
 854
 855 /// CoerceAvailableValueToLoadType - If we saw a store of a value to memory, and
 856 /// then a load from a must-aliased pointer of a different type, try to coerce
 857 /// the stored value.  LoadedTy is the type of the load we want to replace and
 858 /// InsertPt is the place to insert new instructions.
 859 ///
 860 /// If we can't do it, return null.
 861 static Value *CoerceAvailableValueToLoadType(Value *StoredVal,
 862                                              const Type *LoadedTy,
 863                                              Instruction *InsertPt,
 864                                              const TargetData &TD) {
 865   if (!CanCoerceMustAliasedValueToLoad(StoredVal, LoadedTy, TD))
 866     return 0;
 867
 868   const Type *StoredValTy = StoredVal->getType();
 869
 870   uint64_t StoreSize = TD.getTypeStoreSizeInBits(StoredValTy);
 871   uint64_t LoadSize = TD.getTypeSizeInBits(LoadedTy);
 872
 873   // If the store and reload are the same size, we can always reuse it.
 874   if (StoreSize == LoadSize) {
 875     if (StoredValTy->isPointerTy() && LoadedTy->isPointerTy()) {
 876       // Pointer to Pointer -> use bitcast.
 877       return new BitCastInst(StoredVal, LoadedTy, "", InsertPt);
 878     }
 879
 880     // Convert source pointers to integers, which can be bitcast.
 881     if (StoredValTy->isPointerTy()) {
 882       StoredValTy = TD.getIntPtrType(StoredValTy->getContext());
 883       StoredVal = new PtrToIntInst(StoredVal, StoredValTy, "", InsertPt);
 884     }
 885
 886     const Type *TypeToCastTo = LoadedTy;
 887     if (TypeToCastTo->isPointerTy())
 888       TypeToCastTo = TD.getIntPtrType(StoredValTy->getContext());
 889
 890     if (StoredValTy != TypeToCastTo)
 891       StoredVal = new BitCastInst(StoredVal, TypeToCastTo, "", InsertPt);
 892
 893     // Cast to pointer if the load needs a pointer type.
 894     if (LoadedTy->isPointerTy())
 895       StoredVal = new IntToPtrInst(StoredVal, LoadedTy, "", InsertPt);
 896
 897     return StoredVal;
 898   }
 899
 900   // If the loaded value is smaller than the available value, then we can
 901   // extract out a piece from it.  If the available value is too small, then we
 902   // can't do anything.
 903   assert(StoreSize >= LoadSize && "CanCoerceMustAliasedValueToLoad fail");
 904
 905   // Convert source pointers to integers, which can be manipulated.
 906   if (StoredValTy->isPointerTy()) {
 907     StoredValTy = TD.getIntPtrType(StoredValTy->getContext());
 908     StoredVal = new PtrToIntInst(StoredVal, StoredValTy, "", InsertPt);
 909   }
 910
 911   // Convert vectors and fp to integer, which can be manipulated.
 912   if (!StoredValTy->isIntegerTy()) {
 913     StoredValTy = IntegerType::get(StoredValTy->getContext(), StoreSize);
 914     StoredVal = new BitCastInst(StoredVal, StoredValTy, "", InsertPt);
 915   }
 916
 917   // If this is a big-endian system, we need to shift the value down to the low
 918   // bits so that a truncate will work.
 919   if (TD.isBigEndian()) {
 920     Constant *Val = ConstantInt::get(StoredVal->getType(), StoreSize-LoadSize);
 921     StoredVal = BinaryOperator::CreateLShr(StoredVal, Val, "tmp", InsertPt);
 922   }
 923
 924   // Truncate the integer to the right size now.
 925   const Type *NewIntTy = IntegerType::get(StoredValTy->getContext(), LoadSize);
 926   StoredVal = new TruncInst(StoredVal, NewIntTy, "trunc", InsertPt);
 927
 928   if (LoadedTy == NewIntTy)
 929     return StoredVal;
 930
 931   // If the result is a pointer, inttoptr.
 932   if (LoadedTy->isPointerTy())
 933     return new IntToPtrInst(StoredVal, LoadedTy, "inttoptr", InsertPt);
 934
 935   // Otherwise, bitcast.
 936   return new BitCastInst(StoredVal, LoadedTy, "bitcast", InsertPt);
 937 }
 938
 939 /// GetBaseWithConstantOffset - Analyze the specified pointer to see if it can
 940 /// be expressed as a base pointer plus a constant offset.  Return the base and
 941 /// offset to the caller.
 942 static Value *GetBaseWithConstantOffset(Value *Ptr, int64_t &Offset,
 943                                         const TargetData &TD) {
 944   Operator *PtrOp = dyn_cast<Operator>(Ptr);
 945   if (PtrOp == 0) return Ptr;
 946
 947   // Just look through bitcasts.
 948   if (PtrOp->getOpcode() == Instruction::BitCast)
 949     return GetBaseWithConstantOffset(PtrOp->getOperand(0), Offset, TD);
 950
 951   // If this is a GEP with constant indices, we can look through it.
 952   GEPOperator *GEP = dyn_cast<GEPOperator>(PtrOp);
 953   if (GEP == 0 || !GEP->hasAllConstantIndices()) return Ptr;
 954
 955   gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(GEP);
 956   for (User::op_iterator I = GEP->idx_begin(), E = GEP->idx_end(); I != E;
 957        ++I, ++GTI) {
 958     ConstantInt *OpC = cast<ConstantInt>(*I);
 959     if (OpC->isZero()) continue;
 960
 961     // Handle a struct and array indices which add their offset to the pointer.
 962     if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(*GTI)) {
 963       Offset += TD.getStructLayout(STy)->getElementOffset(OpC->getZExtValue());
 964     } else {
 965       uint64_t Size = TD.getTypeAllocSize(GTI.getIndexedType());
 966       Offset += OpC->getSExtValue()*Size;
 967     }
 968   }
 969
 970   // Re-sign extend from the pointer size if needed to get overflow edge cases
 971   // right.
 972   unsigned PtrSize = TD.getPointerSizeInBits();
 973   if (PtrSize < 64)
 974     Offset = (Offset << (64-PtrSize)) >> (64-PtrSize);
 975
 976   return GetBaseWithConstantOffset(GEP->getPointerOperand(), Offset, TD);
 977 }
 978
 979
 980 /// AnalyzeLoadFromClobberingWrite - This function is called when we have a
 981 /// memdep query of a load that ends up being a clobbering memory write (store,
 982 /// memset, memcpy, memmove).  This means that the write *may* provide bits used
 983 /// by the load but we can't be sure because the pointers don't mustalias.
 984 ///
 985 /// Check this case to see if there is anything more we can do before we give
 986 /// up.  This returns -1 if we have to give up, or a byte number in the stored
 987 /// value of the piece that feeds the load.
 988 static int AnalyzeLoadFromClobberingWrite(const Type *LoadTy, Value *LoadPtr,
 989                                           Value *WritePtr,
 990                                           uint64_t WriteSizeInBits,
 991                                           const TargetData &TD) {
 992   // If the loaded or stored value is an first class array or struct, don't try
 993   // to transform them.  We need to be able to bitcast to integer.
 994   if (LoadTy->isStructTy() || LoadTy->isArrayTy())
 995     return -1;
 996
 997   int64_t StoreOffset = 0, LoadOffset = 0;
 998   Value *StoreBase = GetBaseWithConstantOffset(WritePtr, StoreOffset, TD);
 999   Value *LoadBase =
1000     GetBaseWithConstantOffset(LoadPtr, LoadOffset, TD);
1001   if (StoreBase != LoadBase)
1002     return -1;
1003
1004   // If the load and store are to the exact same address, they should have been
1005   // a must alias.  AA must have gotten confused.
1006   // FIXME: Study to see if/when this happens.  One case is forwarding a memset
1007   // to a load from the base of the memset.
1008 #if 0
1009   if (LoadOffset == StoreOffset) {
1010     dbgs() << "STORE/LOAD DEP WITH COMMON POINTER MISSED:\n"
1011     << "Base       = " << *StoreBase << "\n"
1012     << "Store Ptr  = " << *WritePtr << "\n"
1013     << "Store Offs = " << StoreOffset << "\n"
1014     << "Load Ptr   = " << *LoadPtr << "\n";
1015     abort();
1016   }
1017 #endif
1018
1019   // If the load and store don't overlap at all, the store doesn't provide
1020   // anything to the load.  In this case, they really don't alias at all, AA
1021   // must have gotten confused.
1022   // FIXME: Investigate cases where this bails out, e.g. rdar://7238614. Then
1023   // remove this check, as it is duplicated with what we have below.
1024   uint64_t LoadSize = TD.getTypeSizeInBits(LoadTy);
1025
1026   if ((WriteSizeInBits & 7) | (LoadSize & 7))
1027     return -1;
1028   uint64_t StoreSize = WriteSizeInBits >> 3;  // Convert to bytes.
1029   LoadSize >>= 3;
1030
1031
1032   bool isAAFailure = false;
1033   if (StoreOffset < LoadOffset)
1034     isAAFailure = StoreOffset+int64_t(StoreSize) <= LoadOffset;
1035   else
1036     isAAFailure = LoadOffset+int64_t(LoadSize) <= StoreOffset;
1037
1038   if (isAAFailure) {
1039 #if 0
1040     dbgs() << "STORE LOAD DEP WITH COMMON BASE:\n"
1041     << "Base       = " << *StoreBase << "\n"
1042     << "Store Ptr  = " << *WritePtr << "\n"
1043     << "Store Offs = " << StoreOffset << "\n"
1044     << "Load Ptr   = " << *LoadPtr << "\n";
1045     abort();
1046 #endif
1047     return -1;
1048   }
1049
1050   // If the Load isn't completely contained within the stored bits, we don't
1051   // have all the bits to feed it.  We could do something crazy in the future
1052   // (issue a smaller load then merge the bits in) but this seems unlikely to be
1053   // valuable.
1054   if (StoreOffset > LoadOffset ||
1055       StoreOffset+StoreSize < LoadOffset+LoadSize)
1056     return -1;
1057
1058   // Okay, we can do this transformation.  Return the number of bytes into the
1059   // store that the load is.
1060   return LoadOffset-StoreOffset;
1061 }
1062
1063 /// AnalyzeLoadFromClobberingStore - This function is called when we have a
1064 /// memdep query of a load that ends up being a clobbering store.
1065 static int AnalyzeLoadFromClobberingStore(const Type *LoadTy, Value *LoadPtr,
1066                                           StoreInst *DepSI,
1067                                           const TargetData &TD) {
1068   // Cannot handle reading from store of first-class aggregate yet.
1069   if (DepSI->getOperand(0)->getType()->isStructTy() ||
1070       DepSI->getOperand(0)->getType()->isArrayTy())
1071     return -1;
1072
1073   Value *StorePtr = DepSI->getPointerOperand();
1074   uint64_t StoreSize = TD.getTypeSizeInBits(DepSI->getOperand(0)->getType());
1075   return AnalyzeLoadFromClobberingWrite(LoadTy, LoadPtr,
1076                                         StorePtr, StoreSize, TD);
1077 }
1078
1079 static int AnalyzeLoadFromClobberingMemInst(const Type *LoadTy, Value *LoadPtr,
1080                                             MemIntrinsic *MI,
1081                                             const TargetData &TD) {
1082   // If the mem operation is a non-constant size, we can't handle it.
1083   ConstantInt *SizeCst = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getLength());
1084   if (SizeCst == 0) return -1;
1085   uint64_t MemSizeInBits = SizeCst->getZExtValue()*8;
1086
1087   // If this is memset, we just need to see if the offset is valid in the size
1088   // of the memset..
1089   if (MI->getIntrinsicID() == Intrinsic::memset)
1090     return AnalyzeLoadFromClobberingWrite(LoadTy, LoadPtr, MI->getDest(),
1091                                           MemSizeInBits, TD);
1092
1093   // If we have a memcpy/memmove, the only case we can handle is if this is a
1094   // copy from constant memory.  In that case, we can read directly from the
1095   // constant memory.
1096   MemTransferInst *MTI = cast<MemTransferInst>(MI);
1097
1098   Constant *Src = dyn_cast<Constant>(MTI->getSource());
1099   if (Src == 0) return -1;
1100
1101   GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(Src->getUnderlyingObject());
1102   if (GV == 0 || !GV->isConstant()) return -1;
1103
1104   // See if the access is within the bounds of the transfer.
1105   int Offset = AnalyzeLoadFromClobberingWrite(LoadTy, LoadPtr,
1106                                               MI->getDest(), MemSizeInBits, TD);
1107   if (Offset == -1)
1108     return Offset;
1109
1110   // Otherwise, see if we can constant fold a load from the constant with the
1111   // offset applied as appropriate.
1112   Src = ConstantExpr::getBitCast(Src,
1113                                  llvm::Type::getInt8PtrTy(Src->getContext()));
1114   Constant *OffsetCst =
1115     ConstantInt::get(Type::getInt64Ty(Src->getContext()), (unsigned)Offset);
1116   Src = ConstantExpr::getGetElementPtr(Src, &OffsetCst, 1);
1117   Src = ConstantExpr::getBitCast(Src, PointerType::getUnqual(LoadTy));
1118   if (ConstantFoldLoadFromConstPtr(Src, &TD))
1119     return Offset;
1120   return -1;
1121 }
1122
1123
1124 /// GetStoreValueForLoad - This function is called when we have a
1125 /// memdep query of a load that ends up being a clobbering store.  This means
1126 /// that the store *may* provide bits used by the load but we can't be sure
1127 /// because the pointers don't mustalias.  Check this case to see if there is
1128 /// anything more we can do before we give up.
1129 static Value *GetStoreValueForLoad(Value *SrcVal, unsigned Offset,
1130                                    const Type *LoadTy,
1131                                    Instruction *InsertPt, const TargetData &TD){
1132   LLVMContext &Ctx = SrcVal->getType()->getContext();
1133
1134   uint64_t StoreSize = (TD.getTypeSizeInBits(SrcVal->getType()) + 7) / 8;
1135   uint64_t LoadSize = (TD.getTypeSizeInBits(LoadTy) + 7) / 8;
1136
1137   IRBuilder<> Builder(InsertPt->getParent(), InsertPt);
1138
1139   // Compute which bits of the stored value are being used by the load.  Convert
1140   // to an integer type to start with.
1141   if (SrcVal->getType()->isPointerTy())
1142     SrcVal = Builder.CreatePtrToInt(SrcVal, TD.getIntPtrType(Ctx), "tmp");
1143   if (!SrcVal->getType()->isIntegerTy())
1144     SrcVal = Builder.CreateBitCast(SrcVal, IntegerType::get(Ctx, StoreSize*8),
1145                                    "tmp");
1146
1147   // Shift the bits to the least significant depending on endianness.
1148   unsigned ShiftAmt;
1149   if (TD.isLittleEndian())
1150     ShiftAmt = Offset*8;
1151   else
1152     ShiftAmt = (StoreSize-LoadSize-Offset)*8;
1153
1154   if (ShiftAmt)
1155     SrcVal = Builder.CreateLShr(SrcVal, ShiftAmt, "tmp");
1156
1157   if (LoadSize != StoreSize)
1158     SrcVal = Builder.CreateTrunc(SrcVal, IntegerType::get(Ctx, LoadSize*8),
1159                                  "tmp");
1160
1161   return CoerceAvailableValueToLoadType(SrcVal, LoadTy, InsertPt, TD);
1162 }
1163
1164 /// GetMemInstValueForLoad - This function is called when we have a
1165 /// memdep query of a load that ends up being a clobbering mem intrinsic.
1166 static Value *GetMemInstValueForLoad(MemIntrinsic *SrcInst, unsigned Offset,
1167                                      const Type *LoadTy, Instruction *InsertPt,
1168                                      const TargetData &TD){
1169   LLVMContext &Ctx = LoadTy->getContext();
1170   uint64_t LoadSize = TD.getTypeSizeInBits(LoadTy)/8;
1171
1172   IRBuilder<> Builder(InsertPt->getParent(), InsertPt);
1173
1174   // We know that this method is only called when the mem transfer fully
1175   // provides the bits for the load.
1176   if (MemSetInst *MSI = dyn_cast<MemSetInst>(SrcInst)) {
1177     // memset(P, 'x', 1234) -> splat('x'), even if x is a variable, and
1178     // independently of what the offset is.
1179     Value *Val = MSI->getValue();
1180     if (LoadSize != 1)
1181       Val = Builder.CreateZExt(Val, IntegerType::get(Ctx, LoadSize*8));
1182
1183     Value *OneElt = Val;
1184
1185     // Splat the value out to the right number of bits.
1186     for (unsigned NumBytesSet = 1; NumBytesSet != LoadSize; ) {
1187       // If we can double the number of bytes set, do it.
1188       if (NumBytesSet*2 <= LoadSize) {
1189         Value *ShVal = Builder.CreateShl(Val, NumBytesSet*8);
1190         Val = Builder.CreateOr(Val, ShVal);
1191         NumBytesSet <<= 1;
1192         continue;
1193       }
1194
1195       // Otherwise insert one byte at a time.
1196       Value *ShVal = Builder.CreateShl(Val, 1*8);
1197       Val = Builder.CreateOr(OneElt, ShVal);
1198       ++NumBytesSet;
1199     }
1200
1201     return CoerceAvailableValueToLoadType(Val, LoadTy, InsertPt, TD);
1202   }
1203
1204   // Otherwise, this is a memcpy/memmove from a constant global.
1205   MemTransferInst *MTI = cast<MemTransferInst>(SrcInst);
1206   Constant *Src = cast<Constant>(MTI->getSource());
1207
1208   // Otherwise, see if we can constant fold a load from the constant with the
1209   // offset applied as appropriate.
1210   Src = ConstantExpr::getBitCast(Src,
1211                                  llvm::Type::getInt8PtrTy(Src->getContext()));
1212   Constant *OffsetCst =
1213   ConstantInt::get(Type::getInt64Ty(Src->getContext()), (unsigned)Offset);
1214   Src = ConstantExpr::getGetElementPtr(Src, &OffsetCst, 1);
1215   Src = ConstantExpr::getBitCast(Src, PointerType::getUnqual(LoadTy));
1216   return ConstantFoldLoadFromConstPtr(Src, &TD);
1217 }
1218
1219 namespace {
1220
1221 struct AvailableValueInBlock {
1222   /// BB - The basic block in question.
1223   BasicBlock *BB;
1224   enum ValType {
1225     SimpleVal,  // A simple offsetted value that is accessed.
1226     MemIntrin   // A memory intrinsic which is loaded from.
1227   };
1228
1229   /// V - The value that is live out of the block.
1230   PointerIntPair<Value *, 1, ValType> Val;
1231
1232   /// Offset - The byte offset in Val that is interesting for the load query.
1233   unsigned Offset;
1234
1235   static AvailableValueInBlock get(BasicBlock *BB, Value *V,
1236                                    unsigned Offset = 0) {
1237     AvailableValueInBlock Res;
1238     Res.BB = BB;
1239     Res.Val.setPointer(V);
1240     Res.Val.setInt(SimpleVal);
1241     Res.Offset = Offset;
1242     return Res;
1243   }
1244
1245   static AvailableValueInBlock getMI(BasicBlock *BB, MemIntrinsic *MI,
1246                                      unsigned Offset = 0) {
1247     AvailableValueInBlock Res;
1248     Res.BB = BB;
1249     Res.Val.setPointer(MI);
1250     Res.Val.setInt(MemIntrin);
1251     Res.Offset = Offset;
1252     return Res;
1253   }
1254
1255   bool isSimpleValue() const { return Val.getInt() == SimpleVal; }
1256   Value *getSimpleValue() const {
1257     assert(isSimpleValue() && "Wrong accessor");
1258     return Val.getPointer();
1259   }
1260
1261   MemIntrinsic *getMemIntrinValue() const {
1262     assert(!isSimpleValue() && "Wrong accessor");
1263     return cast<MemIntrinsic>(Val.getPointer());
1264   }
1265
1266   /// MaterializeAdjustedValue - Emit code into this block to adjust the value
1267   /// defined here to the specified type.  This handles various coercion cases.
1268   Value *MaterializeAdjustedValue(const Type *LoadTy,
1269                                   const TargetData *TD) const {
1270     Value *Res;
1271     if (isSimpleValue()) {
1272       Res = getSimpleValue();
1273       if (Res->getType() != LoadTy) {
1274         assert(TD && "Need target data to handle type mismatch case");
1275         Res = GetStoreValueForLoad(Res, Offset, LoadTy, BB->getTerminator(),
1276                                    *TD);
1277
1278         DEBUG(errs() << "GVN COERCED NONLOCAL VAL:\nOffset: " << Offset << "  "
1279                      << *getSimpleValue() << '\n'
1280                      << *Res << '\n' << "\n\n\n");
1281       }
1282     } else {
1283       Res = GetMemInstValueForLoad(getMemIntrinValue(), Offset,
1284                                    LoadTy, BB->getTerminator(), *TD);
1285       DEBUG(errs() << "GVN COERCED NONLOCAL MEM INTRIN:\nOffset: " << Offset
1286                    << "  " << *getMemIntrinValue() << '\n'
1287                    << *Res << '\n' << "\n\n\n");
1288     }
1289     return Res;
1290   }
1291 };
1292
1293 }
1294
1295 /// ConstructSSAForLoadSet - Given a set of loads specified by ValuesPerBlock,
1296 /// construct SSA form, allowing us to eliminate LI.  This returns the value
1297 /// that should be used at LI's definition site.
1298 static Value *ConstructSSAForLoadSet(LoadInst *LI,
1299                          SmallVectorImpl<AvailableValueInBlock> &ValuesPerBlock,
1300                                      const TargetData *TD,
1301                                      const DominatorTree &DT,
1302                                      AliasAnalysis *AA) {
1303   // Check for the fully redundant, dominating load case.  In this case, we can
1304   // just use the dominating value directly.
1305   if (ValuesPerBlock.size() == 1 &&
1306       DT.properlyDominates(ValuesPerBlock[0].BB, LI->getParent()))
1307     return ValuesPerBlock[0].MaterializeAdjustedValue(LI->getType(), TD);
1308
1309   // Otherwise, we have to construct SSA form.
1310   SmallVector<PHINode*, 8> NewPHIs;
1311   SSAUpdater SSAUpdate(&NewPHIs);
1312   SSAUpdate.Initialize(LI->getType(), LI->getName());
1313
1314   const Type *LoadTy = LI->getType();
1315
1316   for (unsigned i = 0, e = ValuesPerBlock.size(); i != e; ++i) {
1317     const AvailableValueInBlock &AV = ValuesPerBlock[i];
1318     BasicBlock *BB = AV.BB;
1319
1320     if (SSAUpdate.HasValueForBlock(BB))
1321       continue;
1322
1323     SSAUpdate.AddAvailableValue(BB, AV.MaterializeAdjustedValue(LoadTy, TD));
1324   }
1325
1326   // Perform PHI construction.
1327   Value *V = SSAUpdate.GetValueInMiddleOfBlock(LI->getParent());
1328
1329   // If new PHI nodes were created, notify alias analysis.
1330   if (V->getType()->isPointerTy())
1331     for (unsigned i = 0, e = NewPHIs.size(); i != e; ++i)
1332       AA->copyValue(LI, NewPHIs[i]);
1333
1334   return V;
1335 }
1336
1337 static bool isLifetimeStart(const Instruction *Inst) {
1338   if (const IntrinsicInst* II = dyn_cast<IntrinsicInst>(Inst))
1339     return II->getIntrinsicID() == Intrinsic::lifetime_start;
1340   return false;
1341 }
1342
1343 /// processNonLocalLoad - Attempt to eliminate a load whose dependencies are
1344 /// non-local by performing PHI construction.
1345 bool GVN::processNonLocalLoad(LoadInst *LI,
1346                               SmallVectorImpl<Instruction*> &toErase) {
1347   // Find the non-local dependencies of the load.
1348   SmallVector<NonLocalDepResult, 64> Deps;
1349   MD->getNonLocalPointerDependency(LI->getOperand(0), true, LI->getParent(),
1350                                    Deps);
1351   //DEBUG(dbgs() << "INVESTIGATING NONLOCAL LOAD: "
1352   //             << Deps.size() << *LI << '\n');
1353
1354   // If we had to process more than one hundred blocks to find the
1355   // dependencies, this load isn't worth worrying about.  Optimizing
1356   // it will be too expensive.
1357   if (Deps.size() > 100)
1358     return false;
1359
1360   // If we had a phi translation failure, we'll have a single entry which is a
1361   // clobber in the current block.  Reject this early.
1362   if (Deps.size() == 1 && Deps[0].getResult().isClobber()) {
1363     DEBUG(
1364       dbgs() << "GVN: non-local load ";
1365       WriteAsOperand(dbgs(), LI);
1366       dbgs() << " is clobbered by " << *Deps[0].getResult().getInst() << '\n';
1367     );
1368     return false;
1369   }
1370
1371   // Filter out useless results (non-locals, etc).  Keep track of the blocks
1372   // where we have a value available in repl, also keep track of whether we see
1373   // dependencies that produce an unknown value for the load (such as a call
1374   // that could potentially clobber the load).
1375   SmallVector<AvailableValueInBlock, 16> ValuesPerBlock;
1376   SmallVector<BasicBlock*, 16> UnavailableBlocks;
1377
1378   const TargetData *TD = 0;
1379
1380   for (unsigned i = 0, e = Deps.size(); i != e; ++i) {
1381     BasicBlock *DepBB = Deps[i].getBB();
1382     MemDepResult DepInfo = Deps[i].getResult();
1383
1384     if (DepInfo.isClobber()) {
1385       // The address being loaded in this non-local block may not be the same as
1386       // the pointer operand of the load if PHI translation occurs.  Make sure
1387       // to consider the right address.
1388       Value *Address = Deps[i].getAddress();
1389
1390       // If the dependence is to a store that writes to a superset of the bits
1391       // read by the load, we can extract the bits we need for the load from the
1392       // stored value.
1393       if (StoreInst *DepSI = dyn_cast<StoreInst>(DepInfo.getInst())) {
1394         if (TD == 0)
1395           TD = getAnalysisIfAvailable<TargetData>();
1396         if (TD && Address) {
1397           int Offset = AnalyzeLoadFromClobberingStore(LI->getType(), Address,
1398                                                       DepSI, *TD);
1399           if (Offset != -1) {
1400             ValuesPerBlock.push_back(AvailableValueInBlock::get(DepBB,
1401                                                            DepSI->getOperand(0),
1402                                                                 Offset));
1403             continue;
1404           }
1405         }
1406       }
1407
1408       // If the clobbering value is a memset/memcpy/memmove, see if we can
1409       // forward a value on from it.
1410       if (MemIntrinsic *DepMI = dyn_cast<MemIntrinsic>(DepInfo.getInst())) {
1411         if (TD == 0)
1412           TD = getAnalysisIfAvailable<TargetData>();
1413         if (TD && Address) {
1414           int Offset = AnalyzeLoadFromClobberingMemInst(LI->getType(), Address,
1415                                                         DepMI, *TD);
1416           if (Offset != -1) {
1417             ValuesPerBlock.push_back(AvailableValueInBlock::getMI(DepBB, DepMI,
1418                                                                   Offset));
1419             continue;
1420           }
1421         }
1422       }
1423
1424       UnavailableBlocks.push_back(DepBB);
1425       continue;
1426     }
1427
1428     Instruction *DepInst = DepInfo.getInst();
1429
1430     // Loading the allocation -> undef.
1431     if (isa<AllocaInst>(DepInst) || isMalloc(DepInst) ||
1432         // Loading immediately after lifetime begin -> undef.
1433         isLifetimeStart(DepInst)) {
1434       ValuesPerBlock.push_back(AvailableValueInBlock::get(DepBB,
1435                                              UndefValue::get(LI->getType())));
1436       continue;
1437     }
1438
1439     if (StoreInst *S = dyn_cast<StoreInst>(DepInst)) {
1440       // Reject loads and stores that are to the same address but are of
1441       // different types if we have to.
1442       if (S->getOperand(0)->getType() != LI->getType()) {
1443         if (TD == 0)
1444           TD = getAnalysisIfAvailable<TargetData>();
1445
1446         // If the stored value is larger or equal to the loaded value, we can
1447         // reuse it.
1448         if (TD == 0 || !CanCoerceMustAliasedValueToLoad(S->getOperand(0),
1449                                                         LI->getType(), *TD)) {
1450           UnavailableBlocks.push_back(DepBB);
1451           continue;
1452         }
1453       }
1454
1455       ValuesPerBlock.push_back(AvailableValueInBlock::get(DepBB,
1456                                                           S->getOperand(0)));
1457       continue;
1458     }
1459
1460     if (LoadInst *LD = dyn_cast<LoadInst>(DepInst)) {
1461       // If the types mismatch and we can't handle it, reject reuse of the load.
1462       if (LD->getType() != LI->getType()) {
1463         if (TD == 0)
1464           TD = getAnalysisIfAvailable<TargetData>();
1465
1466         // If the stored value is larger or equal to the loaded value, we can
1467         // reuse it.
1468         if (TD == 0 || !CanCoerceMustAliasedValueToLoad(LD, LI->getType(),*TD)){
1469           UnavailableBlocks.push_back(DepBB);
1470           continue;
1471         }
1472       }
1473       ValuesPerBlock.push_back(AvailableValueInBlock::get(DepBB, LD));
1474       continue;
1475     }
1476
1477     UnavailableBlocks.push_back(DepBB);
1478     continue;
1479   }
1480
1481   // If we have no predecessors that produce a known value for this load, exit
1482   // early.
1483   if (ValuesPerBlock.empty()) return false;
1484
1485   // If all of the instructions we depend on produce a known value for this
1486   // load, then it is fully redundant and we can use PHI insertion to compute
1487   // its value.  Insert PHIs and remove the fully redundant value now.
1488   if (UnavailableBlocks.empty()) {
1489     DEBUG(dbgs() << "GVN REMOVING NONLOCAL LOAD: " << *LI << '\n');
1490
1491     // Perform PHI construction.
1492     Value *V = ConstructSSAForLoadSet(LI, ValuesPerBlock, TD, *DT,
1493                                       VN.getAliasAnalysis());
1494     LI->replaceAllUsesWith(V);
1495
1496     if (isa<PHINode>(V))
1497       V->takeName(LI);
1498     if (V->getType()->isPointerTy())
1499       MD->invalidateCachedPointerInfo(V);
1500     VN.erase(LI);
1501     toErase.push_back(LI);
1502     ++NumGVNLoad;
1503     return true;
1504   }
1505
1506   if (!EnablePRE || !EnableLoadPRE)
1507     return false;
1508
1509   // Okay, we have *some* definitions of the value.  This means that the value
1510   // is available in some of our (transitive) predecessors.  Lets think about
1511   // doing PRE of this load.  This will involve inserting a new load into the
1512   // predecessor when it's not available.  We could do this in general, but
1513   // prefer to not increase code size.  As such, we only do this when we know
1514   // that we only have to insert *one* load (which means we're basically moving
1515   // the load, not inserting a new one).
1516
1517   SmallPtrSet<BasicBlock *, 4> Blockers;
1518   for (unsigned i = 0, e = UnavailableBlocks.size(); i != e; ++i)
1519     Blockers.insert(UnavailableBlocks[i]);
1520
1521   // Lets find first basic block with more than one predecessor.  Walk backwards
1522   // through predecessors if needed.
1523   BasicBlock *LoadBB = LI->getParent();
1524   BasicBlock *TmpBB = LoadBB;
1525
1526   bool isSinglePred = false;
1527   bool allSingleSucc = true;
1528   while (TmpBB->getSinglePredecessor()) {
1529     isSinglePred = true;
1530     TmpBB = TmpBB->getSinglePredecessor();
1531     if (TmpBB == LoadBB) // Infinite (unreachable) loop.
1532       return false;
1533     if (Blockers.count(TmpBB))
1534       return false;
1535     if (TmpBB->getTerminator()->getNumSuccessors() != 1)
1536       allSingleSucc = false;
1537   }
1538
1539   assert(TmpBB);
1540   LoadBB = TmpBB;
1541
1542   // If we have a repl set with LI itself in it, this means we have a loop where
1543   // at least one of the values is LI.  Since this means that we won't be able
1544   // to eliminate LI even if we insert uses in the other predecessors, we will
1545   // end up increasing code size.  Reject this by scanning for LI.
1546   for (unsigned i = 0, e = ValuesPerBlock.size(); i != e; ++i) {
1547     if (ValuesPerBlock[i].isSimpleValue() &&
1548         ValuesPerBlock[i].getSimpleValue() == LI) {
1549       // Skip cases where LI is the only definition, even for EnableFullLoadPRE.
1550       if (!EnableFullLoadPRE || e == 1)
1551         return false;
1552     }
1553   }
1554
1555   // FIXME: It is extremely unclear what this loop is doing, other than
1556   // artificially restricting loadpre.
1557   if (isSinglePred) {
1558     bool isHot = false;
1559     for (unsigned i = 0, e = ValuesPerBlock.size(); i != e; ++i) {
1560       const AvailableValueInBlock &AV = ValuesPerBlock[i];
1561       if (AV.isSimpleValue())
1562         // "Hot" Instruction is in some loop (because it dominates its dep.
1563         // instruction).
1564         if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(AV.getSimpleValue()))
1565           if (DT->dominates(LI, I)) {
1566             isHot = true;
1567             break;
1568           }
1569     }
1570
1571     // We are interested only in "hot" instructions. We don't want to do any
1572     // mis-optimizations here.
1573     if (!isHot)
1574       return false;
1575   }
1576
1577   // Check to see how many predecessors have the loaded value fully
1578   // available.
1579   DenseMap<BasicBlock*, Value*> PredLoads;
1580   DenseMap<BasicBlock*, char> FullyAvailableBlocks;
1581   for (unsigned i = 0, e = ValuesPerBlock.size(); i != e; ++i)
1582     FullyAvailableBlocks[ValuesPerBlock[i].BB] = true;
1583   for (unsigned i = 0, e = UnavailableBlocks.size(); i != e; ++i)
1584     FullyAvailableBlocks[UnavailableBlocks[i]] = false;
1585
1586   SmallVector<std::pair<TerminatorInst*, unsigned>, 4> NeedToSplit;
1587   for (pred_iterator PI = pred_begin(LoadBB), E = pred_end(LoadBB);
1588        PI != E; ++PI) {
1589     BasicBlock *Pred = *PI;
1590     if (IsValueFullyAvailableInBlock(Pred, FullyAvailableBlocks)) {
1591       continue;
1592     }
1593     PredLoads[Pred] = 0;
1594
1595     if (Pred->getTerminator()->getNumSuccessors() != 1) {
1596       if (isa<IndirectBrInst>(Pred->getTerminator())) {
1597         DEBUG(dbgs() << "COULD NOT PRE LOAD BECAUSE OF INDBR CRITICAL EDGE '"
1598               << Pred->getName() << "': " << *LI << '\n');
1599         return false;
1600       }
1601       unsigned SuccNum = GetSuccessorNumber(Pred, LoadBB);
1602       NeedToSplit.push_back(std::make_pair(Pred->getTerminator(), SuccNum));
1603     }
1604   }
1605   if (!NeedToSplit.empty()) {
1606     toSplit.append(NeedToSplit.begin(), NeedToSplit.end());
1607     return false;
1608   }
1609
1610   // Decide whether PRE is profitable for this load.
1611   unsigned NumUnavailablePreds = PredLoads.size();
1612   assert(NumUnavailablePreds != 0 &&
1613          "Fully available value should be eliminated above!");
1614   if (!EnableFullLoadPRE) {
1615     // If this load is unavailable in multiple predecessors, reject it.
1616     // FIXME: If we could restructure the CFG, we could make a common pred with
1617     // all the preds that don't have an available LI and insert a new load into
1618     // that one block.
1619     if (NumUnavailablePreds != 1)
1620       return false;
1621   }
1622
1623   // Check if the load can safely be moved to all the unavailable predecessors.
1624   bool CanDoPRE = true;
1625   SmallVector<Instruction*, 8> NewInsts;
1626   for (DenseMap<BasicBlock*, Value*>::iterator I = PredLoads.begin(),
1627          E = PredLoads.end(); I != E; ++I) {
1628     BasicBlock *UnavailablePred = I->first;
1629
1630     // Do PHI translation to get its value in the predecessor if necessary.  The
1631     // returned pointer (if non-null) is guaranteed to dominate UnavailablePred.
1632
1633     // If all preds have a single successor, then we know it is safe to insert
1634     // the load on the pred (?!?), so we can insert code to materialize the
1635     // pointer if it is not available.
1636     PHITransAddr Address(LI->getOperand(0), TD);
1637     Value *LoadPtr = 0;
1638     if (allSingleSucc) {
1639       LoadPtr = Address.PHITranslateWithInsertion(LoadBB, UnavailablePred,
1640                                                   *DT, NewInsts);
1641     } else {
1642       Address.PHITranslateValue(LoadBB, UnavailablePred, DT);
1643       LoadPtr = Address.getAddr();
1644     }
1645
1646     // If we couldn't find or insert a computation of this phi translated value,
1647     // we fail PRE.
1648     if (LoadPtr == 0) {
1649       DEBUG(dbgs() << "COULDN'T INSERT PHI TRANSLATED VALUE OF: "
1650             << *LI->getOperand(0) << "\n");
1651       CanDoPRE = false;
1652       break;
1653     }
1654
1655     // Make sure it is valid to move this load here.  We have to watch out for:
1656     //  @1 = getelementptr (i8* p, ...
1657     //  test p and branch if == 0
1658     //  load @1
1659     // It is valid to have the getelementptr before the test, even if p can be 0,
1660     // as getelementptr only does address arithmetic.
1661     // If we are not pushing the value through any multiple-successor blocks
1662     // we do not have this case.  Otherwise, check that the load is safe to
1663     // put anywhere; this can be improved, but should be conservatively safe.
1664     if (!allSingleSucc &&
1665         // FIXME: REEVALUTE THIS.
1666         !isSafeToLoadUnconditionally(LoadPtr,
1667                                      UnavailablePred->getTerminator(),
1668                                      LI->getAlignment(), TD)) {
1669       CanDoPRE = false;
1670       break;
1671     }
1672
1673     I->second = LoadPtr;
1674   }
1675
1676   if (!CanDoPRE) {
1677     while (!NewInsts.empty())
1678       NewInsts.pop_back_val()->eraseFromParent();
1679     return false;
1680   }
1681
1682   // Okay, we can eliminate this load by inserting a reload in the predecessor
1683   // and using PHI construction to get the value in the other predecessors, do
1684   // it.
1685   DEBUG(dbgs() << "GVN REMOVING PRE LOAD: " << *LI << '\n');
1686   DEBUG(if (!NewInsts.empty())
1687           dbgs() << "INSERTED " << NewInsts.size() << " INSTS: "
1688                  << *NewInsts.back() << '\n');
1689
1690   // Assign value numbers to the new instructions.
1691   for (unsigned i = 0, e = NewInsts.size(); i != e; ++i) {
1692     // FIXME: We really _ought_ to insert these value numbers into their
1693     // parent's availability map.  However, in doing so, we risk getting into
1694     // ordering issues.  If a block hasn't been processed yet, we would be
1695     // marking a value as AVAIL-IN, which isn't what we intend.
1696     VN.lookup_or_add(NewInsts[i]);
1697   }
1698
1699   for (DenseMap<BasicBlock*, Value*>::iterator I = PredLoads.begin(),
1700          E = PredLoads.end(); I != E; ++I) {
1701     BasicBlock *UnavailablePred = I->first;
1702     Value *LoadPtr = I->second;
1703
1704     Value *NewLoad = new LoadInst(LoadPtr, LI->getName()+".pre", false,
1705                                   LI->getAlignment(),
1706                                   UnavailablePred->getTerminator());
1707
1708     // Add the newly created load.
1709     ValuesPerBlock.push_back(AvailableValueInBlock::get(UnavailablePred,
1710                                                         NewLoad));
1711     MD->invalidateCachedPointerInfo(LoadPtr);
1712     DEBUG(dbgs() << "GVN INSERTED " << *NewLoad << '\n');
1713   }
1714
1715   // Perform PHI construction.
1716   Value *V = ConstructSSAForLoadSet(LI, ValuesPerBlock, TD, *DT,
1717                                     VN.getAliasAnalysis());
1718   LI->replaceAllUsesWith(V);
1719   if (isa<PHINode>(V))
1720     V->takeName(LI);
1721   if (V->getType()->isPointerTy())
1722     MD->invalidateCachedPointerInfo(V);
1723   VN.erase(LI);
1724   toErase.push_back(LI);
1725   ++NumPRELoad;
1726   return true;
1727 }
1728
1729 /// processLoad - Attempt to eliminate a load, first by eliminating it
1730 /// locally, and then attempting non-local elimination if that fails.
1731 bool GVN::processLoad(LoadInst *L, SmallVectorImpl<Instruction*> &toErase) {
1732   if (!MD)
1733     return false;
1734
1735   if (L->isVolatile())
1736     return false;
1737
1738   // ... to a pointer that has been loaded from before...
1739   MemDepResult Dep = MD->getDependency(L);
1740
1741   // If the value isn't available, don't do anything!
1742   if (Dep.isClobber()) {
1743     // Check to see if we have something like this:
1744     //   store i32 123, i32* %P
1745     //   %A = bitcast i32* %P to i8*
1746     //   %B = gep i8* %A, i32 1
1747     //   %C = load i8* %B
1748     //
1749     // We could do that by recognizing if the clobber instructions are obviously
1750     // a common base + constant offset, and if the previous store (or memset)
1751     // completely covers this load.  This sort of thing can happen in bitfield
1752     // access code.
1753     Value *AvailVal = 0;
1754     if (StoreInst *DepSI = dyn_cast<StoreInst>(Dep.getInst()))
1755       if (const TargetData *TD = getAnalysisIfAvailable<TargetData>()) {
1756         int Offset = AnalyzeLoadFromClobberingStore(L->getType(),
1757                                                     L->getPointerOperand(),
1758                                                     DepSI, *TD);
1759         if (Offset != -1)
1760           AvailVal = GetStoreValueForLoad(DepSI->getOperand(0), Offset,
1761                                           L->getType(), L, *TD);
1762       }
1763
1764     // If the clobbering value is a memset/memcpy/memmove, see if we can forward
1765     // a value on from it.
1766     if (MemIntrinsic *DepMI = dyn_cast<MemIntrinsic>(Dep.getInst())) {
1767       if (const TargetData *TD = getAnalysisIfAvailable<TargetData>()) {
1768         int Offset = AnalyzeLoadFromClobberingMemInst(L->getType(),
1769                                                       L->getPointerOperand(),
1770                                                       DepMI, *TD);
1771         if (Offset != -1)
1772           AvailVal = GetMemInstValueForLoad(DepMI, Offset, L->getType(), L,*TD);
1773       }
1774     }
1775
1776     if (AvailVal) {
1777       DEBUG(dbgs() << "GVN COERCED INST:\n" << *Dep.getInst() << '\n'
1778             << *AvailVal << '\n' << *L << "\n\n\n");
1779
1780       // Replace the load!
1781       L->replaceAllUsesWith(AvailVal);
1782       if (AvailVal->getType()->isPointerTy())
1783         MD->invalidateCachedPointerInfo(AvailVal);
1784       VN.erase(L);
1785       toErase.push_back(L);
1786       ++NumGVNLoad;
1787       return true;
1788     }
1789
1790     DEBUG(
1791       // fast print dep, using operator<< on instruction would be too slow
1792       dbgs() << "GVN: load ";
1793       WriteAsOperand(dbgs(), L);
1794       Instruction *I = Dep.getInst();
1795       dbgs() << " is clobbered by " << *I << '\n';
1796     );
1797     return false;
1798   }
1799
1800   // If it is defined in another block, try harder.
1801   if (Dep.isNonLocal())
1802     return processNonLocalLoad(L, toErase);
1803
1804   Instruction *DepInst = Dep.getInst();
1805   if (StoreInst *DepSI = dyn_cast<StoreInst>(DepInst)) {
1806     Value *StoredVal = DepSI->getOperand(0);
1807
1808     // The store and load are to a must-aliased pointer, but they may not
1809     // actually have the same type.  See if we know how to reuse the stored
1810     // value (depending on its type).
1811     const TargetData *TD = 0;
1812     if (StoredVal->getType() != L->getType()) {
1813       if ((TD = getAnalysisIfAvailable<TargetData>())) {
1814         StoredVal = CoerceAvailableValueToLoadType(StoredVal, L->getType(),
1815                                                    L, *TD);
1816         if (StoredVal == 0)
1817           return false;
1818
1819         DEBUG(dbgs() << "GVN COERCED STORE:\n" << *DepSI << '\n' << *StoredVal
1820                      << '\n' << *L << "\n\n\n");
1821       }
1822       else
1823         return false;
1824     }
1825
1826     // Remove it!
1827     L->replaceAllUsesWith(StoredVal);
1828     if (StoredVal->getType()->isPointerTy())
1829       MD->invalidateCachedPointerInfo(StoredVal);
1830     VN.erase(L);
1831     toErase.push_back(L);
1832     ++NumGVNLoad;
1833     return true;
1834   }
1835
1836   if (LoadInst *DepLI = dyn_cast<LoadInst>(DepInst)) {
1837     Value *AvailableVal = DepLI;
1838
1839     // The loads are of a must-aliased pointer, but they may not actually have
1840     // the same type.  See if we know how to reuse the previously loaded value
1841     // (depending on its type).
1842     const TargetData *TD = 0;
1843     if (DepLI->getType() != L->getType()) {
1844       if ((TD = getAnalysisIfAvailable<TargetData>())) {
1845         AvailableVal = CoerceAvailableValueToLoadType(DepLI, L->getType(), L,*TD);
1846         if (AvailableVal == 0)
1847           return false;
1848
1849         DEBUG(dbgs() << "GVN COERCED LOAD:\n" << *DepLI << "\n" << *AvailableVal
1850                      << "\n" << *L << "\n\n\n");
1851       }
1852       else
1853         return false;
1854     }
1855
1856     // Remove it!
1857     L->replaceAllUsesWith(AvailableVal);
1858     if (DepLI->getType()->isPointerTy())
1859       MD->invalidateCachedPointerInfo(DepLI);
1860     VN.erase(L);
1861     toErase.push_back(L);
1862     ++NumGVNLoad;
1863     return true;
1864   }
1865
1866   // If this load really doesn't depend on anything, then we must be loading an
1867   // undef value.  This can happen when loading for a fresh allocation with no
1868   // intervening stores, for example.
1869   if (isa<AllocaInst>(DepInst) || isMalloc(DepInst)) {
1870     L->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(L->getType()));
1871     VN.erase(L);
1872     toErase.push_back(L);
1873     ++NumGVNLoad;
1874     return true;
1875   }
1876
1877   // If this load occurs either right after a lifetime begin,
1878   // then the loaded value is undefined.
1879   if (IntrinsicInst* II = dyn_cast<IntrinsicInst>(DepInst)) {
1880     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::lifetime_start) {
1881       L->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(L->getType()));
1882       VN.erase(L);
1883       toErase.push_back(L);
1884       ++NumGVNLoad;
1885       return true;
1886     }
1887   }
1888
1889   return false;
1890 }
1891
1892 Value *GVN::lookupNumber(BasicBlock *BB, uint32_t num) {
1893   DenseMap<BasicBlock*, ValueNumberScope*>::iterator I = localAvail.find(BB);
1894   if (I == localAvail.end())
1895     return 0;
1896
1897   ValueNumberScope *Locals = I->second;
1898   while (Locals) {
1899     DenseMap<uint32_t, Value*>::iterator I = Locals->table.find(num);
1900     if (I != Locals->table.end())
1901       return I->second;
1902     Locals = Locals->parent;
1903   }
1904
1905   return 0;
1906 }
1907
1908
1909 /// processInstruction - When calculating availability, handle an instruction
1910 /// by inserting it into the appropriate sets
1911 bool GVN::processInstruction(Instruction *I,
1912                              SmallVectorImpl<Instruction*> &toErase) {
1913   // Ignore dbg info intrinsics.
1914   if (isa<DbgInfoIntrinsic>(I))
1915     return false;
1916
1917   if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(I)) {
1918     bool Changed = processLoad(LI, toErase);
1919
1920     if (!Changed) {
1921       unsigned Num = VN.lookup_or_add(LI);
1922       localAvail[I->getParent()]->table.insert(std::make_pair(Num, LI));
1923     }
1924
1925     return Changed;
1926   }
1927
1928   uint32_t NextNum = VN.getNextUnusedValueNumber();
1929   unsigned Num = VN.lookup_or_add(I);
1930
1931   if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(I)) {
1932     localAvail[I->getParent()]->table.insert(std::make_pair(Num, I));
1933
1934     if (!BI->isConditional() || isa<Constant>(BI->getCondition()))
1935       return false;
1936
1937     Value *BranchCond = BI->getCondition();
1938     uint32_t CondVN = VN.lookup_or_add(BranchCond);
1939
1940     BasicBlock *TrueSucc = BI->getSuccessor(0);
1941     BasicBlock *FalseSucc = BI->getSuccessor(1);
1942
1943     if (TrueSucc->getSinglePredecessor())
1944       localAvail[TrueSucc]->table[CondVN] =
1945         ConstantInt::getTrue(TrueSucc->getContext());
1946     if (FalseSucc->getSinglePredecessor())
1947       localAvail[FalseSucc]->table[CondVN] =
1948         ConstantInt::getFalse(TrueSucc->getContext());
1949
1950     return false;
1951
1952   // Allocations are always uniquely numbered, so we can save time and memory
1953   // by fast failing them.
1954   } else if (isa<AllocaInst>(I) || isa<TerminatorInst>(I)) {
1955     localAvail[I->getParent()]->table.insert(std::make_pair(Num, I));
1956     return false;
1957   }
1958
1959   // Collapse PHI nodes
1960   if (PHINode* p = dyn_cast<PHINode>(I)) {
1961     Value *constVal = CollapsePhi(p);
1962
1963     if (constVal) {
1964       p->replaceAllUsesWith(constVal);
1965       if (MD && constVal->getType()->isPointerTy())
1966         MD->invalidateCachedPointerInfo(constVal);
1967       VN.erase(p);
1968
1969       toErase.push_back(p);
1970     } else {
1971       localAvail[I->getParent()]->table.insert(std::make_pair(Num, I));
1972     }
1973
1974   // If the number we were assigned was a brand new VN, then we don't
1975   // need to do a lookup to see if the number already exists
1976   // somewhere in the domtree: it can't!
1977   } else if (Num == NextNum) {
1978     localAvail[I->getParent()]->table.insert(std::make_pair(Num, I));
1979
1980   // Perform fast-path value-number based elimination of values inherited from
1981   // dominators.
1982   } else if (Value *repl = lookupNumber(I->getParent(), Num)) {
1983     // Remove it!
1984     VN.erase(I);
1985     I->replaceAllUsesWith(repl);
1986     if (MD && repl->getType()->isPointerTy())
1987       MD->invalidateCachedPointerInfo(repl);
1988     toErase.push_back(I);
1989     return true;
1990
1991   } else {
1992     localAvail[I->getParent()]->table.insert(std::make_pair(Num, I));
1993   }
1994
1995   return false;
1996 }
1997
1998 /// runOnFunction - This is the main transformation entry point for a function.
1999 bool GVN::runOnFunction(Function& F) {
2000   if (!NoLoads)
2001     MD = &getAnalysis<MemoryDependenceAnalysis>();
2002   DT = &getAnalysis<DominatorTree>();
2003   VN.setAliasAnalysis(&getAnalysis<AliasAnalysis>());
2004   VN.setMemDep(MD);
2005   VN.setDomTree(DT);
2006
2007   bool Changed = false;
2008   bool ShouldContinue = true;
2009
2010   // Merge unconditional branches, allowing PRE to catch more
2011   // optimization opportunities.
2012   for (Function::iterator FI = F.begin(), FE = F.end(); FI != FE; ) {
2013     BasicBlock *BB = FI;
2014     ++FI;
2015     bool removedBlock = MergeBlockIntoPredecessor(BB, this);
2016     if (removedBlock) ++NumGVNBlocks;
2017
2018     Changed |= removedBlock;
2019   }
2020
2021   unsigned Iteration = 0;
2022
2023   while (ShouldContinue) {
2024     DEBUG(dbgs() << "GVN iteration: " << Iteration << "\n");
2025     ShouldContinue = iterateOnFunction(F);
2026     if (splitCriticalEdges())
2027       ShouldContinue = true;
2028     Changed |= ShouldContinue;
2029     ++Iteration;
2030   }
2031
2032   if (EnablePRE) {
2033     bool PREChanged = true;
2034     while (PREChanged) {
2035       PREChanged = performPRE(F);
2036       Changed |= PREChanged;
2037     }
2038   }
2039   // FIXME: Should perform GVN again after PRE does something.  PRE can move
2040   // computations into blocks where they become fully redundant.  Note that
2041   // we can't do this until PRE's critical edge splitting updates memdep.
2042   // Actually, when this happens, we should just fully integrate PRE into GVN.
2043
2044   cleanupGlobalSets();
2045
2046   return Changed;
2047 }
2048
2049
2050 bool GVN::processBlock(BasicBlock *BB) {
2051   // FIXME: Kill off toErase by doing erasing eagerly in a helper function (and
2052   // incrementing BI before processing an instruction).
2053   SmallVector<Instruction*, 8> toErase;
2054   bool ChangedFunction = false;
2055
2056   for (BasicBlock::iterator BI = BB->begin(), BE = BB->end();
2057        BI != BE;) {
2058     ChangedFunction |= processInstruction(BI, toErase);
2059     if (toErase.empty()) {
2060       ++BI;
2061       continue;
2062     }
2063
2064     // If we need some instructions deleted, do it now.
2065     NumGVNInstr += toErase.size();
2066
2067     // Avoid iterator invalidation.
2068     bool AtStart = BI == BB->begin();
2069     if (!AtStart)
2070       --BI;
2071
2072     for (SmallVector<Instruction*, 4>::iterator I = toErase.begin(),
2073          E = toErase.end(); I != E; ++I) {
2074       DEBUG(dbgs() << "GVN removed: " << **I << '\n');
2075       if (MD) MD->removeInstruction(*I);
2076       (*I)->eraseFromParent();
2077       DEBUG(verifyRemoved(*I));
2078     }
2079     toErase.clear();
2080
2081     if (AtStart)
2082       BI = BB->begin();
2083     else
2084       ++BI;
2085   }
2086
2087   return ChangedFunction;
2088 }
2089
2090 /// performPRE - Perform a purely local form of PRE that looks for diamond
2091 /// control flow patterns and attempts to perform simple PRE at the join point.
2092 bool GVN::performPRE(Function &F) {
2093   bool Changed = false;
2094   DenseMap<BasicBlock*, Value*> predMap;
2095   for (df_iterator<BasicBlock*> DI = df_begin(&F.getEntryBlock()),
2096        DE = df_end(&F.getEntryBlock()); DI != DE; ++DI) {
2097     BasicBlock *CurrentBlock = *DI;
2098
2099     // Nothing to PRE in the entry block.
2100     if (CurrentBlock == &F.getEntryBlock()) continue;
2101
2102     for (BasicBlock::iterator BI = CurrentBlock->begin(),
2103          BE = CurrentBlock->end(); BI != BE; ) {
2104       Instruction *CurInst = BI++;
2105
2106       if (isa<AllocaInst>(CurInst) ||
2107           isa<TerminatorInst>(CurInst) || isa<PHINode>(CurInst) ||
2108           CurInst->getType()->isVoidTy() ||
2109           CurInst->mayReadFromMemory() || CurInst->mayHaveSideEffects() ||
2110           isa<DbgInfoIntrinsic>(CurInst))
2111         continue;
2112
2113       // We don't currently value number ANY inline asm calls.
2114       if (CallInst *CallI = dyn_cast<CallInst>(CurInst))
2115         if (CallI->isInlineAsm())
2116           continue;
2117
2118       uint32_t ValNo = VN.lookup(CurInst);
2119
2120       // Look for the predecessors for PRE opportunities.  We're
2121       // only trying to solve the basic diamond case, where
2122       // a value is computed in the successor and one predecessor,
2123       // but not the other.  We also explicitly disallow cases
2124       // where the successor is its own predecessor, because they're
2125       // more complicated to get right.
2126       unsigned NumWith = 0;
2127       unsigned NumWithout = 0;
2128       BasicBlock *PREPred = 0;
2129       predMap.clear();
2130
2131       for (pred_iterator PI = pred_begin(CurrentBlock),
2132            PE = pred_end(CurrentBlock); PI != PE; ++PI) {
2133         BasicBlock *P = *PI;
2134         // We're not interested in PRE where the block is its
2135         // own predecessor, or in blocks with predecessors
2136         // that are not reachable.
2137         if (P == CurrentBlock) {
2138           NumWithout = 2;
2139           break;
2140         } else if (!localAvail.count(P))  {
2141           NumWithout = 2;
2142           break;
2143         }
2144
2145         DenseMap<uint32_t, Value*>::iterator predV =
2146                                             localAvail[P]->table.find(ValNo);
2147         if (predV == localAvail[P]->table.end()) {
2148           PREPred = P;
2149           ++NumWithout;
2150         } else if (predV->second == CurInst) {
2151           NumWithout = 2;
2152         } else {
2153           predMap[P] = predV->second;
2154           ++NumWith;
2155         }
2156       }
2157
2158       // Don't do PRE when it might increase code size, i.e. when
2159       // we would need to insert instructions in more than one pred.
2160       if (NumWithout != 1 || NumWith == 0)
2161         continue;
2162
2163       // Don't do PRE across indirect branch.
2164       if (isa<IndirectBrInst>(PREPred->getTerminator()))
2165         continue;
2166
2167       // We can't do PRE safely on a critical edge, so instead we schedule
2168       // the edge to be split and perform the PRE the next time we iterate
2169       // on the function.
2170       unsigned SuccNum = GetSuccessorNumber(PREPred, CurrentBlock);
2171       if (isCriticalEdge(PREPred->getTerminator(), SuccNum)) {
2172         toSplit.push_back(std::make_pair(PREPred->getTerminator(), SuccNum));
2173         continue;
2174       }
2175
2176       // Instantiate the expression in the predecessor that lacked it.
2177       // Because we are going top-down through the block, all value numbers
2178       // will be available in the predecessor by the time we need them.  Any
2179       // that weren't originally present will have been instantiated earlier
2180       // in this loop.
2181       Instruction *PREInstr = CurInst->clone();
2182       bool success = true;
2183       for (unsigned i = 0, e = CurInst->getNumOperands(); i != e; ++i) {
2184         Value *Op = PREInstr->getOperand(i);
2185         if (isa<Argument>(Op) || isa<Constant>(Op) || isa<GlobalValue>(Op))
2186           continue;
2187
2188         if (Value *V = lookupNumber(PREPred, VN.lookup(Op))) {
2189           PREInstr->setOperand(i, V);
2190         } else {
2191           success = false;
2192           break;
2193         }
2194       }
2195
2196       // Fail out if we encounter an operand that is not available in
2197       // the PRE predecessor.  This is typically because of loads which
2198       // are not value numbered precisely.
2199       if (!success) {
2200         delete PREInstr;
2201         DEBUG(verifyRemoved(PREInstr));
2202         continue;
2203       }
2204
2205       PREInstr->insertBefore(PREPred->getTerminator());
2206       PREInstr->setName(CurInst->getName() + ".pre");
2207       predMap[PREPred] = PREInstr;
2208       VN.add(PREInstr, ValNo);
2209       ++NumGVNPRE;
2210
2211       // Update the availability map to include the new instruction.
2212       localAvail[PREPred]->table.insert(std::make_pair(ValNo, PREInstr));
2213
2214       // Create a PHI to make the value available in this block.
2215       PHINode* Phi = PHINode::Create(CurInst->getType(),
2216                                      CurInst->getName() + ".pre-phi",
2217                                      CurrentBlock->begin());
2218       for (pred_iterator PI = pred_begin(CurrentBlock),
2219            PE = pred_end(CurrentBlock); PI != PE; ++PI) {
2220         BasicBlock *P = *PI;
2221         Phi->addIncoming(predMap[P], P);
2222       }
2223
2224       VN.add(Phi, ValNo);
2225       localAvail[CurrentBlock]->table[ValNo] = Phi;
2226
2227       CurInst->replaceAllUsesWith(Phi);
2228       if (MD && Phi->getType()->isPointerTy())
2229         MD->invalidateCachedPointerInfo(Phi);
2230       VN.erase(CurInst);
2231
2232       DEBUG(dbgs() << "GVN PRE removed: " << *CurInst << '\n');
2233       if (MD) MD->removeInstruction(CurInst);
2234       CurInst->eraseFromParent();
2235       DEBUG(verifyRemoved(CurInst));
2236       Changed = true;
2237     }
2238   }
2239
2240   if (splitCriticalEdges())
2241     Changed = true;
2242
2243   return Changed;
2244 }
2245
2246 /// splitCriticalEdges - Split critical edges found during the previous
2247 /// iteration that may enable further optimization.
2248 bool GVN::splitCriticalEdges() {
2249   if (toSplit.empty())
2250     return false;
2251   do {
2252     std::pair<TerminatorInst*, unsigned> Edge = toSplit.pop_back_val();
2253     SplitCriticalEdge(Edge.first, Edge.second, this);
2254   } while (!toSplit.empty());
2255   if (MD) MD->invalidateCachedPredecessors();
2256   return true;
2257 }
2258
2259 /// iterateOnFunction - Executes one iteration of GVN
2260 bool GVN::iterateOnFunction(Function &F) {
2261   cleanupGlobalSets();
2262
2263   for (df_iterator<DomTreeNode*> DI = df_begin(DT->getRootNode()),
2264        DE = df_end(DT->getRootNode()); DI != DE; ++DI) {
2265     if (DI->getIDom())
2266       localAvail[DI->getBlock()] =
2267                    new ValueNumberScope(localAvail[DI->getIDom()->getBlock()]);
2268     else
2269       localAvail[DI->getBlock()] = new ValueNumberScope(0);
2270   }
2271
2272   // Top-down walk of the dominator tree
2273   bool Changed = false;
2274 #if 0
2275   // Needed for value numbering with phi construction to work.
2276   ReversePostOrderTraversal<Function*> RPOT(&F);
2277   for (ReversePostOrderTraversal<Function*>::rpo_iterator RI = RPOT.begin(),
2278        RE = RPOT.end(); RI != RE; ++RI)
2279     Changed |= processBlock(*RI);
2280 #else
2281   for (df_iterator<DomTreeNode*> DI = df_begin(DT->getRootNode()),
2282        DE = df_end(DT->getRootNode()); DI != DE; ++DI)
2283     Changed |= processBlock(DI->getBlock());
2284 #endif
2285
2286   return Changed;
2287 }
2288
2289 void GVN::cleanupGlobalSets() {
2290   VN.clear();
2291
2292   for (DenseMap<BasicBlock*, ValueNumberScope*>::iterator
2293        I = localAvail.begin(), E = localAvail.end(); I != E; ++I)
2294     delete I->second;
2295   localAvail.clear();
2296 }
2297
2298 /// verifyRemoved - Verify that the specified instruction does not occur in our
2299 /// internal data structures.
2300 void GVN::verifyRemoved(const Instruction *Inst) const {
2301   VN.verifyRemoved(Inst);
2302
2303   // Walk through the value number scope to make sure the instruction isn't
2304   // ferreted away in it.
2305   for (DenseMap<BasicBlock*, ValueNumberScope*>::const_iterator
2306          I = localAvail.begin(), E = localAvail.end(); I != E; ++I) {
2307     const ValueNumberScope *VNS = I->second;
2308
2309     while (VNS) {
2310       for (DenseMap<uint32_t, Value*>::const_iterator
2311              II = VNS->table.begin(), IE = VNS->table.end(); II != IE; ++II) {
2312         assert(II->second != Inst && "Inst still in value numbering scope!");
2313       }
2314
2315       VNS = VNS->parent;
2316     }
2317   }
2318 }