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/Function.h"
  24 #include "llvm/IntrinsicInst.h"
  25 #include "llvm/LLVMContext.h"
  26 #include "llvm/Value.h"
  27 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
  28 #include "llvm/ADT/DepthFirstIterator.h"
  29 #include "llvm/ADT/PostOrderIterator.h"
  30 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  31 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  32 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  33 #include "llvm/Analysis/Dominators.h"
  34 #include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
  35 #include "llvm/Analysis/MemoryDependenceAnalysis.h"
  36 #include "llvm/Support/CFG.h"
  37 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  38 #include "llvm/Support/Compiler.h"
  39 #include "llvm/Support/Debug.h"
  40 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  41 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  42 #include "llvm/Transforms/Utils/BasicBlockUtils.h"
  43 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
  44 #include <cstdio>
  45 using namespace llvm;
  46
  47 STATISTIC(NumGVNInstr,  "Number of instructions deleted");
  48 STATISTIC(NumGVNLoad,   "Number of loads deleted");
  49 STATISTIC(NumGVNPRE,    "Number of instructions PRE'd");
  50 STATISTIC(NumGVNBlocks, "Number of blocks merged");
  51 STATISTIC(NumPRELoad,   "Number of loads PRE'd");
  52
  53 static cl::opt<bool> EnablePRE("enable-pre",
  54                                cl::init(true), cl::Hidden);
  55 static cl::opt<bool> EnableLoadPRE("enable-load-pre", cl::init(true));
  56
  57 //===----------------------------------------------------------------------===//
  58 //                         ValueTable Class
  59 //===----------------------------------------------------------------------===//
  60
  61 /// This class holds the mapping between values and value numbers.  It is used
  62 /// as an efficient mechanism to determine the expression-wise equivalence of
  63 /// two values.
  64 namespace {
  65   struct VISIBILITY_HIDDEN Expression {
  66     enum ExpressionOpcode { ADD, FADD, SUB, FSUB, MUL, FMUL,
  67                             UDIV, SDIV, FDIV, UREM, SREM,
  68                             FREM, SHL, LSHR, ASHR, AND, OR, XOR, ICMPEQ,
  69                             ICMPNE, ICMPUGT, ICMPUGE, ICMPULT, ICMPULE,
  70                             ICMPSGT, ICMPSGE, ICMPSLT, ICMPSLE, FCMPOEQ,
  71                             FCMPOGT, FCMPOGE, FCMPOLT, FCMPOLE, FCMPONE,
  72                             FCMPORD, FCMPUNO, FCMPUEQ, FCMPUGT, FCMPUGE,
  73                             FCMPULT, FCMPULE, FCMPUNE, EXTRACT, INSERT,
  74                             SHUFFLE, SELECT, TRUNC, ZEXT, SEXT, FPTOUI,
  75                             FPTOSI, UITOFP, SITOFP, FPTRUNC, FPEXT,
  76                             PTRTOINT, INTTOPTR, BITCAST, GEP, CALL, CONSTANT,
  77                             EMPTY, TOMBSTONE };
  78
  79     ExpressionOpcode opcode;
  80     const Type* type;
  81     uint32_t firstVN;
  82     uint32_t secondVN;
  83     uint32_t thirdVN;
  84     SmallVector<uint32_t, 4> varargs;
  85     Value* function;
  86
  87     Expression() { }
  88     Expression(ExpressionOpcode o) : opcode(o) { }
  89
  90     bool operator==(const Expression &other) const {
  91       if (opcode != other.opcode)
  92         return false;
  93       else if (opcode == EMPTY || opcode == TOMBSTONE)
  94         return true;
  95       else if (type != other.type)
  96         return false;
  97       else if (function != other.function)
  98         return false;
  99       else if (firstVN != other.firstVN)
 100         return false;
 101       else if (secondVN != other.secondVN)
 102         return false;
 103       else if (thirdVN != other.thirdVN)
 104         return false;
 105       else {
 106         if (varargs.size() != other.varargs.size())
 107           return false;
 108
 109         for (size_t i = 0; i < varargs.size(); ++i)
 110           if (varargs[i] != other.varargs[i])
 111             return false;
 112
 113         return true;
 114       }
 115     }
 116
 117     bool operator!=(const Expression &other) const {
 118       return !(*this == other);
 119     }
 120   };
 121
 122   class VISIBILITY_HIDDEN ValueTable {
 123     private:
 124       DenseMap<Value*, uint32_t> valueNumbering;
 125       DenseMap<Expression, uint32_t> expressionNumbering;
 126       AliasAnalysis* AA;
 127       MemoryDependenceAnalysis* MD;
 128       DominatorTree* DT;
 129
 130       uint32_t nextValueNumber;
 131
 132       Expression::ExpressionOpcode getOpcode(BinaryOperator* BO);
 133       Expression::ExpressionOpcode getOpcode(CmpInst* C);
 134       Expression::ExpressionOpcode getOpcode(CastInst* C);
 135       Expression create_expression(BinaryOperator* BO);
 136       Expression create_expression(CmpInst* C);
 137       Expression create_expression(ShuffleVectorInst* V);
 138       Expression create_expression(ExtractElementInst* C);
 139       Expression create_expression(InsertElementInst* V);
 140       Expression create_expression(SelectInst* V);
 141       Expression create_expression(CastInst* C);
 142       Expression create_expression(GetElementPtrInst* G);
 143       Expression create_expression(CallInst* C);
 144       Expression create_expression(Constant* C);
 145     public:
 146       ValueTable() : nextValueNumber(1) { }
 147       uint32_t lookup_or_add(Value* V);
 148       uint32_t lookup(Value* V) const;
 149       void add(Value* V, uint32_t num);
 150       void clear();
 151       void erase(Value* v);
 152       unsigned size();
 153       void setAliasAnalysis(AliasAnalysis* A) { AA = A; }
 154       AliasAnalysis *getAliasAnalysis() const { return AA; }
 155       void setMemDep(MemoryDependenceAnalysis* M) { MD = M; }
 156       void setDomTree(DominatorTree* D) { DT = D; }
 157       uint32_t getNextUnusedValueNumber() { return nextValueNumber; }
 158       void verifyRemoved(const Value *) const;
 159   };
 160 }
 161
 162 namespace llvm {
 163 template <> struct DenseMapInfo<Expression> {
 164   static inline Expression getEmptyKey() {
 165     return Expression(Expression::EMPTY);
 166   }
 167
 168   static inline Expression getTombstoneKey() {
 169     return Expression(Expression::TOMBSTONE);
 170   }
 171
 172   static unsigned getHashValue(const Expression e) {
 173     unsigned hash = e.opcode;
 174
 175     hash = e.firstVN + hash * 37;
 176     hash = e.secondVN + hash * 37;
 177     hash = e.thirdVN + hash * 37;
 178
 179     hash = ((unsigned)((uintptr_t)e.type >> 4) ^
 180             (unsigned)((uintptr_t)e.type >> 9)) +
 181            hash * 37;
 182
 183     for (SmallVector<uint32_t, 4>::const_iterator I = e.varargs.begin(),
 184          E = e.varargs.end(); I != E; ++I)
 185       hash = *I + hash * 37;
 186
 187     hash = ((unsigned)((uintptr_t)e.function >> 4) ^
 188             (unsigned)((uintptr_t)e.function >> 9)) +
 189            hash * 37;
 190
 191     return hash;
 192   }
 193   static bool isEqual(const Expression &LHS, const Expression &RHS) {
 194     return LHS == RHS;
 195   }
 196   static bool isPod() { return true; }
 197 };
 198 }
 199
 200 //===----------------------------------------------------------------------===//
 201 //                     ValueTable Internal Functions
 202 //===----------------------------------------------------------------------===//
 203 Expression::ExpressionOpcode ValueTable::getOpcode(BinaryOperator* BO) {
 204   switch(BO->getOpcode()) {
 205   default: // THIS SHOULD NEVER HAPPEN
 206     llvm_unreachable("Binary operator with unknown opcode?");
 207   case Instruction::Add:  return Expression::ADD;
 208   case Instruction::FAdd: return Expression::FADD;
 209   case Instruction::Sub:  return Expression::SUB;
 210   case Instruction::FSub: return Expression::FSUB;
 211   case Instruction::Mul:  return Expression::MUL;
 212   case Instruction::FMul: return Expression::FMUL;
 213   case Instruction::UDiv: return Expression::UDIV;
 214   case Instruction::SDiv: return Expression::SDIV;
 215   case Instruction::FDiv: return Expression::FDIV;
 216   case Instruction::URem: return Expression::UREM;
 217   case Instruction::SRem: return Expression::SREM;
 218   case Instruction::FRem: return Expression::FREM;
 219   case Instruction::Shl:  return Expression::SHL;
 220   case Instruction::LShr: return Expression::LSHR;
 221   case Instruction::AShr: return Expression::ASHR;
 222   case Instruction::And:  return Expression::AND;
 223   case Instruction::Or:   return Expression::OR;
 224   case Instruction::Xor:  return Expression::XOR;
 225   }
 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::ExpressionOpcode ValueTable::getOpcode(CastInst* C) {
 267   switch(C->getOpcode()) {
 268   default: // THIS SHOULD NEVER HAPPEN
 269     llvm_unreachable("Cast operator with unknown opcode?");
 270   case Instruction::Trunc:    return Expression::TRUNC;
 271   case Instruction::ZExt:     return Expression::ZEXT;
 272   case Instruction::SExt:     return Expression::SEXT;
 273   case Instruction::FPToUI:   return Expression::FPTOUI;
 274   case Instruction::FPToSI:   return Expression::FPTOSI;
 275   case Instruction::UIToFP:   return Expression::UITOFP;
 276   case Instruction::SIToFP:   return Expression::SITOFP;
 277   case Instruction::FPTrunc:  return Expression::FPTRUNC;
 278   case Instruction::FPExt:    return Expression::FPEXT;
 279   case Instruction::PtrToInt: return Expression::PTRTOINT;
 280   case Instruction::IntToPtr: return Expression::INTTOPTR;
 281   case Instruction::BitCast:  return Expression::BITCAST;
 282   }
 283 }
 284
 285 Expression ValueTable::create_expression(CallInst* C) {
 286   Expression e;
 287
 288   e.type = C->getType();
 289   e.firstVN = 0;
 290   e.secondVN = 0;
 291   e.thirdVN = 0;
 292   e.function = C->getCalledFunction();
 293   e.opcode = Expression::CALL;
 294
 295   for (CallInst::op_iterator I = C->op_begin()+1, E = C->op_end();
 296        I != E; ++I)
 297     e.varargs.push_back(lookup_or_add(*I));
 298
 299   return e;
 300 }
 301
 302 Expression ValueTable::create_expression(BinaryOperator* BO) {
 303   Expression e;
 304
 305   e.firstVN = lookup_or_add(BO->getOperand(0));
 306   e.secondVN = lookup_or_add(BO->getOperand(1));
 307   e.thirdVN = 0;
 308   e.function = 0;
 309   e.type = BO->getType();
 310   e.opcode = getOpcode(BO);
 311
 312   return e;
 313 }
 314
 315 Expression ValueTable::create_expression(CmpInst* C) {
 316   Expression e;
 317
 318   e.firstVN = lookup_or_add(C->getOperand(0));
 319   e.secondVN = lookup_or_add(C->getOperand(1));
 320   e.thirdVN = 0;
 321   e.function = 0;
 322   e.type = C->getType();
 323   e.opcode = getOpcode(C);
 324
 325   return e;
 326 }
 327
 328 Expression ValueTable::create_expression(CastInst* C) {
 329   Expression e;
 330
 331   e.firstVN = lookup_or_add(C->getOperand(0));
 332   e.secondVN = 0;
 333   e.thirdVN = 0;
 334   e.function = 0;
 335   e.type = C->getType();
 336   e.opcode = getOpcode(C);
 337
 338   return e;
 339 }
 340
 341 Expression ValueTable::create_expression(ShuffleVectorInst* S) {
 342   Expression e;
 343
 344   e.firstVN = lookup_or_add(S->getOperand(0));
 345   e.secondVN = lookup_or_add(S->getOperand(1));
 346   e.thirdVN = lookup_or_add(S->getOperand(2));
 347   e.function = 0;
 348   e.type = S->getType();
 349   e.opcode = Expression::SHUFFLE;
 350
 351   return e;
 352 }
 353
 354 Expression ValueTable::create_expression(ExtractElementInst* E) {
 355   Expression e;
 356
 357   e.firstVN = lookup_or_add(E->getOperand(0));
 358   e.secondVN = lookup_or_add(E->getOperand(1));
 359   e.thirdVN = 0;
 360   e.function = 0;
 361   e.type = E->getType();
 362   e.opcode = Expression::EXTRACT;
 363
 364   return e;
 365 }
 366
 367 Expression ValueTable::create_expression(InsertElementInst* I) {
 368   Expression e;
 369
 370   e.firstVN = lookup_or_add(I->getOperand(0));
 371   e.secondVN = lookup_or_add(I->getOperand(1));
 372   e.thirdVN = lookup_or_add(I->getOperand(2));
 373   e.function = 0;
 374   e.type = I->getType();
 375   e.opcode = Expression::INSERT;
 376
 377   return e;
 378 }
 379
 380 Expression ValueTable::create_expression(SelectInst* I) {
 381   Expression e;
 382
 383   e.firstVN = lookup_or_add(I->getCondition());
 384   e.secondVN = lookup_or_add(I->getTrueValue());
 385   e.thirdVN = lookup_or_add(I->getFalseValue());
 386   e.function = 0;
 387   e.type = I->getType();
 388   e.opcode = Expression::SELECT;
 389
 390   return e;
 391 }
 392
 393 Expression ValueTable::create_expression(GetElementPtrInst* G) {
 394   Expression e;
 395
 396   e.firstVN = lookup_or_add(G->getPointerOperand());
 397   e.secondVN = 0;
 398   e.thirdVN = 0;
 399   e.function = 0;
 400   e.type = G->getType();
 401   e.opcode = Expression::GEP;
 402
 403   for (GetElementPtrInst::op_iterator I = G->idx_begin(), E = G->idx_end();
 404        I != E; ++I)
 405     e.varargs.push_back(lookup_or_add(*I));
 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 /// lookup_or_add - Returns the value number for the specified value, assigning
 420 /// it a new number if it did not have one before.
 421 uint32_t ValueTable::lookup_or_add(Value* V) {
 422   DenseMap<Value*, uint32_t>::iterator VI = valueNumbering.find(V);
 423   if (VI != valueNumbering.end())
 424     return VI->second;
 425
 426   if (CallInst* C = dyn_cast<CallInst>(V)) {
 427     if (AA->doesNotAccessMemory(C)) {
 428       Expression e = create_expression(C);
 429
 430       DenseMap<Expression, uint32_t>::iterator EI = expressionNumbering.find(e);
 431       if (EI != expressionNumbering.end()) {
 432         valueNumbering.insert(std::make_pair(V, EI->second));
 433         return EI->second;
 434       } else {
 435         expressionNumbering.insert(std::make_pair(e, nextValueNumber));
 436         valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
 437
 438         return nextValueNumber++;
 439       }
 440     } else if (AA->onlyReadsMemory(C)) {
 441       Expression e = create_expression(C);
 442
 443       if (expressionNumbering.find(e) == expressionNumbering.end()) {
 444         expressionNumbering.insert(std::make_pair(e, nextValueNumber));
 445         valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
 446         return nextValueNumber++;
 447       }
 448
 449       MemDepResult local_dep = MD->getDependency(C);
 450
 451       if (!local_dep.isDef() && !local_dep.isNonLocal()) {
 452         valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
 453         return nextValueNumber++;
 454       }
 455
 456       if (local_dep.isDef()) {
 457         CallInst* local_cdep = cast<CallInst>(local_dep.getInst());
 458
 459         if (local_cdep->getNumOperands() != C->getNumOperands()) {
 460           valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
 461           return nextValueNumber++;
 462         }
 463
 464         for (unsigned i = 1; i < C->getNumOperands(); ++i) {
 465           uint32_t c_vn = lookup_or_add(C->getOperand(i));
 466           uint32_t cd_vn = lookup_or_add(local_cdep->getOperand(i));
 467           if (c_vn != cd_vn) {
 468             valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
 469             return nextValueNumber++;
 470           }
 471         }
 472
 473         uint32_t v = lookup_or_add(local_cdep);
 474         valueNumbering.insert(std::make_pair(V, v));
 475         return v;
 476       }
 477
 478       // Non-local case.
 479       const MemoryDependenceAnalysis::NonLocalDepInfo &deps =
 480         MD->getNonLocalCallDependency(CallSite(C));
 481       // FIXME: call/call dependencies for readonly calls should return def, not
 482       // clobber!  Move the checking logic to MemDep!
 483       CallInst* cdep = 0;
 484
 485       // Check to see if we have a single dominating call instruction that is
 486       // identical to C.
 487       for (unsigned i = 0, e = deps.size(); i != e; ++i) {
 488         const MemoryDependenceAnalysis::NonLocalDepEntry *I = &deps[i];
 489         // Ignore non-local dependencies.
 490         if (I->second.isNonLocal())
 491           continue;
 492
 493         // We don't handle non-depedencies.  If we already have a call, reject
 494         // instruction dependencies.
 495         if (I->second.isClobber() || cdep != 0) {
 496           cdep = 0;
 497           break;
 498         }
 499
 500         CallInst *NonLocalDepCall = dyn_cast<CallInst>(I->second.getInst());
 501         // FIXME: All duplicated with non-local case.
 502         if (NonLocalDepCall && DT->properlyDominates(I->first, C->getParent())){
 503           cdep = NonLocalDepCall;
 504           continue;
 505         }
 506
 507         cdep = 0;
 508         break;
 509       }
 510
 511       if (!cdep) {
 512         valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
 513         return nextValueNumber++;
 514       }
 515
 516       if (cdep->getNumOperands() != C->getNumOperands()) {
 517         valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
 518         return nextValueNumber++;
 519       }
 520       for (unsigned i = 1; i < C->getNumOperands(); ++i) {
 521         uint32_t c_vn = lookup_or_add(C->getOperand(i));
 522         uint32_t cd_vn = lookup_or_add(cdep->getOperand(i));
 523         if (c_vn != cd_vn) {
 524           valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
 525           return nextValueNumber++;
 526         }
 527       }
 528
 529       uint32_t v = lookup_or_add(cdep);
 530       valueNumbering.insert(std::make_pair(V, v));
 531       return v;
 532
 533     } else {
 534       valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
 535       return nextValueNumber++;
 536     }
 537   } else if (BinaryOperator* BO = dyn_cast<BinaryOperator>(V)) {
 538     Expression e = create_expression(BO);
 539
 540     DenseMap<Expression, uint32_t>::iterator EI = expressionNumbering.find(e);
 541     if (EI != expressionNumbering.end()) {
 542       valueNumbering.insert(std::make_pair(V, EI->second));
 543       return EI->second;
 544     } else {
 545       expressionNumbering.insert(std::make_pair(e, nextValueNumber));
 546       valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
 547
 548       return nextValueNumber++;
 549     }
 550   } else if (CmpInst* C = dyn_cast<CmpInst>(V)) {
 551     Expression e = create_expression(C);
 552
 553     DenseMap<Expression, uint32_t>::iterator EI = expressionNumbering.find(e);
 554     if (EI != expressionNumbering.end()) {
 555       valueNumbering.insert(std::make_pair(V, EI->second));
 556       return EI->second;
 557     } else {
 558       expressionNumbering.insert(std::make_pair(e, nextValueNumber));
 559       valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
 560
 561       return nextValueNumber++;
 562     }
 563   } else if (ShuffleVectorInst* U = dyn_cast<ShuffleVectorInst>(V)) {
 564     Expression e = create_expression(U);
 565
 566     DenseMap<Expression, uint32_t>::iterator EI = expressionNumbering.find(e);
 567     if (EI != expressionNumbering.end()) {
 568       valueNumbering.insert(std::make_pair(V, EI->second));
 569       return EI->second;
 570     } else {
 571       expressionNumbering.insert(std::make_pair(e, nextValueNumber));
 572       valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
 573
 574       return nextValueNumber++;
 575     }
 576   } else if (ExtractElementInst* U = dyn_cast<ExtractElementInst>(V)) {
 577     Expression e = create_expression(U);
 578
 579     DenseMap<Expression, uint32_t>::iterator EI = expressionNumbering.find(e);
 580     if (EI != expressionNumbering.end()) {
 581       valueNumbering.insert(std::make_pair(V, EI->second));
 582       return EI->second;
 583     } else {
 584       expressionNumbering.insert(std::make_pair(e, nextValueNumber));
 585       valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
 586
 587       return nextValueNumber++;
 588     }
 589   } else if (InsertElementInst* U = dyn_cast<InsertElementInst>(V)) {
 590     Expression e = create_expression(U);
 591
 592     DenseMap<Expression, uint32_t>::iterator EI = expressionNumbering.find(e);
 593     if (EI != expressionNumbering.end()) {
 594       valueNumbering.insert(std::make_pair(V, EI->second));
 595       return EI->second;
 596     } else {
 597       expressionNumbering.insert(std::make_pair(e, nextValueNumber));
 598       valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
 599
 600       return nextValueNumber++;
 601     }
 602   } else if (SelectInst* U = dyn_cast<SelectInst>(V)) {
 603     Expression e = create_expression(U);
 604
 605     DenseMap<Expression, uint32_t>::iterator EI = expressionNumbering.find(e);
 606     if (EI != expressionNumbering.end()) {
 607       valueNumbering.insert(std::make_pair(V, EI->second));
 608       return EI->second;
 609     } else {
 610       expressionNumbering.insert(std::make_pair(e, nextValueNumber));
 611       valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
 612
 613       return nextValueNumber++;
 614     }
 615   } else if (CastInst* U = dyn_cast<CastInst>(V)) {
 616     Expression e = create_expression(U);
 617
 618     DenseMap<Expression, uint32_t>::iterator EI = expressionNumbering.find(e);
 619     if (EI != expressionNumbering.end()) {
 620       valueNumbering.insert(std::make_pair(V, EI->second));
 621       return EI->second;
 622     } else {
 623       expressionNumbering.insert(std::make_pair(e, nextValueNumber));
 624       valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
 625
 626       return nextValueNumber++;
 627     }
 628   } else if (GetElementPtrInst* U = dyn_cast<GetElementPtrInst>(V)) {
 629     Expression e = create_expression(U);
 630
 631     DenseMap<Expression, uint32_t>::iterator EI = expressionNumbering.find(e);
 632     if (EI != expressionNumbering.end()) {
 633       valueNumbering.insert(std::make_pair(V, EI->second));
 634       return EI->second;
 635     } else {
 636       expressionNumbering.insert(std::make_pair(e, nextValueNumber));
 637       valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
 638
 639       return nextValueNumber++;
 640     }
 641   } else {
 642     valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
 643     return nextValueNumber++;
 644   }
 645 }
 646
 647 /// lookup - Returns the value number of the specified value. Fails if
 648 /// the value has not yet been numbered.
 649 uint32_t ValueTable::lookup(Value* V) const {
 650   DenseMap<Value*, uint32_t>::iterator VI = valueNumbering.find(V);
 651   assert(VI != valueNumbering.end() && "Value not numbered?");
 652   return VI->second;
 653 }
 654
 655 /// clear - Remove all entries from the ValueTable
 656 void ValueTable::clear() {
 657   valueNumbering.clear();
 658   expressionNumbering.clear();
 659   nextValueNumber = 1;
 660 }
 661
 662 /// erase - Remove a value from the value numbering
 663 void ValueTable::erase(Value* V) {
 664   valueNumbering.erase(V);
 665 }
 666
 667 /// verifyRemoved - Verify that the value is removed from all internal data
 668 /// structures.
 669 void ValueTable::verifyRemoved(const Value *V) const {
 670   for (DenseMap<Value*, uint32_t>::iterator
 671          I = valueNumbering.begin(), E = valueNumbering.end(); I != E; ++I) {
 672     assert(I->first != V && "Inst still occurs in value numbering map!");
 673   }
 674 }
 675
 676 //===----------------------------------------------------------------------===//
 677 //                                GVN Pass
 678 //===----------------------------------------------------------------------===//
 679
 680 namespace {
 681   struct VISIBILITY_HIDDEN ValueNumberScope {
 682     ValueNumberScope* parent;
 683     DenseMap<uint32_t, Value*> table;
 684
 685     ValueNumberScope(ValueNumberScope* p) : parent(p) { }
 686   };
 687 }
 688
 689 namespace {
 690
 691   class VISIBILITY_HIDDEN GVN : public FunctionPass {
 692     bool runOnFunction(Function &F);
 693   public:
 694     static char ID; // Pass identification, replacement for typeid
 695     GVN() : FunctionPass(&ID) { }
 696
 697   private:
 698     MemoryDependenceAnalysis *MD;
 699     DominatorTree *DT;
 700
 701     ValueTable VN;
 702     DenseMap<BasicBlock*, ValueNumberScope*> localAvail;
 703
 704     typedef DenseMap<Value*, SmallPtrSet<Instruction*, 4> > PhiMapType;
 705     PhiMapType phiMap;
 706
 707
 708     // This transformation requires dominator postdominator info
 709     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
 710       AU.addRequired<DominatorTree>();
 711       AU.addRequired<MemoryDependenceAnalysis>();
 712       AU.addRequired<AliasAnalysis>();
 713
 714       AU.addPreserved<DominatorTree>();
 715       AU.addPreserved<AliasAnalysis>();
 716     }
 717
 718     // Helper fuctions
 719     // FIXME: eliminate or document these better
 720     bool processLoad(LoadInst* L,
 721                      SmallVectorImpl<Instruction*> &toErase);
 722     bool processInstruction(Instruction* I,
 723                             SmallVectorImpl<Instruction*> &toErase);
 724     bool processNonLocalLoad(LoadInst* L,
 725                              SmallVectorImpl<Instruction*> &toErase);
 726     bool processBlock(BasicBlock* BB);
 727     Value *GetValueForBlock(BasicBlock *BB, Instruction* orig,
 728                             DenseMap<BasicBlock*, Value*> &Phis,
 729                             bool top_level = false);
 730     void dump(DenseMap<uint32_t, Value*>& d);
 731     bool iterateOnFunction(Function &F);
 732     Value* CollapsePhi(PHINode* p);
 733     bool isSafeReplacement(PHINode* p, Instruction* inst);
 734     bool performPRE(Function& F);
 735     Value* lookupNumber(BasicBlock* BB, uint32_t num);
 736     bool mergeBlockIntoPredecessor(BasicBlock* BB);
 737     Value* AttemptRedundancyElimination(Instruction* orig, unsigned valno);
 738     void cleanupGlobalSets();
 739     void verifyRemoved(const Instruction *I) const;
 740   };
 741
 742   char GVN::ID = 0;
 743 }
 744
 745 // createGVNPass - The public interface to this file...
 746 FunctionPass *llvm::createGVNPass() { return new GVN(); }
 747
 748 static RegisterPass<GVN> X("gvn",
 749                            "Global Value Numbering");
 750
 751 void GVN::dump(DenseMap<uint32_t, Value*>& d) {
 752   printf("{\n");
 753   for (DenseMap<uint32_t, Value*>::iterator I = d.begin(),
 754        E = d.end(); I != E; ++I) {
 755       printf("%d\n", I->first);
 756       I->second->dump();
 757   }
 758   printf("}\n");
 759 }
 760
 761 Value* GVN::CollapsePhi(PHINode* p) {
 762   Value* constVal = p->hasConstantValue();
 763   if (!constVal) return 0;
 764
 765   Instruction* inst = dyn_cast<Instruction>(constVal);
 766   if (!inst)
 767     return constVal;
 768
 769   if (DT->dominates(inst, p))
 770     if (isSafeReplacement(p, inst))
 771       return inst;
 772   return 0;
 773 }
 774
 775 bool GVN::isSafeReplacement(PHINode* p, Instruction* inst) {
 776   if (!isa<PHINode>(inst))
 777     return true;
 778
 779   for (Instruction::use_iterator UI = p->use_begin(), E = p->use_end();
 780        UI != E; ++UI)
 781     if (PHINode* use_phi = dyn_cast<PHINode>(UI))
 782       if (use_phi->getParent() == inst->getParent())
 783         return false;
 784
 785   return true;
 786 }
 787
 788 /// GetValueForBlock - Get the value to use within the specified basic block.
 789 /// available values are in Phis.
 790 Value *GVN::GetValueForBlock(BasicBlock *BB, Instruction* orig,
 791                              DenseMap<BasicBlock*, Value*> &Phis,
 792                              bool top_level) {
 793
 794   // If we have already computed this value, return the previously computed val.
 795   DenseMap<BasicBlock*, Value*>::iterator V = Phis.find(BB);
 796   if (V != Phis.end() && !top_level) return V->second;
 797
 798   // If the block is unreachable, just return undef, since this path
 799   // can't actually occur at runtime.
 800   if (!DT->isReachableFromEntry(BB))
 801     return Phis[BB] = UndefValue::get(orig->getType());
 802
 803   if (BasicBlock *Pred = BB->getSinglePredecessor()) {
 804     Value *ret = GetValueForBlock(Pred, orig, Phis);
 805     Phis[BB] = ret;
 806     return ret;
 807   }
 808
 809   // Get the number of predecessors of this block so we can reserve space later.
 810   // If there is already a PHI in it, use the #preds from it, otherwise count.
 811   // Getting it from the PHI is constant time.
 812   unsigned NumPreds;
 813   if (PHINode *ExistingPN = dyn_cast<PHINode>(BB->begin()))
 814     NumPreds = ExistingPN->getNumIncomingValues();
 815   else
 816     NumPreds = std::distance(pred_begin(BB), pred_end(BB));
 817
 818   // Otherwise, the idom is the loop, so we need to insert a PHI node.  Do so
 819   // now, then get values to fill in the incoming values for the PHI.
 820   PHINode *PN = PHINode::Create(orig->getType(), orig->getName()+".rle",
 821                                 BB->begin());
 822   PN->reserveOperandSpace(NumPreds);
 823
 824   Phis.insert(std::make_pair(BB, PN));
 825
 826   // Fill in the incoming values for the block.
 827   for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI) {
 828     Value* val = GetValueForBlock(*PI, orig, Phis);
 829     PN->addIncoming(val, *PI);
 830   }
 831
 832   VN.getAliasAnalysis()->copyValue(orig, PN);
 833
 834   // Attempt to collapse PHI nodes that are trivially redundant
 835   Value* v = CollapsePhi(PN);
 836   if (!v) {
 837     // Cache our phi construction results
 838     if (LoadInst* L = dyn_cast<LoadInst>(orig))
 839       phiMap[L->getPointerOperand()].insert(PN);
 840     else
 841       phiMap[orig].insert(PN);
 842
 843     return PN;
 844   }
 845
 846   PN->replaceAllUsesWith(v);
 847   if (isa<PointerType>(v->getType()))
 848     MD->invalidateCachedPointerInfo(v);
 849
 850   for (DenseMap<BasicBlock*, Value*>::iterator I = Phis.begin(),
 851        E = Phis.end(); I != E; ++I)
 852     if (I->second == PN)
 853       I->second = v;
 854
 855   DEBUG(errs() << "GVN removed: " << *PN);
 856   MD->removeInstruction(PN);
 857   PN->eraseFromParent();
 858   DEBUG(verifyRemoved(PN));
 859
 860   Phis[BB] = v;
 861   return v;
 862 }
 863
 864 /// IsValueFullyAvailableInBlock - Return true if we can prove that the value
 865 /// we're analyzing is fully available in the specified block.  As we go, keep
 866 /// track of which blocks we know are fully alive in FullyAvailableBlocks.  This
 867 /// map is actually a tri-state map with the following values:
 868 ///   0) we know the block *is not* fully available.
 869 ///   1) we know the block *is* fully available.
 870 ///   2) we do not know whether the block is fully available or not, but we are
 871 ///      currently speculating that it will be.
 872 ///   3) we are speculating for this block and have used that to speculate for
 873 ///      other blocks.
 874 static bool IsValueFullyAvailableInBlock(BasicBlock *BB,
 875                             DenseMap<BasicBlock*, char> &FullyAvailableBlocks) {
 876   // Optimistically assume that the block is fully available and check to see
 877   // if we already know about this block in one lookup.
 878   std::pair<DenseMap<BasicBlock*, char>::iterator, char> IV =
 879     FullyAvailableBlocks.insert(std::make_pair(BB, 2));
 880
 881   // If the entry already existed for this block, return the precomputed value.
 882   if (!IV.second) {
 883     // If this is a speculative "available" value, mark it as being used for
 884     // speculation of other blocks.
 885     if (IV.first->second == 2)
 886       IV.first->second = 3;
 887     return IV.first->second != 0;
 888   }
 889
 890   // Otherwise, see if it is fully available in all predecessors.
 891   pred_iterator PI = pred_begin(BB), PE = pred_end(BB);
 892
 893   // If this block has no predecessors, it isn't live-in here.
 894   if (PI == PE)
 895     goto SpeculationFailure;
 896
 897   for (; PI != PE; ++PI)
 898     // If the value isn't fully available in one of our predecessors, then it
 899     // isn't fully available in this block either.  Undo our previous
 900     // optimistic assumption and bail out.
 901     if (!IsValueFullyAvailableInBlock(*PI, FullyAvailableBlocks))
 902       goto SpeculationFailure;
 903
 904   return true;
 905
 906 // SpeculationFailure - If we get here, we found out that this is not, after
 907 // all, a fully-available block.  We have a problem if we speculated on this and
 908 // used the speculation to mark other blocks as available.
 909 SpeculationFailure:
 910   char &BBVal = FullyAvailableBlocks[BB];
 911
 912   // If we didn't speculate on this, just return with it set to false.
 913   if (BBVal == 2) {
 914     BBVal = 0;
 915     return false;
 916   }
 917
 918   // If we did speculate on this value, we could have blocks set to 1 that are
 919   // incorrect.  Walk the (transitive) successors of this block and mark them as
 920   // 0 if set to one.
 921   SmallVector<BasicBlock*, 32> BBWorklist;
 922   BBWorklist.push_back(BB);
 923
 924   while (!BBWorklist.empty()) {
 925     BasicBlock *Entry = BBWorklist.pop_back_val();
 926     // Note that this sets blocks to 0 (unavailable) if they happen to not
 927     // already be in FullyAvailableBlocks.  This is safe.
 928     char &EntryVal = FullyAvailableBlocks[Entry];
 929     if (EntryVal == 0) continue;  // Already unavailable.
 930
 931     // Mark as unavailable.
 932     EntryVal = 0;
 933
 934     for (succ_iterator I = succ_begin(Entry), E = succ_end(Entry); I != E; ++I)
 935       BBWorklist.push_back(*I);
 936   }
 937
 938   return false;
 939 }
 940
 941 /// processNonLocalLoad - Attempt to eliminate a load whose dependencies are
 942 /// non-local by performing PHI construction.
 943 bool GVN::processNonLocalLoad(LoadInst *LI,
 944                               SmallVectorImpl<Instruction*> &toErase) {
 945   // Find the non-local dependencies of the load.
 946   SmallVector<MemoryDependenceAnalysis::NonLocalDepEntry, 64> Deps;
 947   MD->getNonLocalPointerDependency(LI->getOperand(0), true, LI->getParent(),
 948                                    Deps);
 949   //DEBUG(errs() << "INVESTIGATING NONLOCAL LOAD: " << Deps.size() << *LI);
 950
 951   // If we had to process more than one hundred blocks to find the
 952   // dependencies, this load isn't worth worrying about.  Optimizing
 953   // it will be too expensive.
 954   if (Deps.size() > 100)
 955     return false;
 956
 957   // If we had a phi translation failure, we'll have a single entry which is a
 958   // clobber in the current block.  Reject this early.
 959   if (Deps.size() == 1 && Deps[0].second.isClobber()) {
 960     DEBUG(
 961       errs() << "GVN: non-local load ";
 962       WriteAsOperand(errs(), LI);
 963       errs() << " is clobbered by " << *Deps[0].second.getInst();
 964     );
 965     return false;
 966   }
 967
 968   // Filter out useless results (non-locals, etc).  Keep track of the blocks
 969   // where we have a value available in repl, also keep track of whether we see
 970   // dependencies that produce an unknown value for the load (such as a call
 971   // that could potentially clobber the load).
 972   SmallVector<std::pair<BasicBlock*, Value*>, 16> ValuesPerBlock;
 973   SmallVector<BasicBlock*, 16> UnavailableBlocks;
 974
 975   for (unsigned i = 0, e = Deps.size(); i != e; ++i) {
 976     BasicBlock *DepBB = Deps[i].first;
 977     MemDepResult DepInfo = Deps[i].second;
 978
 979     if (DepInfo.isClobber()) {
 980       UnavailableBlocks.push_back(DepBB);
 981       continue;
 982     }
 983
 984     Instruction *DepInst = DepInfo.getInst();
 985
 986     // Loading the allocation -> undef.
 987     if (isa<AllocationInst>(DepInst)) {
 988       ValuesPerBlock.push_back(std::make_pair(DepBB,
 989                                UndefValue::get(LI->getType())));
 990       continue;
 991     }
 992
 993     if (StoreInst* S = dyn_cast<StoreInst>(DepInst)) {
 994       // Reject loads and stores that are to the same address but are of
 995       // different types.
 996       // NOTE: 403.gcc does have this case (e.g. in readonly_fields_p) because
 997       // of bitfield access, it would be interesting to optimize for it at some
 998       // point.
 999       if (S->getOperand(0)->getType() != LI->getType()) {
1000         UnavailableBlocks.push_back(DepBB);
1001         continue;
1002       }
1003
1004       ValuesPerBlock.push_back(std::make_pair(DepBB, S->getOperand(0)));
1005
1006     } else if (LoadInst* LD = dyn_cast<LoadInst>(DepInst)) {
1007       if (LD->getType() != LI->getType()) {
1008         UnavailableBlocks.push_back(DepBB);
1009         continue;
1010       }
1011       ValuesPerBlock.push_back(std::make_pair(DepBB, LD));
1012     } else {
1013       UnavailableBlocks.push_back(DepBB);
1014       continue;
1015     }
1016   }
1017
1018   // If we have no predecessors that produce a known value for this load, exit
1019   // early.
1020   if (ValuesPerBlock.empty()) return false;
1021
1022   // If all of the instructions we depend on produce a known value for this
1023   // load, then it is fully redundant and we can use PHI insertion to compute
1024   // its value.  Insert PHIs and remove the fully redundant value now.
1025   if (UnavailableBlocks.empty()) {
1026     // Use cached PHI construction information from previous runs
1027     SmallPtrSet<Instruction*, 4> &p = phiMap[LI->getPointerOperand()];
1028     // FIXME: What does phiMap do? Are we positive it isn't getting invalidated?
1029     for (SmallPtrSet<Instruction*, 4>::iterator I = p.begin(), E = p.end();
1030          I != E; ++I) {
1031       if ((*I)->getParent() == LI->getParent()) {
1032         DEBUG(errs() << "GVN REMOVING NONLOCAL LOAD #1: " << *LI);
1033         LI->replaceAllUsesWith(*I);
1034         if (isa<PointerType>((*I)->getType()))
1035           MD->invalidateCachedPointerInfo(*I);
1036         toErase.push_back(LI);
1037         NumGVNLoad++;
1038         return true;
1039       }
1040
1041       ValuesPerBlock.push_back(std::make_pair((*I)->getParent(), *I));
1042     }
1043
1044     DEBUG(errs() << "GVN REMOVING NONLOCAL LOAD: " << *LI);
1045
1046     DenseMap<BasicBlock*, Value*> BlockReplValues;
1047     BlockReplValues.insert(ValuesPerBlock.begin(), ValuesPerBlock.end());
1048     // Perform PHI construction.
1049     Value* v = GetValueForBlock(LI->getParent(), LI, BlockReplValues, true);
1050     LI->replaceAllUsesWith(v);
1051
1052     if (isa<PHINode>(v))
1053       v->takeName(LI);
1054     if (isa<PointerType>(v->getType()))
1055       MD->invalidateCachedPointerInfo(v);
1056     toErase.push_back(LI);
1057     NumGVNLoad++;
1058     return true;
1059   }
1060
1061   if (!EnablePRE || !EnableLoadPRE)
1062     return false;
1063
1064   // Okay, we have *some* definitions of the value.  This means that the value
1065   // is available in some of our (transitive) predecessors.  Lets think about
1066   // doing PRE of this load.  This will involve inserting a new load into the
1067   // predecessor when it's not available.  We could do this in general, but
1068   // prefer to not increase code size.  As such, we only do this when we know
1069   // that we only have to insert *one* load (which means we're basically moving
1070   // the load, not inserting a new one).
1071
1072   SmallPtrSet<BasicBlock *, 4> Blockers;
1073   for (unsigned i = 0, e = UnavailableBlocks.size(); i != e; ++i)
1074     Blockers.insert(UnavailableBlocks[i]);
1075
1076   // Lets find first basic block with more than one predecessor.  Walk backwards
1077   // through predecessors if needed.
1078   BasicBlock *LoadBB = LI->getParent();
1079   BasicBlock *TmpBB = LoadBB;
1080
1081   bool isSinglePred = false;
1082   bool allSingleSucc = true;
1083   while (TmpBB->getSinglePredecessor()) {
1084     isSinglePred = true;
1085     TmpBB = TmpBB->getSinglePredecessor();
1086     if (!TmpBB) // If haven't found any, bail now.
1087       return false;
1088     if (TmpBB == LoadBB) // Infinite (unreachable) loop.
1089       return false;
1090     if (Blockers.count(TmpBB))
1091       return false;
1092     if (TmpBB->getTerminator()->getNumSuccessors() != 1)
1093       allSingleSucc = false;
1094   }
1095
1096   assert(TmpBB);
1097   LoadBB = TmpBB;
1098
1099   // If we have a repl set with LI itself in it, this means we have a loop where
1100   // at least one of the values is LI.  Since this means that we won't be able
1101   // to eliminate LI even if we insert uses in the other predecessors, we will
1102   // end up increasing code size.  Reject this by scanning for LI.
1103   for (unsigned i = 0, e = ValuesPerBlock.size(); i != e; ++i)
1104     if (ValuesPerBlock[i].second == LI)
1105       return false;
1106
1107   if (isSinglePred) {
1108     bool isHot = false;
1109     for (unsigned i = 0, e = ValuesPerBlock.size(); i != e; ++i)
1110       if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(ValuesPerBlock[i].second))
1111         // "Hot" Instruction is in some loop (because it dominates its dep.
1112         // instruction).
1113         if (DT->dominates(LI, I)) {
1114           isHot = true;
1115           break;
1116         }
1117
1118     // We are interested only in "hot" instructions. We don't want to do any
1119     // mis-optimizations here.
1120     if (!isHot)
1121       return false;
1122   }
1123
1124   // Okay, we have some hope :).  Check to see if the loaded value is fully
1125   // available in all but one predecessor.
1126   // FIXME: If we could restructure the CFG, we could make a common pred with
1127   // all the preds that don't have an available LI and insert a new load into
1128   // that one block.
1129   BasicBlock *UnavailablePred = 0;
1130
1131   DenseMap<BasicBlock*, char> FullyAvailableBlocks;
1132   for (unsigned i = 0, e = ValuesPerBlock.size(); i != e; ++i)
1133     FullyAvailableBlocks[ValuesPerBlock[i].first] = true;
1134   for (unsigned i = 0, e = UnavailableBlocks.size(); i != e; ++i)
1135     FullyAvailableBlocks[UnavailableBlocks[i]] = false;
1136
1137   for (pred_iterator PI = pred_begin(LoadBB), E = pred_end(LoadBB);
1138        PI != E; ++PI) {
1139     if (IsValueFullyAvailableInBlock(*PI, FullyAvailableBlocks))
1140       continue;
1141
1142     // If this load is not available in multiple predecessors, reject it.
1143     if (UnavailablePred && UnavailablePred != *PI)
1144       return false;
1145     UnavailablePred = *PI;
1146   }
1147
1148   assert(UnavailablePred != 0 &&
1149          "Fully available value should be eliminated above!");
1150
1151   // If the loaded pointer is PHI node defined in this block, do PHI translation
1152   // to get its value in the predecessor.
1153   Value *LoadPtr = LI->getOperand(0)->DoPHITranslation(LoadBB, UnavailablePred);
1154
1155   // Make sure the value is live in the predecessor.  If it was defined by a
1156   // non-PHI instruction in this block, we don't know how to recompute it above.
1157   if (Instruction *LPInst = dyn_cast<Instruction>(LoadPtr))
1158     if (!DT->dominates(LPInst->getParent(), UnavailablePred)) {
1159       DEBUG(errs() << "COULDN'T PRE LOAD BECAUSE PTR IS UNAVAILABLE IN PRED: "
1160                    << *LPInst << *LI << "\n");
1161       return false;
1162     }
1163
1164   // We don't currently handle critical edges :(
1165   if (UnavailablePred->getTerminator()->getNumSuccessors() != 1) {
1166     DEBUG(errs() << "COULD NOT PRE LOAD BECAUSE OF CRITICAL EDGE '"
1167                  << UnavailablePred->getName() << "': " << *LI);
1168     return false;
1169   }
1170
1171   // Make sure it is valid to move this load here.  We have to watch out for:
1172   //  @1 = getelementptr (i8* p, ...
1173   //  test p and branch if == 0
1174   //  load @1
1175   // It is valid to have the getelementptr before the test, even if p can be 0,
1176   // as getelementptr only does address arithmetic.
1177   // If we are not pushing the value through any multiple-successor blocks
1178   // we do not have this case.  Otherwise, check that the load is safe to
1179   // put anywhere; this can be improved, but should be conservatively safe.
1180   if (!allSingleSucc &&
1181       !isSafeToLoadUnconditionally(LoadPtr, UnavailablePred->getTerminator()))
1182     return false;
1183
1184   // Okay, we can eliminate this load by inserting a reload in the predecessor
1185   // and using PHI construction to get the value in the other predecessors, do
1186   // it.
1187   DEBUG(errs() << "GVN REMOVING PRE LOAD: " << *LI);
1188
1189   Value *NewLoad = new LoadInst(LoadPtr, LI->getName()+".pre", false,
1190                                 LI->getAlignment(),
1191                                 UnavailablePred->getTerminator());
1192
1193   SmallPtrSet<Instruction*, 4> &p = phiMap[LI->getPointerOperand()];
1194   for (SmallPtrSet<Instruction*, 4>::iterator I = p.begin(), E = p.end();
1195        I != E; ++I)
1196     ValuesPerBlock.push_back(std::make_pair((*I)->getParent(), *I));
1197
1198   DenseMap<BasicBlock*, Value*> BlockReplValues;
1199   BlockReplValues.insert(ValuesPerBlock.begin(), ValuesPerBlock.end());
1200   BlockReplValues[UnavailablePred] = NewLoad;
1201
1202   // Perform PHI construction.
1203   Value* v = GetValueForBlock(LI->getParent(), LI, BlockReplValues, true);
1204   LI->replaceAllUsesWith(v);
1205   if (isa<PHINode>(v))
1206     v->takeName(LI);
1207   if (isa<PointerType>(v->getType()))
1208     MD->invalidateCachedPointerInfo(v);
1209   toErase.push_back(LI);
1210   NumPRELoad++;
1211   return true;
1212 }
1213
1214 /// processLoad - Attempt to eliminate a load, first by eliminating it
1215 /// locally, and then attempting non-local elimination if that fails.
1216 bool GVN::processLoad(LoadInst *L, SmallVectorImpl<Instruction*> &toErase) {
1217   if (L->isVolatile())
1218     return false;
1219
1220   Value* pointer = L->getPointerOperand();
1221
1222   // ... to a pointer that has been loaded from before...
1223   MemDepResult dep = MD->getDependency(L);
1224
1225   // If the value isn't available, don't do anything!
1226   if (dep.isClobber()) {
1227     DEBUG(
1228       // fast print dep, using operator<< on instruction would be too slow
1229       errs() << "GVN: load ";
1230       WriteAsOperand(errs(), L);
1231       Instruction *I = dep.getInst();
1232       errs() << " is clobbered by " << *I;
1233     );
1234     return false;
1235   }
1236
1237   // If it is defined in another block, try harder.
1238   if (dep.isNonLocal())
1239     return processNonLocalLoad(L, toErase);
1240
1241   Instruction *DepInst = dep.getInst();
1242   if (StoreInst *DepSI = dyn_cast<StoreInst>(DepInst)) {
1243     // Only forward substitute stores to loads of the same type.
1244     // FIXME: Could do better!
1245     if (DepSI->getPointerOperand()->getType() != pointer->getType())
1246       return false;
1247
1248     // Remove it!
1249     L->replaceAllUsesWith(DepSI->getOperand(0));
1250     if (isa<PointerType>(DepSI->getOperand(0)->getType()))
1251       MD->invalidateCachedPointerInfo(DepSI->getOperand(0));
1252     toErase.push_back(L);
1253     NumGVNLoad++;
1254     return true;
1255   }
1256
1257   if (LoadInst *DepLI = dyn_cast<LoadInst>(DepInst)) {
1258     // Only forward substitute stores to loads of the same type.
1259     // FIXME: Could do better! load i32 -> load i8 -> truncate on little endian.
1260     if (DepLI->getType() != L->getType())
1261       return false;
1262
1263     // Remove it!
1264     L->replaceAllUsesWith(DepLI);
1265     if (isa<PointerType>(DepLI->getType()))
1266       MD->invalidateCachedPointerInfo(DepLI);
1267     toErase.push_back(L);
1268     NumGVNLoad++;
1269     return true;
1270   }
1271
1272   // If this load really doesn't depend on anything, then we must be loading an
1273   // undef value.  This can happen when loading for a fresh allocation with no
1274   // intervening stores, for example.
1275   if (isa<AllocationInst>(DepInst)) {
1276     L->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(L->getType()));
1277     toErase.push_back(L);
1278     NumGVNLoad++;
1279     return true;
1280   }
1281
1282   return false;
1283 }
1284
1285 Value* GVN::lookupNumber(BasicBlock* BB, uint32_t num) {
1286   DenseMap<BasicBlock*, ValueNumberScope*>::iterator I = localAvail.find(BB);
1287   if (I == localAvail.end())
1288     return 0;
1289
1290   ValueNumberScope* locals = I->second;
1291
1292   while (locals) {
1293     DenseMap<uint32_t, Value*>::iterator I = locals->table.find(num);
1294     if (I != locals->table.end())
1295       return I->second;
1296     else
1297       locals = locals->parent;
1298   }
1299
1300   return 0;
1301 }
1302
1303 /// AttemptRedundancyElimination - If the "fast path" of redundancy elimination
1304 /// by inheritance from the dominator fails, see if we can perform phi
1305 /// construction to eliminate the redundancy.
1306 Value* GVN::AttemptRedundancyElimination(Instruction* orig, unsigned valno) {
1307   BasicBlock* BaseBlock = orig->getParent();
1308
1309   SmallPtrSet<BasicBlock*, 4> Visited;
1310   SmallVector<BasicBlock*, 8> Stack;
1311   Stack.push_back(BaseBlock);
1312
1313   DenseMap<BasicBlock*, Value*> Results;
1314
1315   // Walk backwards through our predecessors, looking for instances of the
1316   // value number we're looking for.  Instances are recorded in the Results
1317   // map, which is then used to perform phi construction.
1318   while (!Stack.empty()) {
1319     BasicBlock* Current = Stack.back();
1320     Stack.pop_back();
1321
1322     // If we've walked all the way to a proper dominator, then give up. Cases
1323     // where the instance is in the dominator will have been caught by the fast
1324     // path, and any cases that require phi construction further than this are
1325     // probably not worth it anyways.  Note that this is a SIGNIFICANT compile
1326     // time improvement.
1327     if (DT->properlyDominates(Current, orig->getParent())) return 0;
1328
1329     DenseMap<BasicBlock*, ValueNumberScope*>::iterator LA =
1330                                                        localAvail.find(Current);
1331     if (LA == localAvail.end()) return 0;
1332     DenseMap<uint32_t, Value*>::iterator V = LA->second->table.find(valno);
1333
1334     if (V != LA->second->table.end()) {
1335       // Found an instance, record it.
1336       Results.insert(std::make_pair(Current, V->second));
1337       continue;
1338     }
1339
1340     // If we reach the beginning of the function, then give up.
1341     if (pred_begin(Current) == pred_end(Current))
1342       return 0;
1343
1344     for (pred_iterator PI = pred_begin(Current), PE = pred_end(Current);
1345          PI != PE; ++PI)
1346       if (Visited.insert(*PI))
1347         Stack.push_back(*PI);
1348   }
1349
1350   // If we didn't find instances, give up.  Otherwise, perform phi construction.
1351   if (Results.size() == 0)
1352     return 0;
1353   else
1354     return GetValueForBlock(BaseBlock, orig, Results, true);
1355 }
1356
1357 /// processInstruction - When calculating availability, handle an instruction
1358 /// by inserting it into the appropriate sets
1359 bool GVN::processInstruction(Instruction *I,
1360                              SmallVectorImpl<Instruction*> &toErase) {
1361   if (LoadInst* L = dyn_cast<LoadInst>(I)) {
1362     bool changed = processLoad(L, toErase);
1363
1364     if (!changed) {
1365       unsigned num = VN.lookup_or_add(L);
1366       localAvail[I->getParent()]->table.insert(std::make_pair(num, L));
1367     }
1368
1369     return changed;
1370   }
1371
1372   uint32_t nextNum = VN.getNextUnusedValueNumber();
1373   unsigned num = VN.lookup_or_add(I);
1374
1375   if (BranchInst* BI = dyn_cast<BranchInst>(I)) {
1376     localAvail[I->getParent()]->table.insert(std::make_pair(num, I));
1377
1378     if (!BI->isConditional() || isa<Constant>(BI->getCondition()))
1379       return false;
1380
1381     Value* branchCond = BI->getCondition();
1382     uint32_t condVN = VN.lookup_or_add(branchCond);
1383
1384     BasicBlock* trueSucc = BI->getSuccessor(0);
1385     BasicBlock* falseSucc = BI->getSuccessor(1);
1386
1387     if (trueSucc->getSinglePredecessor())
1388       localAvail[trueSucc]->table[condVN] =
1389         ConstantInt::getTrue(trueSucc->getContext());
1390     if (falseSucc->getSinglePredecessor())
1391       localAvail[falseSucc]->table[condVN] =
1392         ConstantInt::getFalse(trueSucc->getContext());
1393
1394     return false;
1395
1396   // Allocations are always uniquely numbered, so we can save time and memory
1397   // by fast failing them.
1398   } else if (isa<AllocationInst>(I) || isa<TerminatorInst>(I)) {
1399     localAvail[I->getParent()]->table.insert(std::make_pair(num, I));
1400     return false;
1401   }
1402
1403   // Collapse PHI nodes
1404   if (PHINode* p = dyn_cast<PHINode>(I)) {
1405     Value* constVal = CollapsePhi(p);
1406
1407     if (constVal) {
1408       for (PhiMapType::iterator PI = phiMap.begin(), PE = phiMap.end();
1409            PI != PE; ++PI)
1410         PI->second.erase(p);
1411
1412       p->replaceAllUsesWith(constVal);
1413       if (isa<PointerType>(constVal->getType()))
1414         MD->invalidateCachedPointerInfo(constVal);
1415       VN.erase(p);
1416
1417       toErase.push_back(p);
1418     } else {
1419       localAvail[I->getParent()]->table.insert(std::make_pair(num, I));
1420     }
1421
1422   // If the number we were assigned was a brand new VN, then we don't
1423   // need to do a lookup to see if the number already exists
1424   // somewhere in the domtree: it can't!
1425   } else if (num == nextNum) {
1426     localAvail[I->getParent()]->table.insert(std::make_pair(num, I));
1427
1428   // Perform fast-path value-number based elimination of values inherited from
1429   // dominators.
1430   } else if (Value* repl = lookupNumber(I->getParent(), num)) {
1431     // Remove it!
1432     VN.erase(I);
1433     I->replaceAllUsesWith(repl);
1434     if (isa<PointerType>(repl->getType()))
1435       MD->invalidateCachedPointerInfo(repl);
1436     toErase.push_back(I);
1437     return true;
1438
1439 #if 0
1440   // Perform slow-pathvalue-number based elimination with phi construction.
1441   } else if (Value* repl = AttemptRedundancyElimination(I, num)) {
1442     // Remove it!
1443     VN.erase(I);
1444     I->replaceAllUsesWith(repl);
1445     if (isa<PointerType>(repl->getType()))
1446       MD->invalidateCachedPointerInfo(repl);
1447     toErase.push_back(I);
1448     return true;
1449 #endif
1450   } else {
1451     localAvail[I->getParent()]->table.insert(std::make_pair(num, I));
1452   }
1453
1454   return false;
1455 }
1456
1457 /// runOnFunction - This is the main transformation entry point for a function.
1458 bool GVN::runOnFunction(Function& F) {
1459   MD = &getAnalysis<MemoryDependenceAnalysis>();
1460   DT = &getAnalysis<DominatorTree>();
1461   VN.setAliasAnalysis(&getAnalysis<AliasAnalysis>());
1462   VN.setMemDep(MD);
1463   VN.setDomTree(DT);
1464
1465   bool changed = false;
1466   bool shouldContinue = true;
1467
1468   // Merge unconditional branches, allowing PRE to catch more
1469   // optimization opportunities.
1470   for (Function::iterator FI = F.begin(), FE = F.end(); FI != FE; ) {
1471     BasicBlock* BB = FI;
1472     ++FI;
1473     bool removedBlock = MergeBlockIntoPredecessor(BB, this);
1474     if (removedBlock) NumGVNBlocks++;
1475
1476     changed |= removedBlock;
1477   }
1478
1479   unsigned Iteration = 0;
1480
1481   while (shouldContinue) {
1482     DEBUG(errs() << "GVN iteration: " << Iteration << "\n");
1483     shouldContinue = iterateOnFunction(F);
1484     changed |= shouldContinue;
1485     ++Iteration;
1486   }
1487
1488   if (EnablePRE) {
1489     bool PREChanged = true;
1490     while (PREChanged) {
1491       PREChanged = performPRE(F);
1492       changed |= PREChanged;
1493     }
1494   }
1495   // FIXME: Should perform GVN again after PRE does something.  PRE can move
1496   // computations into blocks where they become fully redundant.  Note that
1497   // we can't do this until PRE's critical edge splitting updates memdep.
1498   // Actually, when this happens, we should just fully integrate PRE into GVN.
1499
1500   cleanupGlobalSets();
1501
1502   return changed;
1503 }
1504
1505
1506 bool GVN::processBlock(BasicBlock* BB) {
1507   // FIXME: Kill off toErase by doing erasing eagerly in a helper function (and
1508   // incrementing BI before processing an instruction).
1509   SmallVector<Instruction*, 8> toErase;
1510   bool changed_function = false;
1511
1512   for (BasicBlock::iterator BI = BB->begin(), BE = BB->end();
1513        BI != BE;) {
1514     changed_function |= processInstruction(BI, toErase);
1515     if (toErase.empty()) {
1516       ++BI;
1517       continue;
1518     }
1519
1520     // If we need some instructions deleted, do it now.
1521     NumGVNInstr += toErase.size();
1522
1523     // Avoid iterator invalidation.
1524     bool AtStart = BI == BB->begin();
1525     if (!AtStart)
1526       --BI;
1527
1528     for (SmallVector<Instruction*, 4>::iterator I = toErase.begin(),
1529          E = toErase.end(); I != E; ++I) {
1530       DEBUG(errs() << "GVN removed: " << **I);
1531       MD->removeInstruction(*I);
1532       (*I)->eraseFromParent();
1533       DEBUG(verifyRemoved(*I));
1534     }
1535     toErase.clear();
1536
1537     if (AtStart)
1538       BI = BB->begin();
1539     else
1540       ++BI;
1541   }
1542
1543   return changed_function;
1544 }
1545
1546 /// performPRE - Perform a purely local form of PRE that looks for diamond
1547 /// control flow patterns and attempts to perform simple PRE at the join point.
1548 bool GVN::performPRE(Function& F) {
1549   bool Changed = false;
1550   SmallVector<std::pair<TerminatorInst*, unsigned>, 4> toSplit;
1551   DenseMap<BasicBlock*, Value*> predMap;
1552   for (df_iterator<BasicBlock*> DI = df_begin(&F.getEntryBlock()),
1553        DE = df_end(&F.getEntryBlock()); DI != DE; ++DI) {
1554     BasicBlock* CurrentBlock = *DI;
1555
1556     // Nothing to PRE in the entry block.
1557     if (CurrentBlock == &F.getEntryBlock()) continue;
1558
1559     for (BasicBlock::iterator BI = CurrentBlock->begin(),
1560          BE = CurrentBlock->end(); BI != BE; ) {
1561       Instruction *CurInst = BI++;
1562
1563       if (isa<AllocationInst>(CurInst) || isa<TerminatorInst>(CurInst) ||
1564           isa<PHINode>(CurInst) || (CurInst->getType() == Type::VoidTy) ||
1565           CurInst->mayReadFromMemory() || CurInst->mayHaveSideEffects() ||
1566           isa<DbgInfoIntrinsic>(CurInst))
1567         continue;
1568
1569       uint32_t valno = VN.lookup(CurInst);
1570
1571       // Look for the predecessors for PRE opportunities.  We're
1572       // only trying to solve the basic diamond case, where
1573       // a value is computed in the successor and one predecessor,
1574       // but not the other.  We also explicitly disallow cases
1575       // where the successor is its own predecessor, because they're
1576       // more complicated to get right.
1577       unsigned numWith = 0;
1578       unsigned numWithout = 0;
1579       BasicBlock* PREPred = 0;
1580       predMap.clear();
1581
1582       for (pred_iterator PI = pred_begin(CurrentBlock),
1583            PE = pred_end(CurrentBlock); PI != PE; ++PI) {
1584         // We're not interested in PRE where the block is its
1585         // own predecessor, on in blocks with predecessors
1586         // that are not reachable.
1587         if (*PI == CurrentBlock) {
1588           numWithout = 2;
1589           break;
1590         } else if (!localAvail.count(*PI))  {
1591           numWithout = 2;
1592           break;
1593         }
1594
1595         DenseMap<uint32_t, Value*>::iterator predV =
1596                                             localAvail[*PI]->table.find(valno);
1597         if (predV == localAvail[*PI]->table.end()) {
1598           PREPred = *PI;
1599           numWithout++;
1600         } else if (predV->second == CurInst) {
1601           numWithout = 2;
1602         } else {
1603           predMap[*PI] = predV->second;
1604           numWith++;
1605         }
1606       }
1607
1608       // Don't do PRE when it might increase code size, i.e. when
1609       // we would need to insert instructions in more than one pred.
1610       if (numWithout != 1 || numWith == 0)
1611         continue;
1612
1613       // We can't do PRE safely on a critical edge, so instead we schedule
1614       // the edge to be split and perform the PRE the next time we iterate
1615       // on the function.
1616       unsigned succNum = 0;
1617       for (unsigned i = 0, e = PREPred->getTerminator()->getNumSuccessors();
1618            i != e; ++i)
1619         if (PREPred->getTerminator()->getSuccessor(i) == CurrentBlock) {
1620           succNum = i;
1621           break;
1622         }
1623
1624       if (isCriticalEdge(PREPred->getTerminator(), succNum)) {
1625         toSplit.push_back(std::make_pair(PREPred->getTerminator(), succNum));
1626         continue;
1627       }
1628
1629       // Instantiate the expression the in predecessor that lacked it.
1630       // Because we are going top-down through the block, all value numbers
1631       // will be available in the predecessor by the time we need them.  Any
1632       // that weren't original present will have been instantiated earlier
1633       // in this loop.
1634       Instruction* PREInstr = CurInst->clone(CurInst->getContext());
1635       bool success = true;
1636       for (unsigned i = 0, e = CurInst->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1637         Value *Op = PREInstr->getOperand(i);
1638         if (isa<Argument>(Op) || isa<Constant>(Op) || isa<GlobalValue>(Op))
1639           continue;
1640
1641         if (Value *V = lookupNumber(PREPred, VN.lookup(Op))) {
1642           PREInstr->setOperand(i, V);
1643         } else {
1644           success = false;
1645           break;
1646         }
1647       }
1648
1649       // Fail out if we encounter an operand that is not available in
1650       // the PRE predecessor.  This is typically because of loads which
1651       // are not value numbered precisely.
1652       if (!success) {
1653         delete PREInstr;
1654         DEBUG(verifyRemoved(PREInstr));
1655         continue;
1656       }
1657
1658       PREInstr->insertBefore(PREPred->getTerminator());
1659       PREInstr->setName(CurInst->getName() + ".pre");
1660       predMap[PREPred] = PREInstr;
1661       VN.add(PREInstr, valno);
1662       NumGVNPRE++;
1663
1664       // Update the availability map to include the new instruction.
1665       localAvail[PREPred]->table.insert(std::make_pair(valno, PREInstr));
1666
1667       // Create a PHI to make the value available in this block.
1668       PHINode* Phi = PHINode::Create(CurInst->getType(),
1669                                      CurInst->getName() + ".pre-phi",
1670                                      CurrentBlock->begin());
1671       for (pred_iterator PI = pred_begin(CurrentBlock),
1672            PE = pred_end(CurrentBlock); PI != PE; ++PI)
1673         Phi->addIncoming(predMap[*PI], *PI);
1674
1675       VN.add(Phi, valno);
1676       localAvail[CurrentBlock]->table[valno] = Phi;
1677
1678       CurInst->replaceAllUsesWith(Phi);
1679       if (isa<PointerType>(Phi->getType()))
1680         MD->invalidateCachedPointerInfo(Phi);
1681       VN.erase(CurInst);
1682
1683       DEBUG(errs() << "GVN PRE removed: " << *CurInst);
1684       MD->removeInstruction(CurInst);
1685       CurInst->eraseFromParent();
1686       DEBUG(verifyRemoved(CurInst));
1687       Changed = true;
1688     }
1689   }
1690
1691   for (SmallVector<std::pair<TerminatorInst*, unsigned>, 4>::iterator
1692        I = toSplit.begin(), E = toSplit.end(); I != E; ++I)
1693     SplitCriticalEdge(I->first, I->second, this);
1694
1695   return Changed || toSplit.size();
1696 }
1697
1698 /// iterateOnFunction - Executes one iteration of GVN
1699 bool GVN::iterateOnFunction(Function &F) {
1700   cleanupGlobalSets();
1701
1702   for (df_iterator<DomTreeNode*> DI = df_begin(DT->getRootNode()),
1703        DE = df_end(DT->getRootNode()); DI != DE; ++DI) {
1704     if (DI->getIDom())
1705       localAvail[DI->getBlock()] =
1706                    new ValueNumberScope(localAvail[DI->getIDom()->getBlock()]);
1707     else
1708       localAvail[DI->getBlock()] = new ValueNumberScope(0);
1709   }
1710
1711   // Top-down walk of the dominator tree
1712   bool changed = false;
1713 #if 0
1714   // Needed for value numbering with phi construction to work.
1715   ReversePostOrderTraversal<Function*> RPOT(&F);
1716   for (ReversePostOrderTraversal<Function*>::rpo_iterator RI = RPOT.begin(),
1717        RE = RPOT.end(); RI != RE; ++RI)
1718     changed |= processBlock(*RI);
1719 #else
1720   for (df_iterator<DomTreeNode*> DI = df_begin(DT->getRootNode()),
1721        DE = df_end(DT->getRootNode()); DI != DE; ++DI)
1722     changed |= processBlock(DI->getBlock());
1723 #endif
1724
1725   return changed;
1726 }
1727
1728 void GVN::cleanupGlobalSets() {
1729   VN.clear();
1730   phiMap.clear();
1731
1732   for (DenseMap<BasicBlock*, ValueNumberScope*>::iterator
1733        I = localAvail.begin(), E = localAvail.end(); I != E; ++I)
1734     delete I->second;
1735   localAvail.clear();
1736 }
1737
1738 /// verifyRemoved - Verify that the specified instruction does not occur in our
1739 /// internal data structures.
1740 void GVN::verifyRemoved(const Instruction *Inst) const {
1741   VN.verifyRemoved(Inst);
1742
1743   // Walk through the PHI map to make sure the instruction isn't hiding in there
1744   // somewhere.
1745   for (PhiMapType::iterator
1746          I = phiMap.begin(), E = phiMap.end(); I != E; ++I) {
1747     assert(I->first != Inst && "Inst is still a key in PHI map!");
1748
1749     for (SmallPtrSet<Instruction*, 4>::iterator
1750            II = I->second.begin(), IE = I->second.end(); II != IE; ++II) {
1751       assert(*II != Inst && "Inst is still a value in PHI map!");
1752     }
1753   }
1754
1755   // Walk through the value number scope to make sure the instruction isn't
1756   // ferreted away in it.
1757   for (DenseMap<BasicBlock*, ValueNumberScope*>::iterator
1758          I = localAvail.begin(), E = localAvail.end(); I != E; ++I) {
1759     const ValueNumberScope *VNS = I->second;
1760
1761     while (VNS) {
1762       for (DenseMap<uint32_t, Value*>::iterator
1763              II = VNS->table.begin(), IE = VNS->table.end(); II != IE; ++II) {
1764         assert(II->second != Inst && "Inst still in value numbering scope!");
1765       }
1766
1767       VNS = VNS->parent;
1768     }
1769   }
1770 }