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
1536     // If any of these blocks has more than one successor (i.e. if the edge we
1537     // just traversed was critical), then there are other paths through this
1538     // block along which the load may not be anticipated.  Hoisting the load
1539     // above this block would be adding the load to execution paths along
1540     // which it was not previously executed.
1541     if (TmpBB->getTerminator()->getNumSuccessors() != 1)
1542       return false;
1543   }
1544
1545   assert(TmpBB);
1546   LoadBB = TmpBB;
1547
1548   // If we have a repl set with LI itself in it, this means we have a loop where
1549   // at least one of the values is LI.  Since this means that we won't be able
1550   // to eliminate LI even if we insert uses in the other predecessors, we will
1551   // end up increasing code size.  Reject this by scanning for LI.
1552   for (unsigned i = 0, e = ValuesPerBlock.size(); i != e; ++i) {
1553     if (ValuesPerBlock[i].isSimpleValue() &&
1554         ValuesPerBlock[i].getSimpleValue() == LI) {
1555       // Skip cases where LI is the only definition, even for EnableFullLoadPRE.
1556       if (!EnableFullLoadPRE || e == 1)
1557         return false;
1558     }
1559   }
1560
1561   // FIXME: It is extremely unclear what this loop is doing, other than
1562   // artificially restricting loadpre.
1563   if (isSinglePred) {
1564     bool isHot = false;
1565     for (unsigned i = 0, e = ValuesPerBlock.size(); i != e; ++i) {
1566       const AvailableValueInBlock &AV = ValuesPerBlock[i];
1567       if (AV.isSimpleValue())
1568         // "Hot" Instruction is in some loop (because it dominates its dep.
1569         // instruction).
1570         if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(AV.getSimpleValue()))
1571           if (DT->dominates(LI, I)) {
1572             isHot = true;
1573             break;
1574           }
1575     }
1576
1577     // We are interested only in "hot" instructions. We don't want to do any
1578     // mis-optimizations here.
1579     if (!isHot)
1580       return false;
1581   }
1582
1583   // Check to see how many predecessors have the loaded value fully
1584   // available.
1585   DenseMap<BasicBlock*, Value*> PredLoads;
1586   DenseMap<BasicBlock*, char> FullyAvailableBlocks;
1587   for (unsigned i = 0, e = ValuesPerBlock.size(); i != e; ++i)
1588     FullyAvailableBlocks[ValuesPerBlock[i].BB] = true;
1589   for (unsigned i = 0, e = UnavailableBlocks.size(); i != e; ++i)
1590     FullyAvailableBlocks[UnavailableBlocks[i]] = false;
1591
1592   SmallVector<std::pair<TerminatorInst*, unsigned>, 4> NeedToSplit;
1593   for (pred_iterator PI = pred_begin(LoadBB), E = pred_end(LoadBB);
1594        PI != E; ++PI) {
1595     BasicBlock *Pred = *PI;
1596     if (IsValueFullyAvailableInBlock(Pred, FullyAvailableBlocks)) {
1597       continue;
1598     }
1599     PredLoads[Pred] = 0;
1600
1601     if (Pred->getTerminator()->getNumSuccessors() != 1) {
1602       if (isa<IndirectBrInst>(Pred->getTerminator())) {
1603         DEBUG(dbgs() << "COULD NOT PRE LOAD BECAUSE OF INDBR CRITICAL EDGE '"
1604               << Pred->getName() << "': " << *LI << '\n');
1605         return false;
1606       }
1607       unsigned SuccNum = GetSuccessorNumber(Pred, LoadBB);
1608       NeedToSplit.push_back(std::make_pair(Pred->getTerminator(), SuccNum));
1609     }
1610   }
1611   if (!NeedToSplit.empty()) {
1612     toSplit.append(NeedToSplit.begin(), NeedToSplit.end());
1613     return false;
1614   }
1615
1616   // Decide whether PRE is profitable for this load.
1617   unsigned NumUnavailablePreds = PredLoads.size();
1618   assert(NumUnavailablePreds != 0 &&
1619          "Fully available value should be eliminated above!");
1620   if (!EnableFullLoadPRE) {
1621     // If this load is unavailable in multiple predecessors, reject it.
1622     // FIXME: If we could restructure the CFG, we could make a common pred with
1623     // all the preds that don't have an available LI and insert a new load into
1624     // that one block.
1625     if (NumUnavailablePreds != 1)
1626       return false;
1627   }
1628
1629   // Check if the load can safely be moved to all the unavailable predecessors.
1630   bool CanDoPRE = true;
1631   SmallVector<Instruction*, 8> NewInsts;
1632   for (DenseMap<BasicBlock*, Value*>::iterator I = PredLoads.begin(),
1633          E = PredLoads.end(); I != E; ++I) {
1634     BasicBlock *UnavailablePred = I->first;
1635
1636     // Do PHI translation to get its value in the predecessor if necessary.  The
1637     // returned pointer (if non-null) is guaranteed to dominate UnavailablePred.
1638
1639     // If all preds have a single successor, then we know it is safe to insert
1640     // the load on the pred (?!?), so we can insert code to materialize the
1641     // pointer if it is not available.
1642     PHITransAddr Address(LI->getOperand(0), TD);
1643     Value *LoadPtr = 0;
1644     if (allSingleSucc) {
1645       LoadPtr = Address.PHITranslateWithInsertion(LoadBB, UnavailablePred,
1646                                                   *DT, NewInsts);
1647     } else {
1648       Address.PHITranslateValue(LoadBB, UnavailablePred, DT);
1649       LoadPtr = Address.getAddr();
1650     }
1651
1652     // If we couldn't find or insert a computation of this phi translated value,
1653     // we fail PRE.
1654     if (LoadPtr == 0) {
1655       DEBUG(dbgs() << "COULDN'T INSERT PHI TRANSLATED VALUE OF: "
1656             << *LI->getOperand(0) << "\n");
1657       CanDoPRE = false;
1658       break;
1659     }
1660
1661     // Make sure it is valid to move this load here.  We have to watch out for:
1662     //  @1 = getelementptr (i8* p, ...
1663     //  test p and branch if == 0
1664     //  load @1
1665     // It is valid to have the getelementptr before the test, even if p can be 0,
1666     // as getelementptr only does address arithmetic.
1667     // If we are not pushing the value through any multiple-successor blocks
1668     // we do not have this case.  Otherwise, check that the load is safe to
1669     // put anywhere; this can be improved, but should be conservatively safe.
1670     if (!allSingleSucc &&
1671         // FIXME: REEVALUTE THIS.
1672         !isSafeToLoadUnconditionally(LoadPtr,
1673                                      UnavailablePred->getTerminator(),
1674                                      LI->getAlignment(), TD)) {
1675       CanDoPRE = false;
1676       break;
1677     }
1678
1679     I->second = LoadPtr;
1680   }
1681
1682   if (!CanDoPRE) {
1683     while (!NewInsts.empty())
1684       NewInsts.pop_back_val()->eraseFromParent();
1685     return false;
1686   }
1687
1688   // Okay, we can eliminate this load by inserting a reload in the predecessor
1689   // and using PHI construction to get the value in the other predecessors, do
1690   // it.
1691   DEBUG(dbgs() << "GVN REMOVING PRE LOAD: " << *LI << '\n');
1692   DEBUG(if (!NewInsts.empty())
1693           dbgs() << "INSERTED " << NewInsts.size() << " INSTS: "
1694                  << *NewInsts.back() << '\n');
1695
1696   // Assign value numbers to the new instructions.
1697   for (unsigned i = 0, e = NewInsts.size(); i != e; ++i) {
1698     // FIXME: We really _ought_ to insert these value numbers into their
1699     // parent's availability map.  However, in doing so, we risk getting into
1700     // ordering issues.  If a block hasn't been processed yet, we would be
1701     // marking a value as AVAIL-IN, which isn't what we intend.
1702     VN.lookup_or_add(NewInsts[i]);
1703   }
1704
1705   for (DenseMap<BasicBlock*, Value*>::iterator I = PredLoads.begin(),
1706          E = PredLoads.end(); I != E; ++I) {
1707     BasicBlock *UnavailablePred = I->first;
1708     Value *LoadPtr = I->second;
1709
1710     Value *NewLoad = new LoadInst(LoadPtr, LI->getName()+".pre", false,
1711                                   LI->getAlignment(),
1712                                   UnavailablePred->getTerminator());
1713
1714     // Add the newly created load.
1715     ValuesPerBlock.push_back(AvailableValueInBlock::get(UnavailablePred,
1716                                                         NewLoad));
1717     MD->invalidateCachedPointerInfo(LoadPtr);
1718     DEBUG(dbgs() << "GVN INSERTED " << *NewLoad << '\n');
1719   }
1720
1721   // Perform PHI construction.
1722   Value *V = ConstructSSAForLoadSet(LI, ValuesPerBlock, TD, *DT,
1723                                     VN.getAliasAnalysis());
1724   LI->replaceAllUsesWith(V);
1725   if (isa<PHINode>(V))
1726     V->takeName(LI);
1727   if (V->getType()->isPointerTy())
1728     MD->invalidateCachedPointerInfo(V);
1729   VN.erase(LI);
1730   toErase.push_back(LI);
1731   ++NumPRELoad;
1732   return true;
1733 }
1734
1735 /// processLoad - Attempt to eliminate a load, first by eliminating it
1736 /// locally, and then attempting non-local elimination if that fails.
1737 bool GVN::processLoad(LoadInst *L, SmallVectorImpl<Instruction*> &toErase) {
1738   if (!MD)
1739     return false;
1740
1741   if (L->isVolatile())
1742     return false;
1743
1744   // ... to a pointer that has been loaded from before...
1745   MemDepResult Dep = MD->getDependency(L);
1746
1747   // If the value isn't available, don't do anything!
1748   if (Dep.isClobber()) {
1749     // Check to see if we have something like this:
1750     //   store i32 123, i32* %P
1751     //   %A = bitcast i32* %P to i8*
1752     //   %B = gep i8* %A, i32 1
1753     //   %C = load i8* %B
1754     //
1755     // We could do that by recognizing if the clobber instructions are obviously
1756     // a common base + constant offset, and if the previous store (or memset)
1757     // completely covers this load.  This sort of thing can happen in bitfield
1758     // access code.
1759     Value *AvailVal = 0;
1760     if (StoreInst *DepSI = dyn_cast<StoreInst>(Dep.getInst()))
1761       if (const TargetData *TD = getAnalysisIfAvailable<TargetData>()) {
1762         int Offset = AnalyzeLoadFromClobberingStore(L->getType(),
1763                                                     L->getPointerOperand(),
1764                                                     DepSI, *TD);
1765         if (Offset != -1)
1766           AvailVal = GetStoreValueForLoad(DepSI->getOperand(0), Offset,
1767                                           L->getType(), L, *TD);
1768       }
1769
1770     // If the clobbering value is a memset/memcpy/memmove, see if we can forward
1771     // a value on from it.
1772     if (MemIntrinsic *DepMI = dyn_cast<MemIntrinsic>(Dep.getInst())) {
1773       if (const TargetData *TD = getAnalysisIfAvailable<TargetData>()) {
1774         int Offset = AnalyzeLoadFromClobberingMemInst(L->getType(),
1775                                                       L->getPointerOperand(),
1776                                                       DepMI, *TD);
1777         if (Offset != -1)
1778           AvailVal = GetMemInstValueForLoad(DepMI, Offset, L->getType(), L,*TD);
1779       }
1780     }
1781
1782     if (AvailVal) {
1783       DEBUG(dbgs() << "GVN COERCED INST:\n" << *Dep.getInst() << '\n'
1784             << *AvailVal << '\n' << *L << "\n\n\n");
1785
1786       // Replace the load!
1787       L->replaceAllUsesWith(AvailVal);
1788       if (AvailVal->getType()->isPointerTy())
1789         MD->invalidateCachedPointerInfo(AvailVal);
1790       VN.erase(L);
1791       toErase.push_back(L);
1792       ++NumGVNLoad;
1793       return true;
1794     }
1795
1796     DEBUG(
1797       // fast print dep, using operator<< on instruction would be too slow
1798       dbgs() << "GVN: load ";
1799       WriteAsOperand(dbgs(), L);
1800       Instruction *I = Dep.getInst();
1801       dbgs() << " is clobbered by " << *I << '\n';
1802     );
1803     return false;
1804   }
1805
1806   // If it is defined in another block, try harder.
1807   if (Dep.isNonLocal())
1808     return processNonLocalLoad(L, toErase);
1809
1810   Instruction *DepInst = Dep.getInst();
1811   if (StoreInst *DepSI = dyn_cast<StoreInst>(DepInst)) {
1812     Value *StoredVal = DepSI->getOperand(0);
1813
1814     // The store and load are to a must-aliased pointer, but they may not
1815     // actually have the same type.  See if we know how to reuse the stored
1816     // value (depending on its type).
1817     const TargetData *TD = 0;
1818     if (StoredVal->getType() != L->getType()) {
1819       if ((TD = getAnalysisIfAvailable<TargetData>())) {
1820         StoredVal = CoerceAvailableValueToLoadType(StoredVal, L->getType(),
1821                                                    L, *TD);
1822         if (StoredVal == 0)
1823           return false;
1824
1825         DEBUG(dbgs() << "GVN COERCED STORE:\n" << *DepSI << '\n' << *StoredVal
1826                      << '\n' << *L << "\n\n\n");
1827       }
1828       else
1829         return false;
1830     }
1831
1832     // Remove it!
1833     L->replaceAllUsesWith(StoredVal);
1834     if (StoredVal->getType()->isPointerTy())
1835       MD->invalidateCachedPointerInfo(StoredVal);
1836     VN.erase(L);
1837     toErase.push_back(L);
1838     ++NumGVNLoad;
1839     return true;
1840   }
1841
1842   if (LoadInst *DepLI = dyn_cast<LoadInst>(DepInst)) {
1843     Value *AvailableVal = DepLI;
1844
1845     // The loads are of a must-aliased pointer, but they may not actually have
1846     // the same type.  See if we know how to reuse the previously loaded value
1847     // (depending on its type).
1848     const TargetData *TD = 0;
1849     if (DepLI->getType() != L->getType()) {
1850       if ((TD = getAnalysisIfAvailable<TargetData>())) {
1851         AvailableVal = CoerceAvailableValueToLoadType(DepLI, L->getType(), L,*TD);
1852         if (AvailableVal == 0)
1853           return false;
1854
1855         DEBUG(dbgs() << "GVN COERCED LOAD:\n" << *DepLI << "\n" << *AvailableVal
1856                      << "\n" << *L << "\n\n\n");
1857       }
1858       else
1859         return false;
1860     }
1861
1862     // Remove it!
1863     L->replaceAllUsesWith(AvailableVal);
1864     if (DepLI->getType()->isPointerTy())
1865       MD->invalidateCachedPointerInfo(DepLI);
1866     VN.erase(L);
1867     toErase.push_back(L);
1868     ++NumGVNLoad;
1869     return true;
1870   }
1871
1872   // If this load really doesn't depend on anything, then we must be loading an
1873   // undef value.  This can happen when loading for a fresh allocation with no
1874   // intervening stores, for example.
1875   if (isa<AllocaInst>(DepInst) || isMalloc(DepInst)) {
1876     L->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(L->getType()));
1877     VN.erase(L);
1878     toErase.push_back(L);
1879     ++NumGVNLoad;
1880     return true;
1881   }
1882
1883   // If this load occurs either right after a lifetime begin,
1884   // then the loaded value is undefined.
1885   if (IntrinsicInst* II = dyn_cast<IntrinsicInst>(DepInst)) {
1886     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::lifetime_start) {
1887       L->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(L->getType()));
1888       VN.erase(L);
1889       toErase.push_back(L);
1890       ++NumGVNLoad;
1891       return true;
1892     }
1893   }
1894
1895   return false;
1896 }
1897
1898 Value *GVN::lookupNumber(BasicBlock *BB, uint32_t num) {
1899   DenseMap<BasicBlock*, ValueNumberScope*>::iterator I = localAvail.find(BB);
1900   if (I == localAvail.end())
1901     return 0;
1902
1903   ValueNumberScope *Locals = I->second;
1904   while (Locals) {
1905     DenseMap<uint32_t, Value*>::iterator I = Locals->table.find(num);
1906     if (I != Locals->table.end())
1907       return I->second;
1908     Locals = Locals->parent;
1909   }
1910
1911   return 0;
1912 }
1913
1914
1915 /// processInstruction - When calculating availability, handle an instruction
1916 /// by inserting it into the appropriate sets
1917 bool GVN::processInstruction(Instruction *I,
1918                              SmallVectorImpl<Instruction*> &toErase) {
1919   // Ignore dbg info intrinsics.
1920   if (isa<DbgInfoIntrinsic>(I))
1921     return false;
1922
1923   if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(I)) {
1924     bool Changed = processLoad(LI, toErase);
1925
1926     if (!Changed) {
1927       unsigned Num = VN.lookup_or_add(LI);
1928       localAvail[I->getParent()]->table.insert(std::make_pair(Num, LI));
1929     }
1930
1931     return Changed;
1932   }
1933
1934   uint32_t NextNum = VN.getNextUnusedValueNumber();
1935   unsigned Num = VN.lookup_or_add(I);
1936
1937   if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(I)) {
1938     localAvail[I->getParent()]->table.insert(std::make_pair(Num, I));
1939
1940     if (!BI->isConditional() || isa<Constant>(BI->getCondition()))
1941       return false;
1942
1943     Value *BranchCond = BI->getCondition();
1944     uint32_t CondVN = VN.lookup_or_add(BranchCond);
1945
1946     BasicBlock *TrueSucc = BI->getSuccessor(0);
1947     BasicBlock *FalseSucc = BI->getSuccessor(1);
1948
1949     if (TrueSucc->getSinglePredecessor())
1950       localAvail[TrueSucc]->table[CondVN] =
1951         ConstantInt::getTrue(TrueSucc->getContext());
1952     if (FalseSucc->getSinglePredecessor())
1953       localAvail[FalseSucc]->table[CondVN] =
1954         ConstantInt::getFalse(TrueSucc->getContext());
1955
1956     return false;
1957
1958   // Allocations are always uniquely numbered, so we can save time and memory
1959   // by fast failing them.
1960   } else if (isa<AllocaInst>(I) || isa<TerminatorInst>(I)) {
1961     localAvail[I->getParent()]->table.insert(std::make_pair(Num, I));
1962     return false;
1963   }
1964
1965   // Collapse PHI nodes
1966   if (PHINode* p = dyn_cast<PHINode>(I)) {
1967     Value *constVal = CollapsePhi(p);
1968
1969     if (constVal) {
1970       p->replaceAllUsesWith(constVal);
1971       if (MD && constVal->getType()->isPointerTy())
1972         MD->invalidateCachedPointerInfo(constVal);
1973       VN.erase(p);
1974
1975       toErase.push_back(p);
1976     } else {
1977       localAvail[I->getParent()]->table.insert(std::make_pair(Num, I));
1978     }
1979
1980   // If the number we were assigned was a brand new VN, then we don't
1981   // need to do a lookup to see if the number already exists
1982   // somewhere in the domtree: it can't!
1983   } else if (Num == NextNum) {
1984     localAvail[I->getParent()]->table.insert(std::make_pair(Num, I));
1985
1986   // Perform fast-path value-number based elimination of values inherited from
1987   // dominators.
1988   } else if (Value *repl = lookupNumber(I->getParent(), Num)) {
1989     // Remove it!
1990     VN.erase(I);
1991     I->replaceAllUsesWith(repl);
1992     if (MD && repl->getType()->isPointerTy())
1993       MD->invalidateCachedPointerInfo(repl);
1994     toErase.push_back(I);
1995     return true;
1996
1997   } else {
1998     localAvail[I->getParent()]->table.insert(std::make_pair(Num, I));
1999   }
2000
2001   return false;
2002 }
2003
2004 /// runOnFunction - This is the main transformation entry point for a function.
2005 bool GVN::runOnFunction(Function& F) {
2006   if (!NoLoads)
2007     MD = &getAnalysis<MemoryDependenceAnalysis>();
2008   DT = &getAnalysis<DominatorTree>();
2009   VN.setAliasAnalysis(&getAnalysis<AliasAnalysis>());
2010   VN.setMemDep(MD);
2011   VN.setDomTree(DT);
2012
2013   bool Changed = false;
2014   bool ShouldContinue = true;
2015
2016   // Merge unconditional branches, allowing PRE to catch more
2017   // optimization opportunities.
2018   for (Function::iterator FI = F.begin(), FE = F.end(); FI != FE; ) {
2019     BasicBlock *BB = FI;
2020     ++FI;
2021     bool removedBlock = MergeBlockIntoPredecessor(BB, this);
2022     if (removedBlock) ++NumGVNBlocks;
2023
2024     Changed |= removedBlock;
2025   }
2026
2027   unsigned Iteration = 0;
2028
2029   while (ShouldContinue) {
2030     DEBUG(dbgs() << "GVN iteration: " << Iteration << "\n");
2031     ShouldContinue = iterateOnFunction(F);
2032     if (splitCriticalEdges())
2033       ShouldContinue = true;
2034     Changed |= ShouldContinue;
2035     ++Iteration;
2036   }
2037
2038   if (EnablePRE) {
2039     bool PREChanged = true;
2040     while (PREChanged) {
2041       PREChanged = performPRE(F);
2042       Changed |= PREChanged;
2043     }
2044   }
2045   // FIXME: Should perform GVN again after PRE does something.  PRE can move
2046   // computations into blocks where they become fully redundant.  Note that
2047   // we can't do this until PRE's critical edge splitting updates memdep.
2048   // Actually, when this happens, we should just fully integrate PRE into GVN.
2049
2050   cleanupGlobalSets();
2051
2052   return Changed;
2053 }
2054
2055
2056 bool GVN::processBlock(BasicBlock *BB) {
2057   // FIXME: Kill off toErase by doing erasing eagerly in a helper function (and
2058   // incrementing BI before processing an instruction).
2059   SmallVector<Instruction*, 8> toErase;
2060   bool ChangedFunction = false;
2061
2062   for (BasicBlock::iterator BI = BB->begin(), BE = BB->end();
2063        BI != BE;) {
2064     ChangedFunction |= processInstruction(BI, toErase);
2065     if (toErase.empty()) {
2066       ++BI;
2067       continue;
2068     }
2069
2070     // If we need some instructions deleted, do it now.
2071     NumGVNInstr += toErase.size();
2072
2073     // Avoid iterator invalidation.
2074     bool AtStart = BI == BB->begin();
2075     if (!AtStart)
2076       --BI;
2077
2078     for (SmallVector<Instruction*, 4>::iterator I = toErase.begin(),
2079          E = toErase.end(); I != E; ++I) {
2080       DEBUG(dbgs() << "GVN removed: " << **I << '\n');
2081       if (MD) MD->removeInstruction(*I);
2082       (*I)->eraseFromParent();
2083       DEBUG(verifyRemoved(*I));
2084     }
2085     toErase.clear();
2086
2087     if (AtStart)
2088       BI = BB->begin();
2089     else
2090       ++BI;
2091   }
2092
2093   return ChangedFunction;
2094 }
2095
2096 /// performPRE - Perform a purely local form of PRE that looks for diamond
2097 /// control flow patterns and attempts to perform simple PRE at the join point.
2098 bool GVN::performPRE(Function &F) {
2099   bool Changed = false;
2100   DenseMap<BasicBlock*, Value*> predMap;
2101   for (df_iterator<BasicBlock*> DI = df_begin(&F.getEntryBlock()),
2102        DE = df_end(&F.getEntryBlock()); DI != DE; ++DI) {
2103     BasicBlock *CurrentBlock = *DI;
2104
2105     // Nothing to PRE in the entry block.
2106     if (CurrentBlock == &F.getEntryBlock()) continue;
2107
2108     for (BasicBlock::iterator BI = CurrentBlock->begin(),
2109          BE = CurrentBlock->end(); BI != BE; ) {
2110       Instruction *CurInst = BI++;
2111
2112       if (isa<AllocaInst>(CurInst) ||
2113           isa<TerminatorInst>(CurInst) || isa<PHINode>(CurInst) ||
2114           CurInst->getType()->isVoidTy() ||
2115           CurInst->mayReadFromMemory() || CurInst->mayHaveSideEffects() ||
2116           isa<DbgInfoIntrinsic>(CurInst))
2117         continue;
2118
2119       // We don't currently value number ANY inline asm calls.
2120       if (CallInst *CallI = dyn_cast<CallInst>(CurInst))
2121         if (CallI->isInlineAsm())
2122           continue;
2123
2124       uint32_t ValNo = VN.lookup(CurInst);
2125
2126       // Look for the predecessors for PRE opportunities.  We're
2127       // only trying to solve the basic diamond case, where
2128       // a value is computed in the successor and one predecessor,
2129       // but not the other.  We also explicitly disallow cases
2130       // where the successor is its own predecessor, because they're
2131       // more complicated to get right.
2132       unsigned NumWith = 0;
2133       unsigned NumWithout = 0;
2134       BasicBlock *PREPred = 0;
2135       predMap.clear();
2136
2137       for (pred_iterator PI = pred_begin(CurrentBlock),
2138            PE = pred_end(CurrentBlock); PI != PE; ++PI) {
2139         BasicBlock *P = *PI;
2140         // We're not interested in PRE where the block is its
2141         // own predecessor, or in blocks with predecessors
2142         // that are not reachable.
2143         if (P == CurrentBlock) {
2144           NumWithout = 2;
2145           break;
2146         } else if (!localAvail.count(P))  {
2147           NumWithout = 2;
2148           break;
2149         }
2150
2151         DenseMap<uint32_t, Value*>::iterator predV =
2152                                             localAvail[P]->table.find(ValNo);
2153         if (predV == localAvail[P]->table.end()) {
2154           PREPred = P;
2155           ++NumWithout;
2156         } else if (predV->second == CurInst) {
2157           NumWithout = 2;
2158         } else {
2159           predMap[P] = predV->second;
2160           ++NumWith;
2161         }
2162       }
2163
2164       // Don't do PRE when it might increase code size, i.e. when
2165       // we would need to insert instructions in more than one pred.
2166       if (NumWithout != 1 || NumWith == 0)
2167         continue;
2168
2169       // Don't do PRE across indirect branch.
2170       if (isa<IndirectBrInst>(PREPred->getTerminator()))
2171         continue;
2172
2173       // We can't do PRE safely on a critical edge, so instead we schedule
2174       // the edge to be split and perform the PRE the next time we iterate
2175       // on the function.
2176       unsigned SuccNum = GetSuccessorNumber(PREPred, CurrentBlock);
2177       if (isCriticalEdge(PREPred->getTerminator(), SuccNum)) {
2178         toSplit.push_back(std::make_pair(PREPred->getTerminator(), SuccNum));
2179         continue;
2180       }
2181
2182       // Instantiate the expression in the predecessor that lacked it.
2183       // Because we are going top-down through the block, all value numbers
2184       // will be available in the predecessor by the time we need them.  Any
2185       // that weren't originally present will have been instantiated earlier
2186       // in this loop.
2187       Instruction *PREInstr = CurInst->clone();
2188       bool success = true;
2189       for (unsigned i = 0, e = CurInst->getNumOperands(); i != e; ++i) {
2190         Value *Op = PREInstr->getOperand(i);
2191         if (isa<Argument>(Op) || isa<Constant>(Op) || isa<GlobalValue>(Op))
2192           continue;
2193
2194         if (Value *V = lookupNumber(PREPred, VN.lookup(Op))) {
2195           PREInstr->setOperand(i, V);
2196         } else {
2197           success = false;
2198           break;
2199         }
2200       }
2201
2202       // Fail out if we encounter an operand that is not available in
2203       // the PRE predecessor.  This is typically because of loads which
2204       // are not value numbered precisely.
2205       if (!success) {
2206         delete PREInstr;
2207         DEBUG(verifyRemoved(PREInstr));
2208         continue;
2209       }
2210
2211       PREInstr->insertBefore(PREPred->getTerminator());
2212       PREInstr->setName(CurInst->getName() + ".pre");
2213       predMap[PREPred] = PREInstr;
2214       VN.add(PREInstr, ValNo);
2215       ++NumGVNPRE;
2216
2217       // Update the availability map to include the new instruction.
2218       localAvail[PREPred]->table.insert(std::make_pair(ValNo, PREInstr));
2219
2220       // Create a PHI to make the value available in this block.
2221       PHINode* Phi = PHINode::Create(CurInst->getType(),
2222                                      CurInst->getName() + ".pre-phi",
2223                                      CurrentBlock->begin());
2224       for (pred_iterator PI = pred_begin(CurrentBlock),
2225            PE = pred_end(CurrentBlock); PI != PE; ++PI) {
2226         BasicBlock *P = *PI;
2227         Phi->addIncoming(predMap[P], P);
2228       }
2229
2230       VN.add(Phi, ValNo);
2231       localAvail[CurrentBlock]->table[ValNo] = Phi;
2232
2233       CurInst->replaceAllUsesWith(Phi);
2234       if (MD && Phi->getType()->isPointerTy())
2235         MD->invalidateCachedPointerInfo(Phi);
2236       VN.erase(CurInst);
2237
2238       DEBUG(dbgs() << "GVN PRE removed: " << *CurInst << '\n');
2239       if (MD) MD->removeInstruction(CurInst);
2240       CurInst->eraseFromParent();
2241       DEBUG(verifyRemoved(CurInst));
2242       Changed = true;
2243     }
2244   }
2245
2246   if (splitCriticalEdges())
2247     Changed = true;
2248
2249   return Changed;
2250 }
2251
2252 /// splitCriticalEdges - Split critical edges found during the previous
2253 /// iteration that may enable further optimization.
2254 bool GVN::splitCriticalEdges() {
2255   if (toSplit.empty())
2256     return false;
2257   do {
2258     std::pair<TerminatorInst*, unsigned> Edge = toSplit.pop_back_val();
2259     SplitCriticalEdge(Edge.first, Edge.second, this);
2260   } while (!toSplit.empty());
2261   if (MD) MD->invalidateCachedPredecessors();
2262   return true;
2263 }
2264
2265 /// iterateOnFunction - Executes one iteration of GVN
2266 bool GVN::iterateOnFunction(Function &F) {
2267   cleanupGlobalSets();
2268
2269   for (df_iterator<DomTreeNode*> DI = df_begin(DT->getRootNode()),
2270        DE = df_end(DT->getRootNode()); DI != DE; ++DI) {
2271     if (DI->getIDom())
2272       localAvail[DI->getBlock()] =
2273                    new ValueNumberScope(localAvail[DI->getIDom()->getBlock()]);
2274     else
2275       localAvail[DI->getBlock()] = new ValueNumberScope(0);
2276   }
2277
2278   // Top-down walk of the dominator tree
2279   bool Changed = false;
2280 #if 0
2281   // Needed for value numbering with phi construction to work.
2282   ReversePostOrderTraversal<Function*> RPOT(&F);
2283   for (ReversePostOrderTraversal<Function*>::rpo_iterator RI = RPOT.begin(),
2284        RE = RPOT.end(); RI != RE; ++RI)
2285     Changed |= processBlock(*RI);
2286 #else
2287   for (df_iterator<DomTreeNode*> DI = df_begin(DT->getRootNode()),
2288        DE = df_end(DT->getRootNode()); DI != DE; ++DI)
2289     Changed |= processBlock(DI->getBlock());
2290 #endif
2291
2292   return Changed;
2293 }
2294
2295 void GVN::cleanupGlobalSets() {
2296   VN.clear();
2297
2298   for (DenseMap<BasicBlock*, ValueNumberScope*>::iterator
2299        I = localAvail.begin(), E = localAvail.end(); I != E; ++I)
2300     delete I->second;
2301   localAvail.clear();
2302 }
2303
2304 /// verifyRemoved - Verify that the specified instruction does not occur in our
2305 /// internal data structures.
2306 void GVN::verifyRemoved(const Instruction *Inst) const {
2307   VN.verifyRemoved(Inst);
2308
2309   // Walk through the value number scope to make sure the instruction isn't
2310   // ferreted away in it.
2311   for (DenseMap<BasicBlock*, ValueNumberScope*>::const_iterator
2312          I = localAvail.begin(), E = localAvail.end(); I != E; ++I) {
2313     const ValueNumberScope *VNS = I->second;
2314
2315     while (VNS) {
2316       for (DenseMap<uint32_t, Value*>::const_iterator
2317              II = VNS->table.begin(), IE = VNS->table.end(); II != IE; ++II) {
2318         assert(II->second != Inst && "Inst still in value numbering scope!");
2319       }
2320
2321       VNS = VNS->parent;
2322     }
2323   }
2324 }