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/ADT/DenseMap.h"
  21 #include "llvm/ADT/DepthFirstIterator.h"
  22 #include "llvm/ADT/Hashing.h"
  23 #include "llvm/ADT/SetVector.h"
  24 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  25 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  26 #include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
  27 #include "llvm/Analysis/CFG.h"
  28 #include "llvm/Analysis/ConstantFolding.h"
  29 #include "llvm/Analysis/InstructionSimplify.h"
  30 #include "llvm/Analysis/Loads.h"
  31 #include "llvm/Analysis/MemoryBuiltins.h"
  32 #include "llvm/Analysis/MemoryDependenceAnalysis.h"
  33 #include "llvm/Analysis/PHITransAddr.h"
  34 #include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
  35 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
  36 #include "llvm/IR/Dominators.h"
  37 #include "llvm/IR/GlobalVariable.h"
  38 #include "llvm/IR/IRBuilder.h"
  39 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
  40 #include "llvm/IR/LLVMContext.h"
  41 #include "llvm/IR/Metadata.h"
  42 #include "llvm/IR/PatternMatch.h"
  43 #include "llvm/Support/Allocator.h"
  44 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  45 #include "llvm/Support/Debug.h"
  46 #include "llvm/Target/TargetLibraryInfo.h"
  47 #include "llvm/Transforms/Utils/BasicBlockUtils.h"
  48 #include "llvm/Transforms/Utils/SSAUpdater.h"
  49 #include <vector>
  50 using namespace llvm;
  51 using namespace PatternMatch;
  52
  53 STATISTIC(NumGVNInstr,  "Number of instructions deleted");
  54 STATISTIC(NumGVNLoad,   "Number of loads deleted");
  55 STATISTIC(NumGVNPRE,    "Number of instructions PRE'd");
  56 STATISTIC(NumGVNBlocks, "Number of blocks merged");
  57 STATISTIC(NumGVNSimpl,  "Number of instructions simplified");
  58 STATISTIC(NumGVNEqProp, "Number of equalities propagated");
  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
  65 // Maximum allowed recursion depth.
  66 static cl::opt<uint32_t>
  67 MaxRecurseDepth("max-recurse-depth", cl::Hidden, cl::init(1000), cl::ZeroOrMore,
  68                 cl::desc("Max recurse depth (default = 1000)"));
  69
  70 //===----------------------------------------------------------------------===//
  71 //                         ValueTable Class
  72 //===----------------------------------------------------------------------===//
  73
  74 /// This class holds the mapping between values and value numbers.  It is used
  75 /// as an efficient mechanism to determine the expression-wise equivalence of
  76 /// two values.
  77 namespace {
  78   struct Expression {
  79     uint32_t opcode;
  80     Type *type;
  81     SmallVector<uint32_t, 4> varargs;
  82
  83     Expression(uint32_t o = ~2U) : opcode(o) { }
  84
  85     bool operator==(const Expression &other) const {
  86       if (opcode != other.opcode)
  87         return false;
  88       if (opcode == ~0U || opcode == ~1U)
  89         return true;
  90       if (type != other.type)
  91         return false;
  92       if (varargs != other.varargs)
  93         return false;
  94       return true;
  95     }
  96
  97     friend hash_code hash_value(const Expression &Value) {
  98       return hash_combine(Value.opcode, Value.type,
  99                           hash_combine_range(Value.varargs.begin(),
 100                                              Value.varargs.end()));
 101     }
 102   };
 103
 104   class ValueTable {
 105     DenseMap<Value*, uint32_t> valueNumbering;
 106     DenseMap<Expression, uint32_t> expressionNumbering;
 107     AliasAnalysis *AA;
 108     MemoryDependenceAnalysis *MD;
 109     DominatorTree *DT;
 110
 111     uint32_t nextValueNumber;
 112
 113     Expression create_expression(Instruction* I);
 114     Expression create_cmp_expression(unsigned Opcode,
 115                                      CmpInst::Predicate Predicate,
 116                                      Value *LHS, Value *RHS);
 117     Expression create_extractvalue_expression(ExtractValueInst* EI);
 118     uint32_t lookup_or_add_call(CallInst* C);
 119   public:
 120     ValueTable() : nextValueNumber(1) { }
 121     uint32_t lookup_or_add(Value *V);
 122     uint32_t lookup(Value *V) const;
 123     uint32_t lookup_or_add_cmp(unsigned Opcode, CmpInst::Predicate Pred,
 124                                Value *LHS, Value *RHS);
 125     void add(Value *V, uint32_t num);
 126     void clear();
 127     void erase(Value *v);
 128     void setAliasAnalysis(AliasAnalysis* A) { AA = A; }
 129     AliasAnalysis *getAliasAnalysis() const { return AA; }
 130     void setMemDep(MemoryDependenceAnalysis* M) { MD = M; }
 131     void setDomTree(DominatorTree* D) { DT = D; }
 132     uint32_t getNextUnusedValueNumber() { return nextValueNumber; }
 133     void verifyRemoved(const Value *) const;
 134   };
 135 }
 136
 137 namespace llvm {
 138 template <> struct DenseMapInfo<Expression> {
 139   static inline Expression getEmptyKey() {
 140     return ~0U;
 141   }
 142
 143   static inline Expression getTombstoneKey() {
 144     return ~1U;
 145   }
 146
 147   static unsigned getHashValue(const Expression e) {
 148     using llvm::hash_value;
 149     return static_cast<unsigned>(hash_value(e));
 150   }
 151   static bool isEqual(const Expression &LHS, const Expression &RHS) {
 152     return LHS == RHS;
 153   }
 154 };
 155
 156 }
 157
 158 //===----------------------------------------------------------------------===//
 159 //                     ValueTable Internal Functions
 160 //===----------------------------------------------------------------------===//
 161
 162 Expression ValueTable::create_expression(Instruction *I) {
 163   Expression e;
 164   e.type = I->getType();
 165   e.opcode = I->getOpcode();
 166   for (Instruction::op_iterator OI = I->op_begin(), OE = I->op_end();
 167        OI != OE; ++OI)
 168     e.varargs.push_back(lookup_or_add(*OI));
 169   if (I->isCommutative()) {
 170     // Ensure that commutative instructions that only differ by a permutation
 171     // of their operands get the same value number by sorting the operand value
 172     // numbers.  Since all commutative instructions have two operands it is more
 173     // efficient to sort by hand rather than using, say, std::sort.
 174     assert(I->getNumOperands() == 2 && "Unsupported commutative instruction!");
 175     if (e.varargs[0] > e.varargs[1])
 176       std::swap(e.varargs[0], e.varargs[1]);
 177   }
 178
 179   if (CmpInst *C = dyn_cast<CmpInst>(I)) {
 180     // Sort the operand value numbers so x<y and y>x get the same value number.
 181     CmpInst::Predicate Predicate = C->getPredicate();
 182     if (e.varargs[0] > e.varargs[1]) {
 183       std::swap(e.varargs[0], e.varargs[1]);
 184       Predicate = CmpInst::getSwappedPredicate(Predicate);
 185     }
 186     e.opcode = (C->getOpcode() << 8) | Predicate;
 187   } else if (InsertValueInst *E = dyn_cast<InsertValueInst>(I)) {
 188     for (InsertValueInst::idx_iterator II = E->idx_begin(), IE = E->idx_end();
 189          II != IE; ++II)
 190       e.varargs.push_back(*II);
 191   }
 192
 193   return e;
 194 }
 195
 196 Expression ValueTable::create_cmp_expression(unsigned Opcode,
 197                                              CmpInst::Predicate Predicate,
 198                                              Value *LHS, Value *RHS) {
 199   assert((Opcode == Instruction::ICmp || Opcode == Instruction::FCmp) &&
 200          "Not a comparison!");
 201   Expression e;
 202   e.type = CmpInst::makeCmpResultType(LHS->getType());
 203   e.varargs.push_back(lookup_or_add(LHS));
 204   e.varargs.push_back(lookup_or_add(RHS));
 205
 206   // Sort the operand value numbers so x<y and y>x get the same value number.
 207   if (e.varargs[0] > e.varargs[1]) {
 208     std::swap(e.varargs[0], e.varargs[1]);
 209     Predicate = CmpInst::getSwappedPredicate(Predicate);
 210   }
 211   e.opcode = (Opcode << 8) | Predicate;
 212   return e;
 213 }
 214
 215 Expression ValueTable::create_extractvalue_expression(ExtractValueInst *EI) {
 216   assert(EI != 0 && "Not an ExtractValueInst?");
 217   Expression e;
 218   e.type = EI->getType();
 219   e.opcode = 0;
 220
 221   IntrinsicInst *I = dyn_cast<IntrinsicInst>(EI->getAggregateOperand());
 222   if (I != 0 && EI->getNumIndices() == 1 && *EI->idx_begin() == 0 ) {
 223     // EI might be an extract from one of our recognised intrinsics. If it
 224     // is we'll synthesize a semantically equivalent expression instead on
 225     // an extract value expression.
 226     switch (I->getIntrinsicID()) {
 227       case Intrinsic::sadd_with_overflow:
 228       case Intrinsic::uadd_with_overflow:
 229         e.opcode = Instruction::Add;
 230         break;
 231       case Intrinsic::ssub_with_overflow:
 232       case Intrinsic::usub_with_overflow:
 233         e.opcode = Instruction::Sub;
 234         break;
 235       case Intrinsic::smul_with_overflow:
 236       case Intrinsic::umul_with_overflow:
 237         e.opcode = Instruction::Mul;
 238         break;
 239       default:
 240         break;
 241     }
 242
 243     if (e.opcode != 0) {
 244       // Intrinsic recognized. Grab its args to finish building the expression.
 245       assert(I->getNumArgOperands() == 2 &&
 246              "Expect two args for recognised intrinsics.");
 247       e.varargs.push_back(lookup_or_add(I->getArgOperand(0)));
 248       e.varargs.push_back(lookup_or_add(I->getArgOperand(1)));
 249       return e;
 250     }
 251   }
 252
 253   // Not a recognised intrinsic. Fall back to producing an extract value
 254   // expression.
 255   e.opcode = EI->getOpcode();
 256   for (Instruction::op_iterator OI = EI->op_begin(), OE = EI->op_end();
 257        OI != OE; ++OI)
 258     e.varargs.push_back(lookup_or_add(*OI));
 259
 260   for (ExtractValueInst::idx_iterator II = EI->idx_begin(), IE = EI->idx_end();
 261          II != IE; ++II)
 262     e.varargs.push_back(*II);
 263
 264   return e;
 265 }
 266
 267 //===----------------------------------------------------------------------===//
 268 //                     ValueTable External Functions
 269 //===----------------------------------------------------------------------===//
 270
 271 /// add - Insert a value into the table with a specified value number.
 272 void ValueTable::add(Value *V, uint32_t num) {
 273   valueNumbering.insert(std::make_pair(V, num));
 274 }
 275
 276 uint32_t ValueTable::lookup_or_add_call(CallInst *C) {
 277   if (AA->doesNotAccessMemory(C)) {
 278     Expression exp = create_expression(C);
 279     uint32_t &e = expressionNumbering[exp];
 280     if (!e) e = nextValueNumber++;
 281     valueNumbering[C] = e;
 282     return e;
 283   } else if (AA->onlyReadsMemory(C)) {
 284     Expression exp = create_expression(C);
 285     uint32_t &e = expressionNumbering[exp];
 286     if (!e) {
 287       e = nextValueNumber++;
 288       valueNumbering[C] = e;
 289       return e;
 290     }
 291     if (!MD) {
 292       e = nextValueNumber++;
 293       valueNumbering[C] = e;
 294       return e;
 295     }
 296
 297     MemDepResult local_dep = MD->getDependency(C);
 298
 299     if (!local_dep.isDef() && !local_dep.isNonLocal()) {
 300       valueNumbering[C] =  nextValueNumber;
 301       return nextValueNumber++;
 302     }
 303
 304     if (local_dep.isDef()) {
 305       CallInst* local_cdep = cast<CallInst>(local_dep.getInst());
 306
 307       if (local_cdep->getNumArgOperands() != C->getNumArgOperands()) {
 308         valueNumbering[C] = nextValueNumber;
 309         return nextValueNumber++;
 310       }
 311
 312       for (unsigned i = 0, e = C->getNumArgOperands(); i < e; ++i) {
 313         uint32_t c_vn = lookup_or_add(C->getArgOperand(i));
 314         uint32_t cd_vn = lookup_or_add(local_cdep->getArgOperand(i));
 315         if (c_vn != cd_vn) {
 316           valueNumbering[C] = nextValueNumber;
 317           return nextValueNumber++;
 318         }
 319       }
 320
 321       uint32_t v = lookup_or_add(local_cdep);
 322       valueNumbering[C] = v;
 323       return v;
 324     }
 325
 326     // Non-local case.
 327     const MemoryDependenceAnalysis::NonLocalDepInfo &deps =
 328       MD->getNonLocalCallDependency(CallSite(C));
 329     // FIXME: Move the checking logic to MemDep!
 330     CallInst* cdep = 0;
 331
 332     // Check to see if we have a single dominating call instruction that is
 333     // identical to C.
 334     for (unsigned i = 0, e = deps.size(); i != e; ++i) {
 335       const NonLocalDepEntry *I = &deps[i];
 336       if (I->getResult().isNonLocal())
 337         continue;
 338
 339       // We don't handle non-definitions.  If we already have a call, reject
 340       // instruction dependencies.
 341       if (!I->getResult().isDef() || cdep != 0) {
 342         cdep = 0;
 343         break;
 344       }
 345
 346       CallInst *NonLocalDepCall = dyn_cast<CallInst>(I->getResult().getInst());
 347       // FIXME: All duplicated with non-local case.
 348       if (NonLocalDepCall && DT->properlyDominates(I->getBB(), C->getParent())){
 349         cdep = NonLocalDepCall;
 350         continue;
 351       }
 352
 353       cdep = 0;
 354       break;
 355     }
 356
 357     if (!cdep) {
 358       valueNumbering[C] = nextValueNumber;
 359       return nextValueNumber++;
 360     }
 361
 362     if (cdep->getNumArgOperands() != C->getNumArgOperands()) {
 363       valueNumbering[C] = nextValueNumber;
 364       return nextValueNumber++;
 365     }
 366     for (unsigned i = 0, e = C->getNumArgOperands(); i < e; ++i) {
 367       uint32_t c_vn = lookup_or_add(C->getArgOperand(i));
 368       uint32_t cd_vn = lookup_or_add(cdep->getArgOperand(i));
 369       if (c_vn != cd_vn) {
 370         valueNumbering[C] = nextValueNumber;
 371         return nextValueNumber++;
 372       }
 373     }
 374
 375     uint32_t v = lookup_or_add(cdep);
 376     valueNumbering[C] = v;
 377     return v;
 378
 379   } else {
 380     valueNumbering[C] = nextValueNumber;
 381     return nextValueNumber++;
 382   }
 383 }
 384
 385 /// lookup_or_add - Returns the value number for the specified value, assigning
 386 /// it a new number if it did not have one before.
 387 uint32_t ValueTable::lookup_or_add(Value *V) {
 388   DenseMap<Value*, uint32_t>::iterator VI = valueNumbering.find(V);
 389   if (VI != valueNumbering.end())
 390     return VI->second;
 391
 392   if (!isa<Instruction>(V)) {
 393     valueNumbering[V] = nextValueNumber;
 394     return nextValueNumber++;
 395   }
 396
 397   Instruction* I = cast<Instruction>(V);
 398   Expression exp;
 399   switch (I->getOpcode()) {
 400     case Instruction::Call:
 401       return lookup_or_add_call(cast<CallInst>(I));
 402     case Instruction::Add:
 403     case Instruction::FAdd:
 404     case Instruction::Sub:
 405     case Instruction::FSub:
 406     case Instruction::Mul:
 407     case Instruction::FMul:
 408     case Instruction::UDiv:
 409     case Instruction::SDiv:
 410     case Instruction::FDiv:
 411     case Instruction::URem:
 412     case Instruction::SRem:
 413     case Instruction::FRem:
 414     case Instruction::Shl:
 415     case Instruction::LShr:
 416     case Instruction::AShr:
 417     case Instruction::And:
 418     case Instruction::Or:
 419     case Instruction::Xor:
 420     case Instruction::ICmp:
 421     case Instruction::FCmp:
 422     case Instruction::Trunc:
 423     case Instruction::ZExt:
 424     case Instruction::SExt:
 425     case Instruction::FPToUI:
 426     case Instruction::FPToSI:
 427     case Instruction::UIToFP:
 428     case Instruction::SIToFP:
 429     case Instruction::FPTrunc:
 430     case Instruction::FPExt:
 431     case Instruction::PtrToInt:
 432     case Instruction::IntToPtr:
 433     case Instruction::BitCast:
 434     case Instruction::Select:
 435     case Instruction::ExtractElement:
 436     case Instruction::InsertElement:
 437     case Instruction::ShuffleVector:
 438     case Instruction::InsertValue:
 439     case Instruction::GetElementPtr:
 440       exp = create_expression(I);
 441       break;
 442     case Instruction::ExtractValue:
 443       exp = create_extractvalue_expression(cast<ExtractValueInst>(I));
 444       break;
 445     default:
 446       valueNumbering[V] = nextValueNumber;
 447       return nextValueNumber++;
 448   }
 449
 450   uint32_t& e = expressionNumbering[exp];
 451   if (!e) e = nextValueNumber++;
 452   valueNumbering[V] = e;
 453   return e;
 454 }
 455
 456 /// lookup - Returns the value number of the specified value. Fails if
 457 /// the value has not yet been numbered.
 458 uint32_t ValueTable::lookup(Value *V) const {
 459   DenseMap<Value*, uint32_t>::const_iterator VI = valueNumbering.find(V);
 460   assert(VI != valueNumbering.end() && "Value not numbered?");
 461   return VI->second;
 462 }
 463
 464 /// lookup_or_add_cmp - Returns the value number of the given comparison,
 465 /// assigning it a new number if it did not have one before.  Useful when
 466 /// we deduced the result of a comparison, but don't immediately have an
 467 /// instruction realizing that comparison to hand.
 468 uint32_t ValueTable::lookup_or_add_cmp(unsigned Opcode,
 469                                        CmpInst::Predicate Predicate,
 470                                        Value *LHS, Value *RHS) {
 471   Expression exp = create_cmp_expression(Opcode, Predicate, LHS, RHS);
 472   uint32_t& e = expressionNumbering[exp];
 473   if (!e) e = nextValueNumber++;
 474   return e;
 475 }
 476
 477 /// clear - Remove all entries from the ValueTable.
 478 void ValueTable::clear() {
 479   valueNumbering.clear();
 480   expressionNumbering.clear();
 481   nextValueNumber = 1;
 482 }
 483
 484 /// erase - Remove a value from the value numbering.
 485 void ValueTable::erase(Value *V) {
 486   valueNumbering.erase(V);
 487 }
 488
 489 /// verifyRemoved - Verify that the value is removed from all internal data
 490 /// structures.
 491 void ValueTable::verifyRemoved(const Value *V) const {
 492   for (DenseMap<Value*, uint32_t>::const_iterator
 493          I = valueNumbering.begin(), E = valueNumbering.end(); I != E; ++I) {
 494     assert(I->first != V && "Inst still occurs in value numbering map!");
 495   }
 496 }
 497
 498 //===----------------------------------------------------------------------===//
 499 //                                GVN Pass
 500 //===----------------------------------------------------------------------===//
 501
 502 namespace {
 503   class GVN;
 504   struct AvailableValueInBlock {
 505     /// BB - The basic block in question.
 506     BasicBlock *BB;
 507     enum ValType {
 508       SimpleVal,  // A simple offsetted value that is accessed.
 509       LoadVal,    // A value produced by a load.
 510       MemIntrin,  // A memory intrinsic which is loaded from.
 511       UndefVal    // A UndefValue representing a value from dead block (which
 512                   // is not yet physically removed from the CFG).
 513     };
 514
 515     /// V - The value that is live out of the block.
 516     PointerIntPair<Value *, 2, ValType> Val;
 517
 518     /// Offset - The byte offset in Val that is interesting for the load query.
 519     unsigned Offset;
 520
 521     static AvailableValueInBlock get(BasicBlock *BB, Value *V,
 522                                      unsigned Offset = 0) {
 523       AvailableValueInBlock Res;
 524       Res.BB = BB;
 525       Res.Val.setPointer(V);
 526       Res.Val.setInt(SimpleVal);
 527       Res.Offset = Offset;
 528       return Res;
 529     }
 530
 531     static AvailableValueInBlock getMI(BasicBlock *BB, MemIntrinsic *MI,
 532                                        unsigned Offset = 0) {
 533       AvailableValueInBlock Res;
 534       Res.BB = BB;
 535       Res.Val.setPointer(MI);
 536       Res.Val.setInt(MemIntrin);
 537       Res.Offset = Offset;
 538       return Res;
 539     }
 540
 541     static AvailableValueInBlock getLoad(BasicBlock *BB, LoadInst *LI,
 542                                          unsigned Offset = 0) {
 543       AvailableValueInBlock Res;
 544       Res.BB = BB;
 545       Res.Val.setPointer(LI);
 546       Res.Val.setInt(LoadVal);
 547       Res.Offset = Offset;
 548       return Res;
 549     }
 550
 551     static AvailableValueInBlock getUndef(BasicBlock *BB) {
 552       AvailableValueInBlock Res;
 553       Res.BB = BB;
 554       Res.Val.setPointer(0);
 555       Res.Val.setInt(UndefVal);
 556       Res.Offset = 0;
 557       return Res;
 558     }
 559
 560     bool isSimpleValue() const { return Val.getInt() == SimpleVal; }
 561     bool isCoercedLoadValue() const { return Val.getInt() == LoadVal; }
 562     bool isMemIntrinValue() const { return Val.getInt() == MemIntrin; }
 563     bool isUndefValue() const { return Val.getInt() == UndefVal; }
 564
 565     Value *getSimpleValue() const {
 566       assert(isSimpleValue() && "Wrong accessor");
 567       return Val.getPointer();
 568     }
 569
 570     LoadInst *getCoercedLoadValue() const {
 571       assert(isCoercedLoadValue() && "Wrong accessor");
 572       return cast<LoadInst>(Val.getPointer());
 573     }
 574
 575     MemIntrinsic *getMemIntrinValue() const {
 576       assert(isMemIntrinValue() && "Wrong accessor");
 577       return cast<MemIntrinsic>(Val.getPointer());
 578     }
 579
 580     /// MaterializeAdjustedValue - Emit code into this block to adjust the value
 581     /// defined here to the specified type.  This handles various coercion cases.
 582     Value *MaterializeAdjustedValue(Type *LoadTy, GVN &gvn) const;
 583   };
 584
 585   class GVN : public FunctionPass {
 586     bool NoLoads;
 587     MemoryDependenceAnalysis *MD;
 588     DominatorTree *DT;
 589     const DataLayout *DL;
 590     const TargetLibraryInfo *TLI;
 591     SetVector<BasicBlock *> DeadBlocks;
 592
 593     ValueTable VN;
 594
 595     /// LeaderTable - A mapping from value numbers to lists of Value*'s that
 596     /// have that value number.  Use findLeader to query it.
 597     struct LeaderTableEntry {
 598       Value *Val;
 599       const BasicBlock *BB;
 600       LeaderTableEntry *Next;
 601     };
 602     DenseMap<uint32_t, LeaderTableEntry> LeaderTable;
 603     BumpPtrAllocator TableAllocator;
 604
 605     SmallVector<Instruction*, 8> InstrsToErase;
 606
 607     typedef SmallVector<NonLocalDepResult, 64> LoadDepVect;
 608     typedef SmallVector<AvailableValueInBlock, 64> AvailValInBlkVect;
 609     typedef SmallVector<BasicBlock*, 64> UnavailBlkVect;
 610
 611   public:
 612     static char ID; // Pass identification, replacement for typeid
 613     explicit GVN(bool noloads = false)
 614         : FunctionPass(ID), NoLoads(noloads), MD(0) {
 615       initializeGVNPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
 616     }
 617
 618     bool runOnFunction(Function &F);
 619
 620     /// markInstructionForDeletion - This removes the specified instruction from
 621     /// our various maps and marks it for deletion.
 622     void markInstructionForDeletion(Instruction *I) {
 623       VN.erase(I);
 624       InstrsToErase.push_back(I);
 625     }
 626
 627     const DataLayout *getDataLayout() const { return DL; }
 628     DominatorTree &getDominatorTree() const { return *DT; }
 629     AliasAnalysis *getAliasAnalysis() const { return VN.getAliasAnalysis(); }
 630     MemoryDependenceAnalysis &getMemDep() const { return *MD; }
 631   private:
 632     /// addToLeaderTable - Push a new Value to the LeaderTable onto the list for
 633     /// its value number.
 634     void addToLeaderTable(uint32_t N, Value *V, const BasicBlock *BB) {
 635       LeaderTableEntry &Curr = LeaderTable[N];
 636       if (!Curr.Val) {
 637         Curr.Val = V;
 638         Curr.BB = BB;
 639         return;
 640       }
 641
 642       LeaderTableEntry *Node = TableAllocator.Allocate<LeaderTableEntry>();
 643       Node->Val = V;
 644       Node->BB = BB;
 645       Node->Next = Curr.Next;
 646       Curr.Next = Node;
 647     }
 648
 649     /// removeFromLeaderTable - Scan the list of values corresponding to a given
 650     /// value number, and remove the given instruction if encountered.
 651     void removeFromLeaderTable(uint32_t N, Instruction *I, BasicBlock *BB) {
 652       LeaderTableEntry* Prev = 0;
 653       LeaderTableEntry* Curr = &LeaderTable[N];
 654
 655       while (Curr->Val != I || Curr->BB != BB) {
 656         Prev = Curr;
 657         Curr = Curr->Next;
 658       }
 659
 660       if (Prev) {
 661         Prev->Next = Curr->Next;
 662       } else {
 663         if (!Curr->Next) {
 664           Curr->Val = 0;
 665           Curr->BB = 0;
 666         } else {
 667           LeaderTableEntry* Next = Curr->Next;
 668           Curr->Val = Next->Val;
 669           Curr->BB = Next->BB;
 670           Curr->Next = Next->Next;
 671         }
 672       }
 673     }
 674
 675     // List of critical edges to be split between iterations.
 676     SmallVector<std::pair<TerminatorInst*, unsigned>, 4> toSplit;
 677
 678     // This transformation requires dominator postdominator info
 679     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
 680       AU.addRequired<DominatorTreeWrapperPass>();
 681       AU.addRequired<TargetLibraryInfo>();
 682       if (!NoLoads)
 683         AU.addRequired<MemoryDependenceAnalysis>();
 684       AU.addRequired<AliasAnalysis>();
 685
 686       AU.addPreserved<DominatorTreeWrapperPass>();
 687       AU.addPreserved<AliasAnalysis>();
 688     }
 689
 690
 691     // Helper fuctions of redundant load elimination
 692     bool processLoad(LoadInst *L);
 693     bool processNonLocalLoad(LoadInst *L);
 694     void AnalyzeLoadAvailability(LoadInst *LI, LoadDepVect &Deps,
 695                                  AvailValInBlkVect &ValuesPerBlock,
 696                                  UnavailBlkVect &UnavailableBlocks);
 697     bool PerformLoadPRE(LoadInst *LI, AvailValInBlkVect &ValuesPerBlock,
 698                         UnavailBlkVect &UnavailableBlocks);
 699
 700     // Other helper routines
 701     bool processInstruction(Instruction *I);
 702     bool processBlock(BasicBlock *BB);
 703     void dump(DenseMap<uint32_t, Value*> &d);
 704     bool iterateOnFunction(Function &F);
 705     bool performPRE(Function &F);
 706     Value *findLeader(const BasicBlock *BB, uint32_t num);
 707     void cleanupGlobalSets();
 708     void verifyRemoved(const Instruction *I) const;
 709     bool splitCriticalEdges();
 710     BasicBlock *splitCriticalEdges(BasicBlock *Pred, BasicBlock *Succ);
 711     unsigned replaceAllDominatedUsesWith(Value *From, Value *To,
 712                                          const BasicBlockEdge &Root);
 713     bool propagateEquality(Value *LHS, Value *RHS, const BasicBlockEdge &Root);
 714     bool processFoldableCondBr(BranchInst *BI);
 715     void addDeadBlock(BasicBlock *BB);
 716     void assignValNumForDeadCode();
 717   };
 718
 719   char GVN::ID = 0;
 720 }
 721
 722 // createGVNPass - The public interface to this file...
 723 FunctionPass *llvm::createGVNPass(bool NoLoads) {
 724   return new GVN(NoLoads);
 725 }
 726
 727 INITIALIZE_PASS_BEGIN(GVN, "gvn", "Global Value Numbering", false, false)
 728 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(MemoryDependenceAnalysis)
 729 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(DominatorTreeWrapperPass)
 730 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(TargetLibraryInfo)
 731 INITIALIZE_AG_DEPENDENCY(AliasAnalysis)
 732 INITIALIZE_PASS_END(GVN, "gvn", "Global Value Numbering", false, false)
 733
 734 #if !defined(NDEBUG) || defined(LLVM_ENABLE_DUMP)
 735 void GVN::dump(DenseMap<uint32_t, Value*>& d) {
 736   errs() << "{\n";
 737   for (DenseMap<uint32_t, Value*>::iterator I = d.begin(),
 738        E = d.end(); I != E; ++I) {
 739       errs() << I->first << "\n";
 740       I->second->dump();
 741   }
 742   errs() << "}\n";
 743 }
 744 #endif
 745
 746 /// IsValueFullyAvailableInBlock - Return true if we can prove that the value
 747 /// we're analyzing is fully available in the specified block.  As we go, keep
 748 /// track of which blocks we know are fully alive in FullyAvailableBlocks.  This
 749 /// map is actually a tri-state map with the following values:
 750 ///   0) we know the block *is not* fully available.
 751 ///   1) we know the block *is* fully available.
 752 ///   2) we do not know whether the block is fully available or not, but we are
 753 ///      currently speculating that it will be.
 754 ///   3) we are speculating for this block and have used that to speculate for
 755 ///      other blocks.
 756 static bool IsValueFullyAvailableInBlock(BasicBlock *BB,
 757                             DenseMap<BasicBlock*, char> &FullyAvailableBlocks,
 758                             uint32_t RecurseDepth) {
 759   if (RecurseDepth > MaxRecurseDepth)
 760     return false;
 761
 762   // Optimistically assume that the block is fully available and check to see
 763   // if we already know about this block in one lookup.
 764   std::pair<DenseMap<BasicBlock*, char>::iterator, char> IV =
 765     FullyAvailableBlocks.insert(std::make_pair(BB, 2));
 766
 767   // If the entry already existed for this block, return the precomputed value.
 768   if (!IV.second) {
 769     // If this is a speculative "available" value, mark it as being used for
 770     // speculation of other blocks.
 771     if (IV.first->second == 2)
 772       IV.first->second = 3;
 773     return IV.first->second != 0;
 774   }
 775
 776   // Otherwise, see if it is fully available in all predecessors.
 777   pred_iterator PI = pred_begin(BB), PE = pred_end(BB);
 778
 779   // If this block has no predecessors, it isn't live-in here.
 780   if (PI == PE)
 781     goto SpeculationFailure;
 782
 783   for (; PI != PE; ++PI)
 784     // If the value isn't fully available in one of our predecessors, then it
 785     // isn't fully available in this block either.  Undo our previous
 786     // optimistic assumption and bail out.
 787     if (!IsValueFullyAvailableInBlock(*PI, FullyAvailableBlocks,RecurseDepth+1))
 788       goto SpeculationFailure;
 789
 790   return true;
 791
 792 // SpeculationFailure - If we get here, we found out that this is not, after
 793 // all, a fully-available block.  We have a problem if we speculated on this and
 794 // used the speculation to mark other blocks as available.
 795 SpeculationFailure:
 796   char &BBVal = FullyAvailableBlocks[BB];
 797
 798   // If we didn't speculate on this, just return with it set to false.
 799   if (BBVal == 2) {
 800     BBVal = 0;
 801     return false;
 802   }
 803
 804   // If we did speculate on this value, we could have blocks set to 1 that are
 805   // incorrect.  Walk the (transitive) successors of this block and mark them as
 806   // 0 if set to one.
 807   SmallVector<BasicBlock*, 32> BBWorklist;
 808   BBWorklist.push_back(BB);
 809
 810   do {
 811     BasicBlock *Entry = BBWorklist.pop_back_val();
 812     // Note that this sets blocks to 0 (unavailable) if they happen to not
 813     // already be in FullyAvailableBlocks.  This is safe.
 814     char &EntryVal = FullyAvailableBlocks[Entry];
 815     if (EntryVal == 0) continue;  // Already unavailable.
 816
 817     // Mark as unavailable.
 818     EntryVal = 0;
 819
 820     BBWorklist.append(succ_begin(Entry), succ_end(Entry));
 821   } while (!BBWorklist.empty());
 822
 823   return false;
 824 }
 825
 826
 827 /// CanCoerceMustAliasedValueToLoad - Return true if
 828 /// CoerceAvailableValueToLoadType will succeed.
 829 static bool CanCoerceMustAliasedValueToLoad(Value *StoredVal,
 830                                             Type *LoadTy,
 831                                             const DataLayout &DL) {
 832   // If the loaded or stored value is an first class array or struct, don't try
 833   // to transform them.  We need to be able to bitcast to integer.
 834   if (LoadTy->isStructTy() || LoadTy->isArrayTy() ||
 835       StoredVal->getType()->isStructTy() ||
 836       StoredVal->getType()->isArrayTy())
 837     return false;
 838
 839   // The store has to be at least as big as the load.
 840   if (DL.getTypeSizeInBits(StoredVal->getType()) <
 841         DL.getTypeSizeInBits(LoadTy))
 842     return false;
 843
 844   return true;
 845 }
 846
 847 /// CoerceAvailableValueToLoadType - If we saw a store of a value to memory, and
 848 /// then a load from a must-aliased pointer of a different type, try to coerce
 849 /// the stored value.  LoadedTy is the type of the load we want to replace and
 850 /// InsertPt is the place to insert new instructions.
 851 ///
 852 /// If we can't do it, return null.
 853 static Value *CoerceAvailableValueToLoadType(Value *StoredVal,
 854                                              Type *LoadedTy,
 855                                              Instruction *InsertPt,
 856                                              const DataLayout &DL) {
 857   if (!CanCoerceMustAliasedValueToLoad(StoredVal, LoadedTy, DL))
 858     return 0;
 859
 860   // If this is already the right type, just return it.
 861   Type *StoredValTy = StoredVal->getType();
 862
 863   uint64_t StoreSize = DL.getTypeSizeInBits(StoredValTy);
 864   uint64_t LoadSize = DL.getTypeSizeInBits(LoadedTy);
 865
 866   // If the store and reload are the same size, we can always reuse it.
 867   if (StoreSize == LoadSize) {
 868     // Pointer to Pointer -> use bitcast.
 869     if (StoredValTy->getScalarType()->isPointerTy() &&
 870         LoadedTy->getScalarType()->isPointerTy())
 871       return new BitCastInst(StoredVal, LoadedTy, "", InsertPt);
 872
 873     // Convert source pointers to integers, which can be bitcast.
 874     if (StoredValTy->getScalarType()->isPointerTy()) {
 875       StoredValTy = DL.getIntPtrType(StoredValTy);
 876       StoredVal = new PtrToIntInst(StoredVal, StoredValTy, "", InsertPt);
 877     }
 878
 879     Type *TypeToCastTo = LoadedTy;
 880     if (TypeToCastTo->getScalarType()->isPointerTy())
 881       TypeToCastTo = DL.getIntPtrType(TypeToCastTo);
 882
 883     if (StoredValTy != TypeToCastTo)
 884       StoredVal = new BitCastInst(StoredVal, TypeToCastTo, "", InsertPt);
 885
 886     // Cast to pointer if the load needs a pointer type.
 887     if (LoadedTy->getScalarType()->isPointerTy())
 888       StoredVal = new IntToPtrInst(StoredVal, LoadedTy, "", InsertPt);
 889
 890     return StoredVal;
 891   }
 892
 893   // If the loaded value is smaller than the available value, then we can
 894   // extract out a piece from it.  If the available value is too small, then we
 895   // can't do anything.
 896   assert(StoreSize >= LoadSize && "CanCoerceMustAliasedValueToLoad fail");
 897
 898   // Convert source pointers to integers, which can be manipulated.
 899   if (StoredValTy->getScalarType()->isPointerTy()) {
 900     StoredValTy = DL.getIntPtrType(StoredValTy);
 901     StoredVal = new PtrToIntInst(StoredVal, StoredValTy, "", InsertPt);
 902   }
 903
 904   // Convert vectors and fp to integer, which can be manipulated.
 905   if (!StoredValTy->isIntegerTy()) {
 906     StoredValTy = IntegerType::get(StoredValTy->getContext(), StoreSize);
 907     StoredVal = new BitCastInst(StoredVal, StoredValTy, "", InsertPt);
 908   }
 909
 910   // If this is a big-endian system, we need to shift the value down to the low
 911   // bits so that a truncate will work.
 912   if (DL.isBigEndian()) {
 913     Constant *Val = ConstantInt::get(StoredVal->getType(), StoreSize-LoadSize);
 914     StoredVal = BinaryOperator::CreateLShr(StoredVal, Val, "tmp", InsertPt);
 915   }
 916
 917   // Truncate the integer to the right size now.
 918   Type *NewIntTy = IntegerType::get(StoredValTy->getContext(), LoadSize);
 919   StoredVal = new TruncInst(StoredVal, NewIntTy, "trunc", InsertPt);
 920
 921   if (LoadedTy == NewIntTy)
 922     return StoredVal;
 923
 924   // If the result is a pointer, inttoptr.
 925   if (LoadedTy->getScalarType()->isPointerTy())
 926     return new IntToPtrInst(StoredVal, LoadedTy, "inttoptr", InsertPt);
 927
 928   // Otherwise, bitcast.
 929   return new BitCastInst(StoredVal, LoadedTy, "bitcast", InsertPt);
 930 }
 931
 932 /// AnalyzeLoadFromClobberingWrite - This function is called when we have a
 933 /// memdep query of a load that ends up being a clobbering memory write (store,
 934 /// memset, memcpy, memmove).  This means that the write *may* provide bits used
 935 /// by the load but we can't be sure because the pointers don't mustalias.
 936 ///
 937 /// Check this case to see if there is anything more we can do before we give
 938 /// up.  This returns -1 if we have to give up, or a byte number in the stored
 939 /// value of the piece that feeds the load.
 940 static int AnalyzeLoadFromClobberingWrite(Type *LoadTy, Value *LoadPtr,
 941                                           Value *WritePtr,
 942                                           uint64_t WriteSizeInBits,
 943                                           const DataLayout &DL) {
 944   // If the loaded or stored value is a first class array or struct, don't try
 945   // to transform them.  We need to be able to bitcast to integer.
 946   if (LoadTy->isStructTy() || LoadTy->isArrayTy())
 947     return -1;
 948
 949   int64_t StoreOffset = 0, LoadOffset = 0;
 950   Value *StoreBase = GetPointerBaseWithConstantOffset(WritePtr,StoreOffset,&DL);
 951   Value *LoadBase = GetPointerBaseWithConstantOffset(LoadPtr, LoadOffset, &DL);
 952   if (StoreBase != LoadBase)
 953     return -1;
 954
 955   // If the load and store are to the exact same address, they should have been
 956   // a must alias.  AA must have gotten confused.
 957   // FIXME: Study to see if/when this happens.  One case is forwarding a memset
 958   // to a load from the base of the memset.
 959 #if 0
 960   if (LoadOffset == StoreOffset) {
 961     dbgs() << "STORE/LOAD DEP WITH COMMON POINTER MISSED:\n"
 962     << "Base       = " << *StoreBase << "\n"
 963     << "Store Ptr  = " << *WritePtr << "\n"
 964     << "Store Offs = " << StoreOffset << "\n"
 965     << "Load Ptr   = " << *LoadPtr << "\n";
 966     abort();
 967   }
 968 #endif
 969
 970   // If the load and store don't overlap at all, the store doesn't provide
 971   // anything to the load.  In this case, they really don't alias at all, AA
 972   // must have gotten confused.
 973   uint64_t LoadSize = DL.getTypeSizeInBits(LoadTy);
 974
 975   if ((WriteSizeInBits & 7) | (LoadSize & 7))
 976     return -1;
 977   uint64_t StoreSize = WriteSizeInBits >> 3;  // Convert to bytes.
 978   LoadSize >>= 3;
 979
 980
 981   bool isAAFailure = false;
 982   if (StoreOffset < LoadOffset)
 983     isAAFailure = StoreOffset+int64_t(StoreSize) <= LoadOffset;
 984   else
 985     isAAFailure = LoadOffset+int64_t(LoadSize) <= StoreOffset;
 986
 987   if (isAAFailure) {
 988 #if 0
 989     dbgs() << "STORE LOAD DEP WITH COMMON BASE:\n"
 990     << "Base       = " << *StoreBase << "\n"
 991     << "Store Ptr  = " << *WritePtr << "\n"
 992     << "Store Offs = " << StoreOffset << "\n"
 993     << "Load Ptr   = " << *LoadPtr << "\n";
 994     abort();
 995 #endif
 996     return -1;
 997   }
 998
 999   // If the Load isn't completely contained within the stored bits, we don't
1000   // have all the bits to feed it.  We could do something crazy in the future
1001   // (issue a smaller load then merge the bits in) but this seems unlikely to be
1002   // valuable.
1003   if (StoreOffset > LoadOffset ||
1004       StoreOffset+StoreSize < LoadOffset+LoadSize)
1005     return -1;
1006
1007   // Okay, we can do this transformation.  Return the number of bytes into the
1008   // store that the load is.
1009   return LoadOffset-StoreOffset;
1010 }
1011
1012 /// AnalyzeLoadFromClobberingStore - This function is called when we have a
1013 /// memdep query of a load that ends up being a clobbering store.
1014 static int AnalyzeLoadFromClobberingStore(Type *LoadTy, Value *LoadPtr,
1015                                           StoreInst *DepSI,
1016                                           const DataLayout &DL) {
1017   // Cannot handle reading from store of first-class aggregate yet.
1018   if (DepSI->getValueOperand()->getType()->isStructTy() ||
1019       DepSI->getValueOperand()->getType()->isArrayTy())
1020     return -1;
1021
1022   Value *StorePtr = DepSI->getPointerOperand();
1023   uint64_t StoreSize =DL.getTypeSizeInBits(DepSI->getValueOperand()->getType());
1024   return AnalyzeLoadFromClobberingWrite(LoadTy, LoadPtr,
1025                                         StorePtr, StoreSize, DL);
1026 }
1027
1028 /// AnalyzeLoadFromClobberingLoad - This function is called when we have a
1029 /// memdep query of a load that ends up being clobbered by another load.  See if
1030 /// the other load can feed into the second load.
1031 static int AnalyzeLoadFromClobberingLoad(Type *LoadTy, Value *LoadPtr,
1032                                          LoadInst *DepLI, const DataLayout &DL){
1033   // Cannot handle reading from store of first-class aggregate yet.
1034   if (DepLI->getType()->isStructTy() || DepLI->getType()->isArrayTy())
1035     return -1;
1036
1037   Value *DepPtr = DepLI->getPointerOperand();
1038   uint64_t DepSize = DL.getTypeSizeInBits(DepLI->getType());
1039   int R = AnalyzeLoadFromClobberingWrite(LoadTy, LoadPtr, DepPtr, DepSize, DL);
1040   if (R != -1) return R;
1041
1042   // If we have a load/load clobber an DepLI can be widened to cover this load,
1043   // then we should widen it!
1044   int64_t LoadOffs = 0;
1045   const Value *LoadBase =
1046     GetPointerBaseWithConstantOffset(LoadPtr, LoadOffs, &DL);
1047   unsigned LoadSize = DL.getTypeStoreSize(LoadTy);
1048
1049   unsigned Size = MemoryDependenceAnalysis::
1050     getLoadLoadClobberFullWidthSize(LoadBase, LoadOffs, LoadSize, DepLI, DL);
1051   if (Size == 0) return -1;
1052
1053   return AnalyzeLoadFromClobberingWrite(LoadTy, LoadPtr, DepPtr, Size*8, DL);
1054 }
1055
1056
1057
1058 static int AnalyzeLoadFromClobberingMemInst(Type *LoadTy, Value *LoadPtr,
1059                                             MemIntrinsic *MI,
1060                                             const DataLayout &DL) {
1061   // If the mem operation is a non-constant size, we can't handle it.
1062   ConstantInt *SizeCst = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getLength());
1063   if (SizeCst == 0) return -1;
1064   uint64_t MemSizeInBits = SizeCst->getZExtValue()*8;
1065
1066   // If this is memset, we just need to see if the offset is valid in the size
1067   // of the memset..
1068   if (MI->getIntrinsicID() == Intrinsic::memset)
1069     return AnalyzeLoadFromClobberingWrite(LoadTy, LoadPtr, MI->getDest(),
1070                                           MemSizeInBits, DL);
1071
1072   // If we have a memcpy/memmove, the only case we can handle is if this is a
1073   // copy from constant memory.  In that case, we can read directly from the
1074   // constant memory.
1075   MemTransferInst *MTI = cast<MemTransferInst>(MI);
1076
1077   Constant *Src = dyn_cast<Constant>(MTI->getSource());
1078   if (Src == 0) return -1;
1079
1080   GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(GetUnderlyingObject(Src, &DL));
1081   if (GV == 0 || !GV->isConstant()) return -1;
1082
1083   // See if the access is within the bounds of the transfer.
1084   int Offset = AnalyzeLoadFromClobberingWrite(LoadTy, LoadPtr,
1085                                               MI->getDest(), MemSizeInBits, DL);
1086   if (Offset == -1)
1087     return Offset;
1088
1089   unsigned AS = Src->getType()->getPointerAddressSpace();
1090   // Otherwise, see if we can constant fold a load from the constant with the
1091   // offset applied as appropriate.
1092   Src = ConstantExpr::getBitCast(Src,
1093                                  Type::getInt8PtrTy(Src->getContext(), AS));
1094   Constant *OffsetCst =
1095     ConstantInt::get(Type::getInt64Ty(Src->getContext()), (unsigned)Offset);
1096   Src = ConstantExpr::getGetElementPtr(Src, OffsetCst);
1097   Src = ConstantExpr::getBitCast(Src, PointerType::get(LoadTy, AS));
1098   if (ConstantFoldLoadFromConstPtr(Src, &DL))
1099     return Offset;
1100   return -1;
1101 }
1102
1103
1104 /// GetStoreValueForLoad - This function is called when we have a
1105 /// memdep query of a load that ends up being a clobbering store.  This means
1106 /// that the store provides bits used by the load but we the pointers don't
1107 /// mustalias.  Check this case to see if there is anything more we can do
1108 /// before we give up.
1109 static Value *GetStoreValueForLoad(Value *SrcVal, unsigned Offset,
1110                                    Type *LoadTy,
1111                                    Instruction *InsertPt, const DataLayout &DL){
1112   LLVMContext &Ctx = SrcVal->getType()->getContext();
1113
1114   uint64_t StoreSize = (DL.getTypeSizeInBits(SrcVal->getType()) + 7) / 8;
1115   uint64_t LoadSize = (DL.getTypeSizeInBits(LoadTy) + 7) / 8;
1116
1117   IRBuilder<> Builder(InsertPt->getParent(), InsertPt);
1118
1119   // Compute which bits of the stored value are being used by the load.  Convert
1120   // to an integer type to start with.
1121   if (SrcVal->getType()->getScalarType()->isPointerTy())
1122     SrcVal = Builder.CreatePtrToInt(SrcVal,
1123         DL.getIntPtrType(SrcVal->getType()));
1124   if (!SrcVal->getType()->isIntegerTy())
1125     SrcVal = Builder.CreateBitCast(SrcVal, IntegerType::get(Ctx, StoreSize*8));
1126
1127   // Shift the bits to the least significant depending on endianness.
1128   unsigned ShiftAmt;
1129   if (DL.isLittleEndian())
1130     ShiftAmt = Offset*8;
1131   else
1132     ShiftAmt = (StoreSize-LoadSize-Offset)*8;
1133
1134   if (ShiftAmt)
1135     SrcVal = Builder.CreateLShr(SrcVal, ShiftAmt);
1136
1137   if (LoadSize != StoreSize)
1138     SrcVal = Builder.CreateTrunc(SrcVal, IntegerType::get(Ctx, LoadSize*8));
1139
1140   return CoerceAvailableValueToLoadType(SrcVal, LoadTy, InsertPt, DL);
1141 }
1142
1143 /// GetLoadValueForLoad - This function is called when we have a
1144 /// memdep query of a load that ends up being a clobbering load.  This means
1145 /// that the load *may* provide bits used by the load but we can't be sure
1146 /// because the pointers don't mustalias.  Check this case to see if there is
1147 /// anything more we can do before we give up.
1148 static Value *GetLoadValueForLoad(LoadInst *SrcVal, unsigned Offset,
1149                                   Type *LoadTy, Instruction *InsertPt,
1150                                   GVN &gvn) {
1151   const DataLayout &DL = *gvn.getDataLayout();
1152   // If Offset+LoadTy exceeds the size of SrcVal, then we must be wanting to
1153   // widen SrcVal out to a larger load.
1154   unsigned SrcValSize = DL.getTypeStoreSize(SrcVal->getType());
1155   unsigned LoadSize = DL.getTypeStoreSize(LoadTy);
1156   if (Offset+LoadSize > SrcValSize) {
1157     assert(SrcVal->isSimple() && "Cannot widen volatile/atomic load!");
1158     assert(SrcVal->getType()->isIntegerTy() && "Can't widen non-integer load");
1159     // If we have a load/load clobber an DepLI can be widened to cover this
1160     // load, then we should widen it to the next power of 2 size big enough!
1161     unsigned NewLoadSize = Offset+LoadSize;
1162     if (!isPowerOf2_32(NewLoadSize))
1163       NewLoadSize = NextPowerOf2(NewLoadSize);
1164
1165     Value *PtrVal = SrcVal->getPointerOperand();
1166
1167     // Insert the new load after the old load.  This ensures that subsequent
1168     // memdep queries will find the new load.  We can't easily remove the old
1169     // load completely because it is already in the value numbering table.
1170     IRBuilder<> Builder(SrcVal->getParent(), ++BasicBlock::iterator(SrcVal));
1171     Type *DestPTy =
1172       IntegerType::get(LoadTy->getContext(), NewLoadSize*8);
1173     DestPTy = PointerType::get(DestPTy,
1174                                PtrVal->getType()->getPointerAddressSpace());
1175     Builder.SetCurrentDebugLocation(SrcVal->getDebugLoc());
1176     PtrVal = Builder.CreateBitCast(PtrVal, DestPTy);
1177     LoadInst *NewLoad = Builder.CreateLoad(PtrVal);
1178     NewLoad->takeName(SrcVal);
1179     NewLoad->setAlignment(SrcVal->getAlignment());
1180
1181     DEBUG(dbgs() << "GVN WIDENED LOAD: " << *SrcVal << "\n");
1182     DEBUG(dbgs() << "TO: " << *NewLoad << "\n");
1183
1184     // Replace uses of the original load with the wider load.  On a big endian
1185     // system, we need to shift down to get the relevant bits.
1186     Value *RV = NewLoad;
1187     if (DL.isBigEndian())
1188       RV = Builder.CreateLShr(RV,
1189                     NewLoadSize*8-SrcVal->getType()->getPrimitiveSizeInBits());
1190     RV = Builder.CreateTrunc(RV, SrcVal->getType());
1191     SrcVal->replaceAllUsesWith(RV);
1192
1193     // We would like to use gvn.markInstructionForDeletion here, but we can't
1194     // because the load is already memoized into the leader map table that GVN
1195     // tracks.  It is potentially possible to remove the load from the table,
1196     // but then there all of the operations based on it would need to be
1197     // rehashed.  Just leave the dead load around.
1198     gvn.getMemDep().removeInstruction(SrcVal);
1199     SrcVal = NewLoad;
1200   }
1201
1202   return GetStoreValueForLoad(SrcVal, Offset, LoadTy, InsertPt, DL);
1203 }
1204
1205
1206 /// GetMemInstValueForLoad - This function is called when we have a
1207 /// memdep query of a load that ends up being a clobbering mem intrinsic.
1208 static Value *GetMemInstValueForLoad(MemIntrinsic *SrcInst, unsigned Offset,
1209                                      Type *LoadTy, Instruction *InsertPt,
1210                                      const DataLayout &DL){
1211   LLVMContext &Ctx = LoadTy->getContext();
1212   uint64_t LoadSize = DL.getTypeSizeInBits(LoadTy)/8;
1213
1214   IRBuilder<> Builder(InsertPt->getParent(), InsertPt);
1215
1216   // We know that this method is only called when the mem transfer fully
1217   // provides the bits for the load.
1218   if (MemSetInst *MSI = dyn_cast<MemSetInst>(SrcInst)) {
1219     // memset(P, 'x', 1234) -> splat('x'), even if x is a variable, and
1220     // independently of what the offset is.
1221     Value *Val = MSI->getValue();
1222     if (LoadSize != 1)
1223       Val = Builder.CreateZExt(Val, IntegerType::get(Ctx, LoadSize*8));
1224
1225     Value *OneElt = Val;
1226
1227     // Splat the value out to the right number of bits.
1228     for (unsigned NumBytesSet = 1; NumBytesSet != LoadSize; ) {
1229       // If we can double the number of bytes set, do it.
1230       if (NumBytesSet*2 <= LoadSize) {
1231         Value *ShVal = Builder.CreateShl(Val, NumBytesSet*8);
1232         Val = Builder.CreateOr(Val, ShVal);
1233         NumBytesSet <<= 1;
1234         continue;
1235       }
1236
1237       // Otherwise insert one byte at a time.
1238       Value *ShVal = Builder.CreateShl(Val, 1*8);
1239       Val = Builder.CreateOr(OneElt, ShVal);
1240       ++NumBytesSet;
1241     }
1242
1243     return CoerceAvailableValueToLoadType(Val, LoadTy, InsertPt, DL);
1244   }
1245
1246   // Otherwise, this is a memcpy/memmove from a constant global.
1247   MemTransferInst *MTI = cast<MemTransferInst>(SrcInst);
1248   Constant *Src = cast<Constant>(MTI->getSource());
1249   unsigned AS = Src->getType()->getPointerAddressSpace();
1250
1251   // Otherwise, see if we can constant fold a load from the constant with the
1252   // offset applied as appropriate.
1253   Src = ConstantExpr::getBitCast(Src,
1254                                  Type::getInt8PtrTy(Src->getContext(), AS));
1255   Constant *OffsetCst =
1256     ConstantInt::get(Type::getInt64Ty(Src->getContext()), (unsigned)Offset);
1257   Src = ConstantExpr::getGetElementPtr(Src, OffsetCst);
1258   Src = ConstantExpr::getBitCast(Src, PointerType::get(LoadTy, AS));
1259   return ConstantFoldLoadFromConstPtr(Src, &DL);
1260 }
1261
1262
1263 /// ConstructSSAForLoadSet - Given a set of loads specified by ValuesPerBlock,
1264 /// construct SSA form, allowing us to eliminate LI.  This returns the value
1265 /// that should be used at LI's definition site.
1266 static Value *ConstructSSAForLoadSet(LoadInst *LI,
1267                          SmallVectorImpl<AvailableValueInBlock> &ValuesPerBlock,
1268                                      GVN &gvn) {
1269   // Check for the fully redundant, dominating load case.  In this case, we can
1270   // just use the dominating value directly.
1271   if (ValuesPerBlock.size() == 1 &&
1272       gvn.getDominatorTree().properlyDominates(ValuesPerBlock[0].BB,
1273                                                LI->getParent())) {
1274     assert(!ValuesPerBlock[0].isUndefValue() && "Dead BB dominate this block");
1275     return ValuesPerBlock[0].MaterializeAdjustedValue(LI->getType(), gvn);
1276   }
1277
1278   // Otherwise, we have to construct SSA form.
1279   SmallVector<PHINode*, 8> NewPHIs;
1280   SSAUpdater SSAUpdate(&NewPHIs);
1281   SSAUpdate.Initialize(LI->getType(), LI->getName());
1282
1283   Type *LoadTy = LI->getType();
1284
1285   for (unsigned i = 0, e = ValuesPerBlock.size(); i != e; ++i) {
1286     const AvailableValueInBlock &AV = ValuesPerBlock[i];
1287     BasicBlock *BB = AV.BB;
1288
1289     if (SSAUpdate.HasValueForBlock(BB))
1290       continue;
1291
1292     SSAUpdate.AddAvailableValue(BB, AV.MaterializeAdjustedValue(LoadTy, gvn));
1293   }
1294
1295   // Perform PHI construction.
1296   Value *V = SSAUpdate.GetValueInMiddleOfBlock(LI->getParent());
1297
1298   // If new PHI nodes were created, notify alias analysis.
1299   if (V->getType()->getScalarType()->isPointerTy()) {
1300     AliasAnalysis *AA = gvn.getAliasAnalysis();
1301
1302     for (unsigned i = 0, e = NewPHIs.size(); i != e; ++i)
1303       AA->copyValue(LI, NewPHIs[i]);
1304
1305     // Now that we've copied information to the new PHIs, scan through
1306     // them again and inform alias analysis that we've added potentially
1307     // escaping uses to any values that are operands to these PHIs.
1308     for (unsigned i = 0, e = NewPHIs.size(); i != e; ++i) {
1309       PHINode *P = NewPHIs[i];
1310       for (unsigned ii = 0, ee = P->getNumIncomingValues(); ii != ee; ++ii) {
1311         unsigned jj = PHINode::getOperandNumForIncomingValue(ii);
1312         AA->addEscapingUse(P->getOperandUse(jj));
1313       }
1314     }
1315   }
1316
1317   return V;
1318 }
1319
1320 Value *AvailableValueInBlock::MaterializeAdjustedValue(Type *LoadTy, GVN &gvn) const {
1321   Value *Res;
1322   if (isSimpleValue()) {
1323     Res = getSimpleValue();
1324     if (Res->getType() != LoadTy) {
1325       const DataLayout *DL = gvn.getDataLayout();
1326       assert(DL && "Need target data to handle type mismatch case");
1327       Res = GetStoreValueForLoad(Res, Offset, LoadTy, BB->getTerminator(),
1328                                  *DL);
1329
1330       DEBUG(dbgs() << "GVN COERCED NONLOCAL VAL:\nOffset: " << Offset << "  "
1331                    << *getSimpleValue() << '\n'
1332                    << *Res << '\n' << "\n\n\n");
1333     }
1334   } else if (isCoercedLoadValue()) {
1335     LoadInst *Load = getCoercedLoadValue();
1336     if (Load->getType() == LoadTy && Offset == 0) {
1337       Res = Load;
1338     } else {
1339       Res = GetLoadValueForLoad(Load, Offset, LoadTy, BB->getTerminator(),
1340                                 gvn);
1341
1342       DEBUG(dbgs() << "GVN COERCED NONLOCAL LOAD:\nOffset: " << Offset << "  "
1343                    << *getCoercedLoadValue() << '\n'
1344                    << *Res << '\n' << "\n\n\n");
1345     }
1346   } else if (isMemIntrinValue()) {
1347     const DataLayout *DL = gvn.getDataLayout();
1348     assert(DL && "Need target data to handle type mismatch case");
1349     Res = GetMemInstValueForLoad(getMemIntrinValue(), Offset,
1350                                  LoadTy, BB->getTerminator(), *DL);
1351     DEBUG(dbgs() << "GVN COERCED NONLOCAL MEM INTRIN:\nOffset: " << Offset
1352                  << "  " << *getMemIntrinValue() << '\n'
1353                  << *Res << '\n' << "\n\n\n");
1354   } else {
1355     assert(isUndefValue() && "Should be UndefVal");
1356     DEBUG(dbgs() << "GVN COERCED NONLOCAL Undef:\n";);
1357     return UndefValue::get(LoadTy);
1358   }
1359   return Res;
1360 }
1361
1362 static bool isLifetimeStart(const Instruction *Inst) {
1363   if (const IntrinsicInst* II = dyn_cast<IntrinsicInst>(Inst))
1364     return II->getIntrinsicID() == Intrinsic::lifetime_start;
1365   return false;
1366 }
1367
1368 void GVN::AnalyzeLoadAvailability(LoadInst *LI, LoadDepVect &Deps,
1369                                   AvailValInBlkVect &ValuesPerBlock,
1370                                   UnavailBlkVect &UnavailableBlocks) {
1371
1372   // Filter out useless results (non-locals, etc).  Keep track of the blocks
1373   // where we have a value available in repl, also keep track of whether we see
1374   // dependencies that produce an unknown value for the load (such as a call
1375   // that could potentially clobber the load).
1376   unsigned NumDeps = Deps.size();
1377   for (unsigned i = 0, e = NumDeps; i != e; ++i) {
1378     BasicBlock *DepBB = Deps[i].getBB();
1379     MemDepResult DepInfo = Deps[i].getResult();
1380
1381     if (DeadBlocks.count(DepBB)) {
1382       // Dead dependent mem-op disguise as a load evaluating the same value
1383       // as the load in question.
1384       ValuesPerBlock.push_back(AvailableValueInBlock::getUndef(DepBB));
1385       continue;
1386     }
1387
1388     if (!DepInfo.isDef() && !DepInfo.isClobber()) {
1389       UnavailableBlocks.push_back(DepBB);
1390       continue;
1391     }
1392
1393     if (DepInfo.isClobber()) {
1394       // The address being loaded in this non-local block may not be the same as
1395       // the pointer operand of the load if PHI translation occurs.  Make sure
1396       // to consider the right address.
1397       Value *Address = Deps[i].getAddress();
1398
1399       // If the dependence is to a store that writes to a superset of the bits
1400       // read by the load, we can extract the bits we need for the load from the
1401       // stored value.
1402       if (StoreInst *DepSI = dyn_cast<StoreInst>(DepInfo.getInst())) {
1403         if (DL && Address) {
1404           int Offset = AnalyzeLoadFromClobberingStore(LI->getType(), Address,
1405                                                       DepSI, *DL);
1406           if (Offset != -1) {
1407             ValuesPerBlock.push_back(AvailableValueInBlock::get(DepBB,
1408                                                        DepSI->getValueOperand(),
1409                                                                 Offset));
1410             continue;
1411           }
1412         }
1413       }
1414
1415       // Check to see if we have something like this:
1416       //    load i32* P
1417       //    load i8* (P+1)
1418       // if we have this, replace the later with an extraction from the former.
1419       if (LoadInst *DepLI = dyn_cast<LoadInst>(DepInfo.getInst())) {
1420         // If this is a clobber and L is the first instruction in its block, then
1421         // we have the first instruction in the entry block.
1422         if (DepLI != LI && Address && DL) {
1423           int Offset = AnalyzeLoadFromClobberingLoad(LI->getType(),
1424                                                      LI->getPointerOperand(),
1425                                                      DepLI, *DL);
1426
1427           if (Offset != -1) {
1428             ValuesPerBlock.push_back(AvailableValueInBlock::getLoad(DepBB,DepLI,
1429                                                                     Offset));
1430             continue;
1431           }
1432         }
1433       }
1434
1435       // If the clobbering value is a memset/memcpy/memmove, see if we can
1436       // forward a value on from it.
1437       if (MemIntrinsic *DepMI = dyn_cast<MemIntrinsic>(DepInfo.getInst())) {
1438         if (DL && Address) {
1439           int Offset = AnalyzeLoadFromClobberingMemInst(LI->getType(), Address,
1440                                                         DepMI, *DL);
1441           if (Offset != -1) {
1442             ValuesPerBlock.push_back(AvailableValueInBlock::getMI(DepBB, DepMI,
1443                                                                   Offset));
1444             continue;
1445           }
1446         }
1447       }
1448
1449       UnavailableBlocks.push_back(DepBB);
1450       continue;
1451     }
1452
1453     // DepInfo.isDef() here
1454
1455     Instruction *DepInst = DepInfo.getInst();
1456
1457     // Loading the allocation -> undef.
1458     if (isa<AllocaInst>(DepInst) || isMallocLikeFn(DepInst, TLI) ||
1459         // Loading immediately after lifetime begin -> undef.
1460         isLifetimeStart(DepInst)) {
1461       ValuesPerBlock.push_back(AvailableValueInBlock::get(DepBB,
1462                                              UndefValue::get(LI->getType())));
1463       continue;
1464     }
1465
1466     if (StoreInst *S = dyn_cast<StoreInst>(DepInst)) {
1467       // Reject loads and stores that are to the same address but are of
1468       // different types if we have to.
1469       if (S->getValueOperand()->getType() != LI->getType()) {
1470         // If the stored value is larger or equal to the loaded value, we can
1471         // reuse it.
1472         if (DL == 0 || !CanCoerceMustAliasedValueToLoad(S->getValueOperand(),
1473                                                         LI->getType(), *DL)) {
1474           UnavailableBlocks.push_back(DepBB);
1475           continue;
1476         }
1477       }
1478
1479       ValuesPerBlock.push_back(AvailableValueInBlock::get(DepBB,
1480                                                          S->getValueOperand()));
1481       continue;
1482     }
1483
1484     if (LoadInst *LD = dyn_cast<LoadInst>(DepInst)) {
1485       // If the types mismatch and we can't handle it, reject reuse of the load.
1486       if (LD->getType() != LI->getType()) {
1487         // If the stored value is larger or equal to the loaded value, we can
1488         // reuse it.
1489         if (DL == 0 || !CanCoerceMustAliasedValueToLoad(LD, LI->getType(),*DL)){
1490           UnavailableBlocks.push_back(DepBB);
1491           continue;
1492         }
1493       }
1494       ValuesPerBlock.push_back(AvailableValueInBlock::getLoad(DepBB, LD));
1495       continue;
1496     }
1497
1498     UnavailableBlocks.push_back(DepBB);
1499   }
1500 }
1501
1502 bool GVN::PerformLoadPRE(LoadInst *LI, AvailValInBlkVect &ValuesPerBlock,
1503                          UnavailBlkVect &UnavailableBlocks) {
1504   // Okay, we have *some* definitions of the value.  This means that the value
1505   // is available in some of our (transitive) predecessors.  Lets think about
1506   // doing PRE of this load.  This will involve inserting a new load into the
1507   // predecessor when it's not available.  We could do this in general, but
1508   // prefer to not increase code size.  As such, we only do this when we know
1509   // that we only have to insert *one* load (which means we're basically moving
1510   // the load, not inserting a new one).
1511
1512   SmallPtrSet<BasicBlock *, 4> Blockers;
1513   for (unsigned i = 0, e = UnavailableBlocks.size(); i != e; ++i)
1514     Blockers.insert(UnavailableBlocks[i]);
1515
1516   // Let's find the first basic block with more than one predecessor.  Walk
1517   // backwards through predecessors if needed.
1518   BasicBlock *LoadBB = LI->getParent();
1519   BasicBlock *TmpBB = LoadBB;
1520
1521   while (TmpBB->getSinglePredecessor()) {
1522     TmpBB = TmpBB->getSinglePredecessor();
1523     if (TmpBB == LoadBB) // Infinite (unreachable) loop.
1524       return false;
1525     if (Blockers.count(TmpBB))
1526       return false;
1527
1528     // If any of these blocks has more than one successor (i.e. if the edge we
1529     // just traversed was critical), then there are other paths through this
1530     // block along which the load may not be anticipated.  Hoisting the load
1531     // above this block would be adding the load to execution paths along
1532     // which it was not previously executed.
1533     if (TmpBB->getTerminator()->getNumSuccessors() != 1)
1534       return false;
1535   }
1536
1537   assert(TmpBB);
1538   LoadBB = TmpBB;
1539
1540   // Check to see how many predecessors have the loaded value fully
1541   // available.
1542   DenseMap<BasicBlock*, Value*> PredLoads;
1543   DenseMap<BasicBlock*, char> FullyAvailableBlocks;
1544   for (unsigned i = 0, e = ValuesPerBlock.size(); i != e; ++i)
1545     FullyAvailableBlocks[ValuesPerBlock[i].BB] = true;
1546   for (unsigned i = 0, e = UnavailableBlocks.size(); i != e; ++i)
1547     FullyAvailableBlocks[UnavailableBlocks[i]] = false;
1548
1549   SmallVector<BasicBlock *, 4> CriticalEdgePred;
1550   for (pred_iterator PI = pred_begin(LoadBB), E = pred_end(LoadBB);
1551        PI != E; ++PI) {
1552     BasicBlock *Pred = *PI;
1553     if (IsValueFullyAvailableInBlock(Pred, FullyAvailableBlocks, 0)) {
1554       continue;
1555     }
1556     PredLoads[Pred] = 0;
1557
1558     if (Pred->getTerminator()->getNumSuccessors() != 1) {
1559       if (isa<IndirectBrInst>(Pred->getTerminator())) {
1560         DEBUG(dbgs() << "COULD NOT PRE LOAD BECAUSE OF INDBR CRITICAL EDGE '"
1561               << Pred->getName() << "': " << *LI << '\n');
1562         return false;
1563       }
1564
1565       if (LoadBB->isLandingPad()) {
1566         DEBUG(dbgs()
1567               << "COULD NOT PRE LOAD BECAUSE OF LANDING PAD CRITICAL EDGE '"
1568               << Pred->getName() << "': " << *LI << '\n');
1569         return false;
1570       }
1571
1572       CriticalEdgePred.push_back(Pred);
1573     }
1574   }
1575
1576   // Decide whether PRE is profitable for this load.
1577   unsigned NumUnavailablePreds = PredLoads.size();
1578   assert(NumUnavailablePreds != 0 &&
1579          "Fully available value should already be eliminated!");
1580
1581   // If this load is unavailable in multiple predecessors, reject it.
1582   // FIXME: If we could restructure the CFG, we could make a common pred with
1583   // all the preds that don't have an available LI and insert a new load into
1584   // that one block.
1585   if (NumUnavailablePreds != 1)
1586       return false;
1587
1588   // Split critical edges, and update the unavailable predecessors accordingly.
1589   for (SmallVectorImpl<BasicBlock *>::iterator I = CriticalEdgePred.begin(),
1590          E = CriticalEdgePred.end(); I != E; I++) {
1591     BasicBlock *OrigPred = *I;
1592     BasicBlock *NewPred = splitCriticalEdges(OrigPred, LoadBB);
1593     PredLoads.erase(OrigPred);
1594     PredLoads[NewPred] = 0;
1595     DEBUG(dbgs() << "Split critical edge " << OrigPred->getName() << "->"
1596                  << LoadBB->getName() << '\n');
1597   }
1598
1599   // Check if the load can safely be moved to all the unavailable predecessors.
1600   bool CanDoPRE = true;
1601   SmallVector<Instruction*, 8> NewInsts;
1602   for (DenseMap<BasicBlock*, Value*>::iterator I = PredLoads.begin(),
1603          E = PredLoads.end(); I != E; ++I) {
1604     BasicBlock *UnavailablePred = I->first;
1605
1606     // Do PHI translation to get its value in the predecessor if necessary.  The
1607     // returned pointer (if non-null) is guaranteed to dominate UnavailablePred.
1608
1609     // If all preds have a single successor, then we know it is safe to insert
1610     // the load on the pred (?!?), so we can insert code to materialize the
1611     // pointer if it is not available.
1612     PHITransAddr Address(LI->getPointerOperand(), DL);
1613     Value *LoadPtr = 0;
1614     LoadPtr = Address.PHITranslateWithInsertion(LoadBB, UnavailablePred,
1615                                                 *DT, NewInsts);
1616
1617     // If we couldn't find or insert a computation of this phi translated value,
1618     // we fail PRE.
1619     if (LoadPtr == 0) {
1620       DEBUG(dbgs() << "COULDN'T INSERT PHI TRANSLATED VALUE OF: "
1621             << *LI->getPointerOperand() << "\n");
1622       CanDoPRE = false;
1623       break;
1624     }
1625
1626     I->second = LoadPtr;
1627   }
1628
1629   if (!CanDoPRE) {
1630     while (!NewInsts.empty()) {
1631       Instruction *I = NewInsts.pop_back_val();
1632       if (MD) MD->removeInstruction(I);
1633       I->eraseFromParent();
1634     }
1635     // HINT:Don't revert the edge-splitting as following transformation may
1636     // also need to split these critial edges.
1637     return !CriticalEdgePred.empty();
1638   }
1639
1640   // Okay, we can eliminate this load by inserting a reload in the predecessor
1641   // and using PHI construction to get the value in the other predecessors, do
1642   // it.
1643   DEBUG(dbgs() << "GVN REMOVING PRE LOAD: " << *LI << '\n');
1644   DEBUG(if (!NewInsts.empty())
1645           dbgs() << "INSERTED " << NewInsts.size() << " INSTS: "
1646                  << *NewInsts.back() << '\n');
1647
1648   // Assign value numbers to the new instructions.
1649   for (unsigned i = 0, e = NewInsts.size(); i != e; ++i) {
1650     // FIXME: We really _ought_ to insert these value numbers into their
1651     // parent's availability map.  However, in doing so, we risk getting into
1652     // ordering issues.  If a block hasn't been processed yet, we would be
1653     // marking a value as AVAIL-IN, which isn't what we intend.
1654     VN.lookup_or_add(NewInsts[i]);
1655   }
1656
1657   for (DenseMap<BasicBlock*, Value*>::iterator I = PredLoads.begin(),
1658          E = PredLoads.end(); I != E; ++I) {
1659     BasicBlock *UnavailablePred = I->first;
1660     Value *LoadPtr = I->second;
1661
1662     Instruction *NewLoad = new LoadInst(LoadPtr, LI->getName()+".pre", false,
1663                                         LI->getAlignment(),
1664                                         UnavailablePred->getTerminator());
1665
1666     // Transfer the old load's TBAA tag to the new load.
1667     if (MDNode *Tag = LI->getMetadata(LLVMContext::MD_tbaa))
1668       NewLoad->setMetadata(LLVMContext::MD_tbaa, Tag);
1669
1670     // Transfer DebugLoc.
1671     NewLoad->setDebugLoc(LI->getDebugLoc());
1672
1673     // Add the newly created load.
1674     ValuesPerBlock.push_back(AvailableValueInBlock::get(UnavailablePred,
1675                                                         NewLoad));
1676     MD->invalidateCachedPointerInfo(LoadPtr);
1677     DEBUG(dbgs() << "GVN INSERTED " << *NewLoad << '\n');
1678   }
1679
1680   // Perform PHI construction.
1681   Value *V = ConstructSSAForLoadSet(LI, ValuesPerBlock, *this);
1682   LI->replaceAllUsesWith(V);
1683   if (isa<PHINode>(V))
1684     V->takeName(LI);
1685   if (V->getType()->getScalarType()->isPointerTy())
1686     MD->invalidateCachedPointerInfo(V);
1687   markInstructionForDeletion(LI);
1688   ++NumPRELoad;
1689   return true;
1690 }
1691
1692 /// processNonLocalLoad - Attempt to eliminate a load whose dependencies are
1693 /// non-local by performing PHI construction.
1694 bool GVN::processNonLocalLoad(LoadInst *LI) {
1695   // Step 1: Find the non-local dependencies of the load.
1696   LoadDepVect Deps;
1697   AliasAnalysis::Location Loc = VN.getAliasAnalysis()->getLocation(LI);
1698   MD->getNonLocalPointerDependency(Loc, true, LI->getParent(), Deps);
1699
1700   // If we had to process more than one hundred blocks to find the
1701   // dependencies, this load isn't worth worrying about.  Optimizing
1702   // it will be too expensive.
1703   unsigned NumDeps = Deps.size();
1704   if (NumDeps > 100)
1705     return false;
1706
1707   // If we had a phi translation failure, we'll have a single entry which is a
1708   // clobber in the current block.  Reject this early.
1709   if (NumDeps == 1 &&
1710       !Deps[0].getResult().isDef() && !Deps[0].getResult().isClobber()) {
1711     DEBUG(
1712       dbgs() << "GVN: non-local load ";
1713       LI->printAsOperand(dbgs());
1714       dbgs() << " has unknown dependencies\n";
1715     );
1716     return false;
1717   }
1718
1719   // Step 2: Analyze the availability of the load
1720   AvailValInBlkVect ValuesPerBlock;
1721   UnavailBlkVect UnavailableBlocks;
1722   AnalyzeLoadAvailability(LI, Deps, ValuesPerBlock, UnavailableBlocks);
1723
1724   // If we have no predecessors that produce a known value for this load, exit
1725   // early.
1726   if (ValuesPerBlock.empty())
1727     return false;
1728
1729   // Step 3: Eliminate fully redundancy.
1730   //
1731   // If all of the instructions we depend on produce a known value for this
1732   // load, then it is fully redundant and we can use PHI insertion to compute
1733   // its value.  Insert PHIs and remove the fully redundant value now.
1734   if (UnavailableBlocks.empty()) {
1735     DEBUG(dbgs() << "GVN REMOVING NONLOCAL LOAD: " << *LI << '\n');
1736
1737     // Perform PHI construction.
1738     Value *V = ConstructSSAForLoadSet(LI, ValuesPerBlock, *this);
1739     LI->replaceAllUsesWith(V);
1740
1741     if (isa<PHINode>(V))
1742       V->takeName(LI);
1743     if (V->getType()->getScalarType()->isPointerTy())
1744       MD->invalidateCachedPointerInfo(V);
1745     markInstructionForDeletion(LI);
1746     ++NumGVNLoad;
1747     return true;
1748   }
1749
1750   // Step 4: Eliminate partial redundancy.
1751   if (!EnablePRE || !EnableLoadPRE)
1752     return false;
1753
1754   return PerformLoadPRE(LI, ValuesPerBlock, UnavailableBlocks);
1755 }
1756
1757
1758 static void patchReplacementInstruction(Instruction *I, Value *Repl) {
1759   // Patch the replacement so that it is not more restrictive than the value
1760   // being replaced.
1761   BinaryOperator *Op = dyn_cast<BinaryOperator>(I);
1762   BinaryOperator *ReplOp = dyn_cast<BinaryOperator>(Repl);
1763   if (Op && ReplOp && isa<OverflowingBinaryOperator>(Op) &&
1764       isa<OverflowingBinaryOperator>(ReplOp)) {
1765     if (ReplOp->hasNoSignedWrap() && !Op->hasNoSignedWrap())
1766       ReplOp->setHasNoSignedWrap(false);
1767     if (ReplOp->hasNoUnsignedWrap() && !Op->hasNoUnsignedWrap())
1768       ReplOp->setHasNoUnsignedWrap(false);
1769   }
1770   if (Instruction *ReplInst = dyn_cast<Instruction>(Repl)) {
1771     SmallVector<std::pair<unsigned, MDNode*>, 4> Metadata;
1772     ReplInst->getAllMetadataOtherThanDebugLoc(Metadata);
1773     for (int i = 0, n = Metadata.size(); i < n; ++i) {
1774       unsigned Kind = Metadata[i].first;
1775       MDNode *IMD = I->getMetadata(Kind);
1776       MDNode *ReplMD = Metadata[i].second;
1777       switch(Kind) {
1778       default:
1779         ReplInst->setMetadata(Kind, NULL); // Remove unknown metadata
1780         break;
1781       case LLVMContext::MD_dbg:
1782         llvm_unreachable("getAllMetadataOtherThanDebugLoc returned a MD_dbg");
1783       case LLVMContext::MD_tbaa:
1784         ReplInst->setMetadata(Kind, MDNode::getMostGenericTBAA(IMD, ReplMD));
1785         break;
1786       case LLVMContext::MD_range:
1787         ReplInst->setMetadata(Kind, MDNode::getMostGenericRange(IMD, ReplMD));
1788         break;
1789       case LLVMContext::MD_prof:
1790         llvm_unreachable("MD_prof in a non-terminator instruction");
1791         break;
1792       case LLVMContext::MD_fpmath:
1793         ReplInst->setMetadata(Kind, MDNode::getMostGenericFPMath(IMD, ReplMD));
1794         break;
1795       }
1796     }
1797   }
1798 }
1799
1800 static void patchAndReplaceAllUsesWith(Instruction *I, Value *Repl) {
1801   patchReplacementInstruction(I, Repl);
1802   I->replaceAllUsesWith(Repl);
1803 }
1804
1805 /// processLoad - Attempt to eliminate a load, first by eliminating it
1806 /// locally, and then attempting non-local elimination if that fails.
1807 bool GVN::processLoad(LoadInst *L) {
1808   if (!MD)
1809     return false;
1810
1811   if (!L->isSimple())
1812     return false;
1813
1814   if (L->use_empty()) {
1815     markInstructionForDeletion(L);
1816     return true;
1817   }
1818
1819   // ... to a pointer that has been loaded from before...
1820   MemDepResult Dep = MD->getDependency(L);
1821
1822   // If we have a clobber and target data is around, see if this is a clobber
1823   // that we can fix up through code synthesis.
1824   if (Dep.isClobber() && DL) {
1825     // Check to see if we have something like this:
1826     //   store i32 123, i32* %P
1827     //   %A = bitcast i32* %P to i8*
1828     //   %B = gep i8* %A, i32 1
1829     //   %C = load i8* %B
1830     //
1831     // We could do that by recognizing if the clobber instructions are obviously
1832     // a common base + constant offset, and if the previous store (or memset)
1833     // completely covers this load.  This sort of thing can happen in bitfield
1834     // access code.
1835     Value *AvailVal = 0;
1836     if (StoreInst *DepSI = dyn_cast<StoreInst>(Dep.getInst())) {
1837       int Offset = AnalyzeLoadFromClobberingStore(L->getType(),
1838                                                   L->getPointerOperand(),
1839                                                   DepSI, *DL);
1840       if (Offset != -1)
1841         AvailVal = GetStoreValueForLoad(DepSI->getValueOperand(), Offset,
1842                                         L->getType(), L, *DL);
1843     }
1844
1845     // Check to see if we have something like this:
1846     //    load i32* P
1847     //    load i8* (P+1)
1848     // if we have this, replace the later with an extraction from the former.
1849     if (LoadInst *DepLI = dyn_cast<LoadInst>(Dep.getInst())) {
1850       // If this is a clobber and L is the first instruction in its block, then
1851       // we have the first instruction in the entry block.
1852       if (DepLI == L)
1853         return false;
1854
1855       int Offset = AnalyzeLoadFromClobberingLoad(L->getType(),
1856                                                  L->getPointerOperand(),
1857                                                  DepLI, *DL);
1858       if (Offset != -1)
1859         AvailVal = GetLoadValueForLoad(DepLI, Offset, L->getType(), L, *this);
1860     }
1861
1862     // If the clobbering value is a memset/memcpy/memmove, see if we can forward
1863     // a value on from it.
1864     if (MemIntrinsic *DepMI = dyn_cast<MemIntrinsic>(Dep.getInst())) {
1865       int Offset = AnalyzeLoadFromClobberingMemInst(L->getType(),
1866                                                     L->getPointerOperand(),
1867                                                     DepMI, *DL);
1868       if (Offset != -1)
1869         AvailVal = GetMemInstValueForLoad(DepMI, Offset, L->getType(), L, *DL);
1870     }
1871
1872     if (AvailVal) {
1873       DEBUG(dbgs() << "GVN COERCED INST:\n" << *Dep.getInst() << '\n'
1874             << *AvailVal << '\n' << *L << "\n\n\n");
1875
1876       // Replace the load!
1877       L->replaceAllUsesWith(AvailVal);
1878       if (AvailVal->getType()->getScalarType()->isPointerTy())
1879         MD->invalidateCachedPointerInfo(AvailVal);
1880       markInstructionForDeletion(L);
1881       ++NumGVNLoad;
1882       return true;
1883     }
1884   }
1885
1886   // If the value isn't available, don't do anything!
1887   if (Dep.isClobber()) {
1888     DEBUG(
1889       // fast print dep, using operator<< on instruction is too slow.
1890       dbgs() << "GVN: load ";
1891       L->printAsOperand(dbgs());
1892       Instruction *I = Dep.getInst();
1893       dbgs() << " is clobbered by " << *I << '\n';
1894     );
1895     return false;
1896   }
1897
1898   // If it is defined in another block, try harder.
1899   if (Dep.isNonLocal())
1900     return processNonLocalLoad(L);
1901
1902   if (!Dep.isDef()) {
1903     DEBUG(
1904       // fast print dep, using operator<< on instruction is too slow.
1905       dbgs() << "GVN: load ";
1906       L->printAsOperand(dbgs());
1907       dbgs() << " has unknown dependence\n";
1908     );
1909     return false;
1910   }
1911
1912   Instruction *DepInst = Dep.getInst();
1913   if (StoreInst *DepSI = dyn_cast<StoreInst>(DepInst)) {
1914     Value *StoredVal = DepSI->getValueOperand();
1915
1916     // The store and load are to a must-aliased pointer, but they may not
1917     // actually have the same type.  See if we know how to reuse the stored
1918     // value (depending on its type).
1919     if (StoredVal->getType() != L->getType()) {
1920       if (DL) {
1921         StoredVal = CoerceAvailableValueToLoadType(StoredVal, L->getType(),
1922                                                    L, *DL);
1923         if (StoredVal == 0)
1924           return false;
1925
1926         DEBUG(dbgs() << "GVN COERCED STORE:\n" << *DepSI << '\n' << *StoredVal
1927                      << '\n' << *L << "\n\n\n");
1928       }
1929       else
1930         return false;
1931     }
1932
1933     // Remove it!
1934     L->replaceAllUsesWith(StoredVal);
1935     if (StoredVal->getType()->getScalarType()->isPointerTy())
1936       MD->invalidateCachedPointerInfo(StoredVal);
1937     markInstructionForDeletion(L);
1938     ++NumGVNLoad;
1939     return true;
1940   }
1941
1942   if (LoadInst *DepLI = dyn_cast<LoadInst>(DepInst)) {
1943     Value *AvailableVal = DepLI;
1944
1945     // The loads are of a must-aliased pointer, but they may not actually have
1946     // the same type.  See if we know how to reuse the previously loaded value
1947     // (depending on its type).
1948     if (DepLI->getType() != L->getType()) {
1949       if (DL) {
1950         AvailableVal = CoerceAvailableValueToLoadType(DepLI, L->getType(),
1951                                                       L, *DL);
1952         if (AvailableVal == 0)
1953           return false;
1954
1955         DEBUG(dbgs() << "GVN COERCED LOAD:\n" << *DepLI << "\n" << *AvailableVal
1956                      << "\n" << *L << "\n\n\n");
1957       }
1958       else
1959         return false;
1960     }
1961
1962     // Remove it!
1963     patchAndReplaceAllUsesWith(L, AvailableVal);
1964     if (DepLI->getType()->getScalarType()->isPointerTy())
1965       MD->invalidateCachedPointerInfo(DepLI);
1966     markInstructionForDeletion(L);
1967     ++NumGVNLoad;
1968     return true;
1969   }
1970
1971   // If this load really doesn't depend on anything, then we must be loading an
1972   // undef value.  This can happen when loading for a fresh allocation with no
1973   // intervening stores, for example.
1974   if (isa<AllocaInst>(DepInst) || isMallocLikeFn(DepInst, TLI)) {
1975     L->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(L->getType()));
1976     markInstructionForDeletion(L);
1977     ++NumGVNLoad;
1978     return true;
1979   }
1980
1981   // If this load occurs either right after a lifetime begin,
1982   // then the loaded value is undefined.
1983   if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(DepInst)) {
1984     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::lifetime_start) {
1985       L->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(L->getType()));
1986       markInstructionForDeletion(L);
1987       ++NumGVNLoad;
1988       return true;
1989     }
1990   }
1991
1992   return false;
1993 }
1994
1995 // findLeader - In order to find a leader for a given value number at a
1996 // specific basic block, we first obtain the list of all Values for that number,
1997 // and then scan the list to find one whose block dominates the block in
1998 // question.  This is fast because dominator tree queries consist of only
1999 // a few comparisons of DFS numbers.
2000 Value *GVN::findLeader(const BasicBlock *BB, uint32_t num) {
2001   LeaderTableEntry Vals = LeaderTable[num];
2002   if (!Vals.Val) return 0;
2003
2004   Value *Val = 0;
2005   if (DT->dominates(Vals.BB, BB)) {
2006     Val = Vals.Val;
2007     if (isa<Constant>(Val)) return Val;
2008   }
2009
2010   LeaderTableEntry* Next = Vals.Next;
2011   while (Next) {
2012     if (DT->dominates(Next->BB, BB)) {
2013       if (isa<Constant>(Next->Val)) return Next->Val;
2014       if (!Val) Val = Next->Val;
2015     }
2016
2017     Next = Next->Next;
2018   }
2019
2020   return Val;
2021 }
2022
2023 /// replaceAllDominatedUsesWith - Replace all uses of 'From' with 'To' if the
2024 /// use is dominated by the given basic block.  Returns the number of uses that
2025 /// were replaced.
2026 unsigned GVN::replaceAllDominatedUsesWith(Value *From, Value *To,
2027                                           const BasicBlockEdge &Root) {
2028   unsigned Count = 0;
2029   for (Value::use_iterator UI = From->use_begin(), UE = From->use_end();
2030        UI != UE; ) {
2031     Use &U = (UI++).getUse();
2032
2033     if (DT->dominates(Root, U)) {
2034       U.set(To);
2035       ++Count;
2036     }
2037   }
2038   return Count;
2039 }
2040
2041 /// isOnlyReachableViaThisEdge - There is an edge from 'Src' to 'Dst'.  Return
2042 /// true if every path from the entry block to 'Dst' passes via this edge.  In
2043 /// particular 'Dst' must not be reachable via another edge from 'Src'.
2044 static bool isOnlyReachableViaThisEdge(const BasicBlockEdge &E,
2045                                        DominatorTree *DT) {
2046   // While in theory it is interesting to consider the case in which Dst has
2047   // more than one predecessor, because Dst might be part of a loop which is
2048   // only reachable from Src, in practice it is pointless since at the time
2049   // GVN runs all such loops have preheaders, which means that Dst will have
2050   // been changed to have only one predecessor, namely Src.
2051   const BasicBlock *Pred = E.getEnd()->getSinglePredecessor();
2052   const BasicBlock *Src = E.getStart();
2053   assert((!Pred || Pred == Src) && "No edge between these basic blocks!");
2054   (void)Src;
2055   return Pred != 0;
2056 }
2057
2058 /// propagateEquality - The given values are known to be equal in every block
2059 /// dominated by 'Root'.  Exploit this, for example by replacing 'LHS' with
2060 /// 'RHS' everywhere in the scope.  Returns whether a change was made.
2061 bool GVN::propagateEquality(Value *LHS, Value *RHS,
2062                             const BasicBlockEdge &Root) {
2063   SmallVector<std::pair<Value*, Value*>, 4> Worklist;
2064   Worklist.push_back(std::make_pair(LHS, RHS));
2065   bool Changed = false;
2066   // For speed, compute a conservative fast approximation to
2067   // DT->dominates(Root, Root.getEnd());
2068   bool RootDominatesEnd = isOnlyReachableViaThisEdge(Root, DT);
2069
2070   while (!Worklist.empty()) {
2071     std::pair<Value*, Value*> Item = Worklist.pop_back_val();
2072     LHS = Item.first; RHS = Item.second;
2073
2074     if (LHS == RHS) continue;
2075     assert(LHS->getType() == RHS->getType() && "Equality but unequal types!");
2076
2077     // Don't try to propagate equalities between constants.
2078     if (isa<Constant>(LHS) && isa<Constant>(RHS)) continue;
2079
2080     // Prefer a constant on the right-hand side, or an Argument if no constants.
2081     if (isa<Constant>(LHS) || (isa<Argument>(LHS) && !isa<Constant>(RHS)))
2082       std::swap(LHS, RHS);
2083     assert((isa<Argument>(LHS) || isa<Instruction>(LHS)) && "Unexpected value!");
2084
2085     // If there is no obvious reason to prefer the left-hand side over the right-
2086     // hand side, ensure the longest lived term is on the right-hand side, so the
2087     // shortest lived term will be replaced by the longest lived.  This tends to
2088     // expose more simplifications.
2089     uint32_t LVN = VN.lookup_or_add(LHS);
2090     if ((isa<Argument>(LHS) && isa<Argument>(RHS)) ||
2091         (isa<Instruction>(LHS) && isa<Instruction>(RHS))) {
2092       // Move the 'oldest' value to the right-hand side, using the value number as
2093       // a proxy for age.
2094       uint32_t RVN = VN.lookup_or_add(RHS);
2095       if (LVN < RVN) {
2096         std::swap(LHS, RHS);
2097         LVN = RVN;
2098       }
2099     }
2100
2101     // If value numbering later sees that an instruction in the scope is equal
2102     // to 'LHS' then ensure it will be turned into 'RHS'.  In order to preserve
2103     // the invariant that instructions only occur in the leader table for their
2104     // own value number (this is used by removeFromLeaderTable), do not do this
2105     // if RHS is an instruction (if an instruction in the scope is morphed into
2106     // LHS then it will be turned into RHS by the next GVN iteration anyway, so
2107     // using the leader table is about compiling faster, not optimizing better).
2108     // The leader table only tracks basic blocks, not edges. Only add to if we
2109     // have the simple case where the edge dominates the end.
2110     if (RootDominatesEnd && !isa<Instruction>(RHS))
2111       addToLeaderTable(LVN, RHS, Root.getEnd());
2112
2113     // Replace all occurrences of 'LHS' with 'RHS' everywhere in the scope.  As
2114     // LHS always has at least one use that is not dominated by Root, this will
2115     // never do anything if LHS has only one use.
2116     if (!LHS->hasOneUse()) {
2117       unsigned NumReplacements = replaceAllDominatedUsesWith(LHS, RHS, Root);
2118       Changed |= NumReplacements > 0;
2119       NumGVNEqProp += NumReplacements;
2120     }
2121
2122     // Now try to deduce additional equalities from this one.  For example, if the
2123     // known equality was "(A != B)" == "false" then it follows that A and B are
2124     // equal in the scope.  Only boolean equalities with an explicit true or false
2125     // RHS are currently supported.
2126     if (!RHS->getType()->isIntegerTy(1))
2127       // Not a boolean equality - bail out.
2128       continue;
2129     ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(RHS);
2130     if (!CI)
2131       // RHS neither 'true' nor 'false' - bail out.
2132       continue;
2133     // Whether RHS equals 'true'.  Otherwise it equals 'false'.
2134     bool isKnownTrue = CI->isAllOnesValue();
2135     bool isKnownFalse = !isKnownTrue;
2136
2137     // If "A && B" is known true then both A and B are known true.  If "A || B"
2138     // is known false then both A and B are known false.
2139     Value *A, *B;
2140     if ((isKnownTrue && match(LHS, m_And(m_Value(A), m_Value(B)))) ||
2141         (isKnownFalse && match(LHS, m_Or(m_Value(A), m_Value(B))))) {
2142       Worklist.push_back(std::make_pair(A, RHS));
2143       Worklist.push_back(std::make_pair(B, RHS));
2144       continue;
2145     }
2146
2147     // If we are propagating an equality like "(A == B)" == "true" then also
2148     // propagate the equality A == B.  When propagating a comparison such as
2149     // "(A >= B)" == "true", replace all instances of "A < B" with "false".
2150     if (ICmpInst *Cmp = dyn_cast<ICmpInst>(LHS)) {
2151       Value *Op0 = Cmp->getOperand(0), *Op1 = Cmp->getOperand(1);
2152
2153       // If "A == B" is known true, or "A != B" is known false, then replace
2154       // A with B everywhere in the scope.
2155       if ((isKnownTrue && Cmp->getPredicate() == CmpInst::ICMP_EQ) ||
2156           (isKnownFalse && Cmp->getPredicate() == CmpInst::ICMP_NE))
2157         Worklist.push_back(std::make_pair(Op0, Op1));
2158
2159       // If "A >= B" is known true, replace "A < B" with false everywhere.
2160       CmpInst::Predicate NotPred = Cmp->getInversePredicate();
2161       Constant *NotVal = ConstantInt::get(Cmp->getType(), isKnownFalse);
2162       // Since we don't have the instruction "A < B" immediately to hand, work out
2163       // the value number that it would have and use that to find an appropriate
2164       // instruction (if any).
2165       uint32_t NextNum = VN.getNextUnusedValueNumber();
2166       uint32_t Num = VN.lookup_or_add_cmp(Cmp->getOpcode(), NotPred, Op0, Op1);
2167       // If the number we were assigned was brand new then there is no point in
2168       // looking for an instruction realizing it: there cannot be one!
2169       if (Num < NextNum) {
2170         Value *NotCmp = findLeader(Root.getEnd(), Num);
2171         if (NotCmp && isa<Instruction>(NotCmp)) {
2172           unsigned NumReplacements =
2173             replaceAllDominatedUsesWith(NotCmp, NotVal, Root);
2174           Changed |= NumReplacements > 0;
2175           NumGVNEqProp += NumReplacements;
2176         }
2177       }
2178       // Ensure that any instruction in scope that gets the "A < B" value number
2179       // is replaced with false.
2180       // The leader table only tracks basic blocks, not edges. Only add to if we
2181       // have the simple case where the edge dominates the end.
2182       if (RootDominatesEnd)
2183         addToLeaderTable(Num, NotVal, Root.getEnd());
2184
2185       continue;
2186     }
2187   }
2188
2189   return Changed;
2190 }
2191
2192 /// processInstruction - When calculating availability, handle an instruction
2193 /// by inserting it into the appropriate sets
2194 bool GVN::processInstruction(Instruction *I) {
2195   // Ignore dbg info intrinsics.
2196   if (isa<DbgInfoIntrinsic>(I))
2197     return false;
2198
2199   // If the instruction can be easily simplified then do so now in preference
2200   // to value numbering it.  Value numbering often exposes redundancies, for
2201   // example if it determines that %y is equal to %x then the instruction
2202   // "%z = and i32 %x, %y" becomes "%z = and i32 %x, %x" which we now simplify.
2203   if (Value *V = SimplifyInstruction(I, DL, TLI, DT)) {
2204     I->replaceAllUsesWith(V);
2205     if (MD && V->getType()->getScalarType()->isPointerTy())
2206       MD->invalidateCachedPointerInfo(V);
2207     markInstructionForDeletion(I);
2208     ++NumGVNSimpl;
2209     return true;
2210   }
2211
2212   if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(I)) {
2213     if (processLoad(LI))
2214       return true;
2215
2216     unsigned Num = VN.lookup_or_add(LI);
2217     addToLeaderTable(Num, LI, LI->getParent());
2218     return false;
2219   }
2220
2221   // For conditional branches, we can perform simple conditional propagation on
2222   // the condition value itself.
2223   if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(I)) {
2224     if (!BI->isConditional())
2225       return false;
2226
2227     if (isa<Constant>(BI->getCondition()))
2228       return processFoldableCondBr(BI);
2229
2230     Value *BranchCond = BI->getCondition();
2231     BasicBlock *TrueSucc = BI->getSuccessor(0);
2232     BasicBlock *FalseSucc = BI->getSuccessor(1);
2233     // Avoid multiple edges early.
2234     if (TrueSucc == FalseSucc)
2235       return false;
2236
2237     BasicBlock *Parent = BI->getParent();
2238     bool Changed = false;
2239
2240     Value *TrueVal = ConstantInt::getTrue(TrueSucc->getContext());
2241     BasicBlockEdge TrueE(Parent, TrueSucc);
2242     Changed |= propagateEquality(BranchCond, TrueVal, TrueE);
2243
2244     Value *FalseVal = ConstantInt::getFalse(FalseSucc->getContext());
2245     BasicBlockEdge FalseE(Parent, FalseSucc);
2246     Changed |= propagateEquality(BranchCond, FalseVal, FalseE);
2247
2248     return Changed;
2249   }
2250
2251   // For switches, propagate the case values into the case destinations.
2252   if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(I)) {
2253     Value *SwitchCond = SI->getCondition();
2254     BasicBlock *Parent = SI->getParent();
2255     bool Changed = false;
2256
2257     // Remember how many outgoing edges there are to every successor.
2258     SmallDenseMap<BasicBlock *, unsigned, 16> SwitchEdges;
2259     for (unsigned i = 0, n = SI->getNumSuccessors(); i != n; ++i)
2260       ++SwitchEdges[SI->getSuccessor(i)];
2261
2262     for (SwitchInst::CaseIt i = SI->case_begin(), e = SI->case_end();
2263          i != e; ++i) {
2264       BasicBlock *Dst = i.getCaseSuccessor();
2265       // If there is only a single edge, propagate the case value into it.
2266       if (SwitchEdges.lookup(Dst) == 1) {
2267         BasicBlockEdge E(Parent, Dst);
2268         Changed |= propagateEquality(SwitchCond, i.getCaseValue(), E);
2269       }
2270     }
2271     return Changed;
2272   }
2273
2274   // Instructions with void type don't return a value, so there's
2275   // no point in trying to find redundancies in them.
2276   if (I->getType()->isVoidTy()) return false;
2277
2278   uint32_t NextNum = VN.getNextUnusedValueNumber();
2279   unsigned Num = VN.lookup_or_add(I);
2280
2281   // Allocations are always uniquely numbered, so we can save time and memory
2282   // by fast failing them.
2283   if (isa<AllocaInst>(I) || isa<TerminatorInst>(I) || isa<PHINode>(I)) {
2284     addToLeaderTable(Num, I, I->getParent());
2285     return false;
2286   }
2287
2288   // If the number we were assigned was a brand new VN, then we don't
2289   // need to do a lookup to see if the number already exists
2290   // somewhere in the domtree: it can't!
2291   if (Num >= NextNum) {
2292     addToLeaderTable(Num, I, I->getParent());
2293     return false;
2294   }
2295
2296   // Perform fast-path value-number based elimination of values inherited from
2297   // dominators.
2298   Value *repl = findLeader(I->getParent(), Num);
2299   if (repl == 0) {
2300     // Failure, just remember this instance for future use.
2301     addToLeaderTable(Num, I, I->getParent());
2302     return false;
2303   }
2304
2305   // Remove it!
2306   patchAndReplaceAllUsesWith(I, repl);
2307   if (MD && repl->getType()->getScalarType()->isPointerTy())
2308     MD->invalidateCachedPointerInfo(repl);
2309   markInstructionForDeletion(I);
2310   return true;
2311 }
2312
2313 /// runOnFunction - This is the main transformation entry point for a function.
2314 bool GVN::runOnFunction(Function& F) {
2315   if (skipOptnoneFunction(F))
2316     return false;
2317
2318   if (!NoLoads)
2319     MD = &getAnalysis<MemoryDependenceAnalysis>();
2320   DT = &getAnalysis<DominatorTreeWrapperPass>().getDomTree();
2321   DataLayoutPass *DLP = getAnalysisIfAvailable<DataLayoutPass>();
2322   DL = DLP ? &DLP->getDataLayout() : 0;
2323   TLI = &getAnalysis<TargetLibraryInfo>();
2324   VN.setAliasAnalysis(&getAnalysis<AliasAnalysis>());
2325   VN.setMemDep(MD);
2326   VN.setDomTree(DT);
2327
2328   bool Changed = false;
2329   bool ShouldContinue = true;
2330
2331   // Merge unconditional branches, allowing PRE to catch more
2332   // optimization opportunities.
2333   for (Function::iterator FI = F.begin(), FE = F.end(); FI != FE; ) {
2334     BasicBlock *BB = FI++;
2335
2336     bool removedBlock = MergeBlockIntoPredecessor(BB, this);
2337     if (removedBlock) ++NumGVNBlocks;
2338
2339     Changed |= removedBlock;
2340   }
2341
2342   unsigned Iteration = 0;
2343   while (ShouldContinue) {
2344     DEBUG(dbgs() << "GVN iteration: " << Iteration << "\n");
2345     ShouldContinue = iterateOnFunction(F);
2346     Changed |= ShouldContinue;
2347     ++Iteration;
2348   }
2349
2350   if (EnablePRE) {
2351     // Fabricate val-num for dead-code in order to suppress assertion in
2352     // performPRE().
2353     assignValNumForDeadCode();
2354     bool PREChanged = true;
2355     while (PREChanged) {
2356       PREChanged = performPRE(F);
2357       Changed |= PREChanged;
2358     }
2359   }
2360
2361   // FIXME: Should perform GVN again after PRE does something.  PRE can move
2362   // computations into blocks where they become fully redundant.  Note that
2363   // we can't do this until PRE's critical edge splitting updates memdep.
2364   // Actually, when this happens, we should just fully integrate PRE into GVN.
2365
2366   cleanupGlobalSets();
2367   // Do not cleanup DeadBlocks in cleanupGlobalSets() as it's called for each
2368   // iteration.
2369   DeadBlocks.clear();
2370
2371   return Changed;
2372 }
2373
2374
2375 bool GVN::processBlock(BasicBlock *BB) {
2376   // FIXME: Kill off InstrsToErase by doing erasing eagerly in a helper function
2377   // (and incrementing BI before processing an instruction).
2378   assert(InstrsToErase.empty() &&
2379          "We expect InstrsToErase to be empty across iterations");
2380   if (DeadBlocks.count(BB))
2381     return false;
2382
2383   bool ChangedFunction = false;
2384
2385   for (BasicBlock::iterator BI = BB->begin(), BE = BB->end();
2386        BI != BE;) {
2387     ChangedFunction |= processInstruction(BI);
2388     if (InstrsToErase.empty()) {
2389       ++BI;
2390       continue;
2391     }
2392
2393     // If we need some instructions deleted, do it now.
2394     NumGVNInstr += InstrsToErase.size();
2395
2396     // Avoid iterator invalidation.
2397     bool AtStart = BI == BB->begin();
2398     if (!AtStart)
2399       --BI;
2400
2401     for (SmallVectorImpl<Instruction *>::iterator I = InstrsToErase.begin(),
2402          E = InstrsToErase.end(); I != E; ++I) {
2403       DEBUG(dbgs() << "GVN removed: " << **I << '\n');
2404       if (MD) MD->removeInstruction(*I);
2405       DEBUG(verifyRemoved(*I));
2406       (*I)->eraseFromParent();
2407     }
2408     InstrsToErase.clear();
2409
2410     if (AtStart)
2411       BI = BB->begin();
2412     else
2413       ++BI;
2414   }
2415
2416   return ChangedFunction;
2417 }
2418
2419 /// performPRE - Perform a purely local form of PRE that looks for diamond
2420 /// control flow patterns and attempts to perform simple PRE at the join point.
2421 bool GVN::performPRE(Function &F) {
2422   bool Changed = false;
2423   SmallVector<std::pair<Value*, BasicBlock*>, 8> predMap;
2424   for (df_iterator<BasicBlock*> DI = df_begin(&F.getEntryBlock()),
2425        DE = df_end(&F.getEntryBlock()); DI != DE; ++DI) {
2426     BasicBlock *CurrentBlock = *DI;
2427
2428     // Nothing to PRE in the entry block.
2429     if (CurrentBlock == &F.getEntryBlock()) continue;
2430
2431     // Don't perform PRE on a landing pad.
2432     if (CurrentBlock->isLandingPad()) continue;
2433
2434     for (BasicBlock::iterator BI = CurrentBlock->begin(),
2435          BE = CurrentBlock->end(); BI != BE; ) {
2436       Instruction *CurInst = BI++;
2437
2438       if (isa<AllocaInst>(CurInst) ||
2439           isa<TerminatorInst>(CurInst) || isa<PHINode>(CurInst) ||
2440           CurInst->getType()->isVoidTy() ||
2441           CurInst->mayReadFromMemory() || CurInst->mayHaveSideEffects() ||
2442           isa<DbgInfoIntrinsic>(CurInst))
2443         continue;
2444
2445       // Don't do PRE on compares. The PHI would prevent CodeGenPrepare from
2446       // sinking the compare again, and it would force the code generator to
2447       // move the i1 from processor flags or predicate registers into a general
2448       // purpose register.
2449       if (isa<CmpInst>(CurInst))
2450         continue;
2451
2452       // We don't currently value number ANY inline asm calls.
2453       if (CallInst *CallI = dyn_cast<CallInst>(CurInst))
2454         if (CallI->isInlineAsm())
2455           continue;
2456
2457       uint32_t ValNo = VN.lookup(CurInst);
2458
2459       // Look for the predecessors for PRE opportunities.  We're
2460       // only trying to solve the basic diamond case, where
2461       // a value is computed in the successor and one predecessor,
2462       // but not the other.  We also explicitly disallow cases
2463       // where the successor is its own predecessor, because they're
2464       // more complicated to get right.
2465       unsigned NumWith = 0;
2466       unsigned NumWithout = 0;
2467       BasicBlock *PREPred = 0;
2468       predMap.clear();
2469
2470       for (pred_iterator PI = pred_begin(CurrentBlock),
2471            PE = pred_end(CurrentBlock); PI != PE; ++PI) {
2472         BasicBlock *P = *PI;
2473         // We're not interested in PRE where the block is its
2474         // own predecessor, or in blocks with predecessors
2475         // that are not reachable.
2476         if (P == CurrentBlock) {
2477           NumWithout = 2;
2478           break;
2479         } else if (!DT->isReachableFromEntry(P))  {
2480           NumWithout = 2;
2481           break;
2482         }
2483
2484         Value* predV = findLeader(P, ValNo);
2485         if (predV == 0) {
2486           predMap.push_back(std::make_pair(static_cast<Value *>(0), P));
2487           PREPred = P;
2488           ++NumWithout;
2489         } else if (predV == CurInst) {
2490           /* CurInst dominates this predecessor. */
2491           NumWithout = 2;
2492           break;
2493         } else {
2494           predMap.push_back(std::make_pair(predV, P));
2495           ++NumWith;
2496         }
2497       }
2498
2499       // Don't do PRE when it might increase code size, i.e. when
2500       // we would need to insert instructions in more than one pred.
2501       if (NumWithout != 1 || NumWith == 0)
2502         continue;
2503
2504       // Don't do PRE across indirect branch.
2505       if (isa<IndirectBrInst>(PREPred->getTerminator()))
2506         continue;
2507
2508       // We can't do PRE safely on a critical edge, so instead we schedule
2509       // the edge to be split and perform the PRE the next time we iterate
2510       // on the function.
2511       unsigned SuccNum = GetSuccessorNumber(PREPred, CurrentBlock);
2512       if (isCriticalEdge(PREPred->getTerminator(), SuccNum)) {
2513         toSplit.push_back(std::make_pair(PREPred->getTerminator(), SuccNum));
2514         continue;
2515       }
2516
2517       // Instantiate the expression in the predecessor that lacked it.
2518       // Because we are going top-down through the block, all value numbers
2519       // will be available in the predecessor by the time we need them.  Any
2520       // that weren't originally present will have been instantiated earlier
2521       // in this loop.
2522       Instruction *PREInstr = CurInst->clone();
2523       bool success = true;
2524       for (unsigned i = 0, e = CurInst->getNumOperands(); i != e; ++i) {
2525         Value *Op = PREInstr->getOperand(i);
2526         if (isa<Argument>(Op) || isa<Constant>(Op) || isa<GlobalValue>(Op))
2527           continue;
2528
2529         if (Value *V = findLeader(PREPred, VN.lookup(Op))) {
2530           PREInstr->setOperand(i, V);
2531         } else {
2532           success = false;
2533           break;
2534         }
2535       }
2536
2537       // Fail out if we encounter an operand that is not available in
2538       // the PRE predecessor.  This is typically because of loads which
2539       // are not value numbered precisely.
2540       if (!success) {
2541         DEBUG(verifyRemoved(PREInstr));
2542         delete PREInstr;
2543         continue;
2544       }
2545
2546       PREInstr->insertBefore(PREPred->getTerminator());
2547       PREInstr->setName(CurInst->getName() + ".pre");
2548       PREInstr->setDebugLoc(CurInst->getDebugLoc());
2549       VN.add(PREInstr, ValNo);
2550       ++NumGVNPRE;
2551
2552       // Update the availability map to include the new instruction.
2553       addToLeaderTable(ValNo, PREInstr, PREPred);
2554
2555       // Create a PHI to make the value available in this block.
2556       PHINode* Phi = PHINode::Create(CurInst->getType(), predMap.size(),
2557                                      CurInst->getName() + ".pre-phi",
2558                                      CurrentBlock->begin());
2559       for (unsigned i = 0, e = predMap.size(); i != e; ++i) {
2560         if (Value *V = predMap[i].first)
2561           Phi->addIncoming(V, predMap[i].second);
2562         else
2563           Phi->addIncoming(PREInstr, PREPred);
2564       }
2565
2566       VN.add(Phi, ValNo);
2567       addToLeaderTable(ValNo, Phi, CurrentBlock);
2568       Phi->setDebugLoc(CurInst->getDebugLoc());
2569       CurInst->replaceAllUsesWith(Phi);
2570       if (Phi->getType()->getScalarType()->isPointerTy()) {
2571         // Because we have added a PHI-use of the pointer value, it has now
2572         // "escaped" from alias analysis' perspective.  We need to inform
2573         // AA of this.
2574         for (unsigned ii = 0, ee = Phi->getNumIncomingValues(); ii != ee;
2575              ++ii) {
2576           unsigned jj = PHINode::getOperandNumForIncomingValue(ii);
2577           VN.getAliasAnalysis()->addEscapingUse(Phi->getOperandUse(jj));
2578         }
2579
2580         if (MD)
2581           MD->invalidateCachedPointerInfo(Phi);
2582       }
2583       VN.erase(CurInst);
2584       removeFromLeaderTable(ValNo, CurInst, CurrentBlock);
2585
2586       DEBUG(dbgs() << "GVN PRE removed: " << *CurInst << '\n');
2587       if (MD) MD->removeInstruction(CurInst);
2588       DEBUG(verifyRemoved(CurInst));
2589       CurInst->eraseFromParent();
2590       Changed = true;
2591     }
2592   }
2593
2594   if (splitCriticalEdges())
2595     Changed = true;
2596
2597   return Changed;
2598 }
2599
2600 /// Split the critical edge connecting the given two blocks, and return
2601 /// the block inserted to the critical edge.
2602 BasicBlock *GVN::splitCriticalEdges(BasicBlock *Pred, BasicBlock *Succ) {
2603   BasicBlock *BB = SplitCriticalEdge(Pred, Succ, this);
2604   if (MD)
2605     MD->invalidateCachedPredecessors();
2606   return BB;
2607 }
2608
2609 /// splitCriticalEdges - Split critical edges found during the previous
2610 /// iteration that may enable further optimization.
2611 bool GVN::splitCriticalEdges() {
2612   if (toSplit.empty())
2613     return false;
2614   do {
2615     std::pair<TerminatorInst*, unsigned> Edge = toSplit.pop_back_val();
2616     SplitCriticalEdge(Edge.first, Edge.second, this);
2617   } while (!toSplit.empty());
2618   if (MD) MD->invalidateCachedPredecessors();
2619   return true;
2620 }
2621
2622 /// iterateOnFunction - Executes one iteration of GVN
2623 bool GVN::iterateOnFunction(Function &F) {
2624   cleanupGlobalSets();
2625
2626   // Top-down walk of the dominator tree
2627   bool Changed = false;
2628 #if 0
2629   // Needed for value numbering with phi construction to work.
2630   ReversePostOrderTraversal<Function*> RPOT(&F);
2631   for (ReversePostOrderTraversal<Function*>::rpo_iterator RI = RPOT.begin(),
2632        RE = RPOT.end(); RI != RE; ++RI)
2633     Changed |= processBlock(*RI);
2634 #else
2635   // Save the blocks this function have before transformation begins. GVN may
2636   // split critical edge, and hence may invalidate the RPO/DT iterator.
2637   //
2638   std::vector<BasicBlock *> BBVect;
2639   BBVect.reserve(256);
2640   for (df_iterator<DomTreeNode*> DI = df_begin(DT->getRootNode()),
2641        DE = df_end(DT->getRootNode()); DI != DE; ++DI)
2642     BBVect.push_back(DI->getBlock());
2643
2644   for (std::vector<BasicBlock *>::iterator I = BBVect.begin(), E = BBVect.end();
2645        I != E; I++)
2646     Changed |= processBlock(*I);
2647 #endif
2648
2649   return Changed;
2650 }
2651
2652 void GVN::cleanupGlobalSets() {
2653   VN.clear();
2654   LeaderTable.clear();
2655   TableAllocator.Reset();
2656 }
2657
2658 /// verifyRemoved - Verify that the specified instruction does not occur in our
2659 /// internal data structures.
2660 void GVN::verifyRemoved(const Instruction *Inst) const {
2661   VN.verifyRemoved(Inst);
2662
2663   // Walk through the value number scope to make sure the instruction isn't
2664   // ferreted away in it.
2665   for (DenseMap<uint32_t, LeaderTableEntry>::const_iterator
2666        I = LeaderTable.begin(), E = LeaderTable.end(); I != E; ++I) {
2667     const LeaderTableEntry *Node = &I->second;
2668     assert(Node->Val != Inst && "Inst still in value numbering scope!");
2669
2670     while (Node->Next) {
2671       Node = Node->Next;
2672       assert(Node->Val != Inst && "Inst still in value numbering scope!");
2673     }
2674   }
2675 }
2676
2677 // BB is declared dead, which implied other blocks become dead as well. This
2678 // function is to add all these blocks to "DeadBlocks". For the dead blocks'
2679 // live successors, update their phi nodes by replacing the operands
2680 // corresponding to dead blocks with UndefVal.
2681 //
2682 void GVN::addDeadBlock(BasicBlock *BB) {
2683   SmallVector<BasicBlock *, 4> NewDead;
2684   SmallSetVector<BasicBlock *, 4> DF;
2685
2686   NewDead.push_back(BB);
2687   while (!NewDead.empty()) {
2688     BasicBlock *D = NewDead.pop_back_val();
2689     if (DeadBlocks.count(D))
2690       continue;
2691
2692     // All blocks dominated by D are dead.
2693     SmallVector<BasicBlock *, 8> Dom;
2694     DT->getDescendants(D, Dom);
2695     DeadBlocks.insert(Dom.begin(), Dom.end());
2696
2697     // Figure out the dominance-frontier(D).
2698     for (SmallVectorImpl<BasicBlock *>::iterator I = Dom.begin(),
2699            E = Dom.end(); I != E; I++) {
2700       BasicBlock *B = *I;
2701       for (succ_iterator SI = succ_begin(B), SE = succ_end(B); SI != SE; SI++) {
2702         BasicBlock *S = *SI;
2703         if (DeadBlocks.count(S))
2704           continue;
2705
2706         bool AllPredDead = true;
2707         for (pred_iterator PI = pred_begin(S), PE = pred_end(S); PI != PE; PI++)
2708           if (!DeadBlocks.count(*PI)) {
2709             AllPredDead = false;
2710             break;
2711           }
2712
2713         if (!AllPredDead) {
2714           // S could be proved dead later on. That is why we don't update phi
2715           // operands at this moment.
2716           DF.insert(S);
2717         } else {
2718           // While S is not dominated by D, it is dead by now. This could take
2719           // place if S already have a dead predecessor before D is declared
2720           // dead.
2721           NewDead.push_back(S);
2722         }
2723       }
2724     }
2725   }
2726
2727   // For the dead blocks' live successors, update their phi nodes by replacing
2728   // the operands corresponding to dead blocks with UndefVal.
2729   for(SmallSetVector<BasicBlock *, 4>::iterator I = DF.begin(), E = DF.end();
2730         I != E; I++) {
2731     BasicBlock *B = *I;
2732     if (DeadBlocks.count(B))
2733       continue;
2734
2735     SmallVector<BasicBlock *, 4> Preds(pred_begin(B), pred_end(B));
2736     for (SmallVectorImpl<BasicBlock *>::iterator PI = Preds.begin(),
2737            PE = Preds.end(); PI != PE; PI++) {
2738       BasicBlock *P = *PI;
2739
2740       if (!DeadBlocks.count(P))
2741         continue;
2742
2743       if (isCriticalEdge(P->getTerminator(), GetSuccessorNumber(P, B))) {
2744         if (BasicBlock *S = splitCriticalEdges(P, B))
2745           DeadBlocks.insert(P = S);
2746       }
2747
2748       for (BasicBlock::iterator II = B->begin(); isa<PHINode>(II); ++II) {
2749         PHINode &Phi = cast<PHINode>(*II);
2750         Phi.setIncomingValue(Phi.getBasicBlockIndex(P),
2751                              UndefValue::get(Phi.getType()));
2752       }
2753     }
2754   }
2755 }
2756
2757 // If the given branch is recognized as a foldable branch (i.e. conditional
2758 // branch with constant condition), it will perform following analyses and
2759 // transformation.
2760 //  1) If the dead out-coming edge is a critical-edge, split it. Let
2761 //     R be the target of the dead out-coming edge.
2762 //  1) Identify the set of dead blocks implied by the branch's dead outcoming
2763 //     edge. The result of this step will be {X| X is dominated by R}
2764 //  2) Identify those blocks which haves at least one dead prodecessor. The
2765 //     result of this step will be dominance-frontier(R).
2766 //  3) Update the PHIs in DF(R) by replacing the operands corresponding to
2767 //     dead blocks with "UndefVal" in an hope these PHIs will optimized away.
2768 //
2769 // Return true iff *NEW* dead code are found.
2770 bool GVN::processFoldableCondBr(BranchInst *BI) {
2771   if (!BI || BI->isUnconditional())
2772     return false;
2773
2774   ConstantInt *Cond = dyn_cast<ConstantInt>(BI->getCondition());
2775   if (!Cond)
2776     return false;
2777
2778   BasicBlock *DeadRoot = Cond->getZExtValue() ?
2779                          BI->getSuccessor(1) : BI->getSuccessor(0);
2780   if (DeadBlocks.count(DeadRoot))
2781     return false;
2782
2783   if (!DeadRoot->getSinglePredecessor())
2784     DeadRoot = splitCriticalEdges(BI->getParent(), DeadRoot);
2785
2786   addDeadBlock(DeadRoot);
2787   return true;
2788 }
2789
2790 // performPRE() will trigger assert if it come across an instruciton without
2791 // associated val-num. As it normally has far more live instructions than dead
2792 // instructions, it makes more sense just to "fabricate" a val-number for the
2793 // dead code than checking if instruction involved is dead or not.
2794 void GVN::assignValNumForDeadCode() {
2795   for (SetVector<BasicBlock *>::iterator I = DeadBlocks.begin(),
2796         E = DeadBlocks.end(); I != E; I++) {
2797     BasicBlock *BB = *I;
2798     for (BasicBlock::iterator II = BB->begin(), EE = BB->end();
2799           II != EE; II++) {
2800       Instruction *Inst = &*II;
2801       unsigned ValNum = VN.lookup_or_add(Inst);
2802       addToLeaderTable(ValNum, Inst, BB);
2803     }
2804   }
2805 }