Refactor to share code to find the position of a basic block successor in the
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / Utils / BasicBlockUtils.cpp
1 //===-- BasicBlockUtils.cpp - BasicBlock Utilities -------------------------==//
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 family of functions perform manipulations on basic blocks, and
11 // instructions contained within basic blocks.
12 //
13 //===----------------------------------------------------------------------===//
14
15 #include "llvm/Transforms/Utils/BasicBlockUtils.h"
16 #include "llvm/Function.h"
17 #include "llvm/Instructions.h"
18 #include "llvm/IntrinsicInst.h"
19 #include "llvm/Constant.h"
20 #include "llvm/Type.h"
21 #include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
22 #include "llvm/Analysis/LoopInfo.h"
23 #include "llvm/Analysis/Dominators.h"
24 #include "llvm/Target/TargetData.h"
25 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
26 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
27 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
28 #include "llvm/Support/ValueHandle.h"
29 #include <algorithm>
30 using namespace llvm;
31
32 /// DeleteDeadBlock - Delete the specified block, which must have no
33 /// predecessors.
34 void llvm::DeleteDeadBlock(BasicBlock *BB) {
35   assert((pred_begin(BB) == pred_end(BB) ||
36          // Can delete self loop.
37          BB->getSinglePredecessor() == BB) && "Block is not dead!");
38   TerminatorInst *BBTerm = BB->getTerminator();
39   
40   // Loop through all of our successors and make sure they know that one
41   // of their predecessors is going away.
42   for (unsigned i = 0, e = BBTerm->getNumSuccessors(); i != e; ++i)
43     BBTerm->getSuccessor(i)->removePredecessor(BB);
44   
45   // Zap all the instructions in the block.
46   while (!BB->empty()) {
47     Instruction &I = BB->back();
48     // If this instruction is used, replace uses with an arbitrary value.
49     // Because control flow can't get here, we don't care what we replace the
50     // value with.  Note that since this block is unreachable, and all values
51     // contained within it must dominate their uses, that all uses will
52     // eventually be removed (they are themselves dead).
53     if (!I.use_empty())
54       I.replaceAllUsesWith(UndefValue::get(I.getType()));
55     BB->getInstList().pop_back();
56   }
57   
58   // Zap the block!
59   BB->eraseFromParent();
60 }
61
62 /// FoldSingleEntryPHINodes - We know that BB has one predecessor.  If there are
63 /// any single-entry PHI nodes in it, fold them away.  This handles the case
64 /// when all entries to the PHI nodes in a block are guaranteed equal, such as
65 /// when the block has exactly one predecessor.
66 void llvm::FoldSingleEntryPHINodes(BasicBlock *BB) {
67   while (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BB->begin())) {
68     if (PN->getIncomingValue(0) != PN)
69       PN->replaceAllUsesWith(PN->getIncomingValue(0));
70     else
71       PN->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(PN->getType()));
72     PN->eraseFromParent();
73   }
74 }
75
76
77 /// DeleteDeadPHIs - Examine each PHI in the given block and delete it if it
78 /// is dead. Also recursively delete any operands that become dead as
79 /// a result. This includes tracing the def-use list from the PHI to see if
80 /// it is ultimately unused or if it reaches an unused cycle.
81 bool llvm::DeleteDeadPHIs(BasicBlock *BB) {
82   // Recursively deleting a PHI may cause multiple PHIs to be deleted
83   // or RAUW'd undef, so use an array of WeakVH for the PHIs to delete.
84   SmallVector<WeakVH, 8> PHIs;
85   for (BasicBlock::iterator I = BB->begin();
86        PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(I); ++I)
87     PHIs.push_back(PN);
88
89   bool Changed = false;
90   for (unsigned i = 0, e = PHIs.size(); i != e; ++i)
91     if (PHINode *PN = dyn_cast_or_null<PHINode>(PHIs[i].operator Value*()))
92       Changed |= RecursivelyDeleteDeadPHINode(PN);
93
94   return Changed;
95 }
96
97 /// MergeBlockIntoPredecessor - Attempts to merge a block into its predecessor,
98 /// if possible.  The return value indicates success or failure.
99 bool llvm::MergeBlockIntoPredecessor(BasicBlock *BB, Pass *P) {
100   pred_iterator PI(pred_begin(BB)), PE(pred_end(BB));
101   // Can't merge the entry block.  Don't merge away blocks who have their
102   // address taken: this is a bug if the predecessor block is the entry node
103   // (because we'd end up taking the address of the entry) and undesirable in
104   // any case.
105   if (pred_begin(BB) == pred_end(BB) ||
106       BB->hasAddressTaken()) return false;
107   
108   BasicBlock *PredBB = *PI++;
109   for (; PI != PE; ++PI)  // Search all predecessors, see if they are all same
110     if (*PI != PredBB) {
111       PredBB = 0;       // There are multiple different predecessors...
112       break;
113     }
114   
115   // Can't merge if there are multiple predecessors.
116   if (!PredBB) return false;
117   // Don't break self-loops.
118   if (PredBB == BB) return false;
119   // Don't break invokes.
120   if (isa<InvokeInst>(PredBB->getTerminator())) return false;
121   
122   succ_iterator SI(succ_begin(PredBB)), SE(succ_end(PredBB));
123   BasicBlock* OnlySucc = BB;
124   for (; SI != SE; ++SI)
125     if (*SI != OnlySucc) {
126       OnlySucc = 0;     // There are multiple distinct successors!
127       break;
128     }
129   
130   // Can't merge if there are multiple successors.
131   if (!OnlySucc) return false;
132
133   // Can't merge if there is PHI loop.
134   for (BasicBlock::iterator BI = BB->begin(), BE = BB->end(); BI != BE; ++BI) {
135     if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BI)) {
136       for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
137         if (PN->getIncomingValue(i) == PN)
138           return false;
139     } else
140       break;
141   }
142
143   // Begin by getting rid of unneeded PHIs.
144   while (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(&BB->front())) {
145     PN->replaceAllUsesWith(PN->getIncomingValue(0));
146     BB->getInstList().pop_front();  // Delete the phi node...
147   }
148   
149   // Delete the unconditional branch from the predecessor...
150   PredBB->getInstList().pop_back();
151   
152   // Move all definitions in the successor to the predecessor...
153   PredBB->getInstList().splice(PredBB->end(), BB->getInstList());
154   
155   // Make all PHI nodes that referred to BB now refer to Pred as their
156   // source...
157   BB->replaceAllUsesWith(PredBB);
158   
159   // Inherit predecessors name if it exists.
160   if (!PredBB->hasName())
161     PredBB->takeName(BB);
162   
163   // Finally, erase the old block and update dominator info.
164   if (P) {
165     if (DominatorTree* DT = P->getAnalysisIfAvailable<DominatorTree>()) {
166       DomTreeNode* DTN = DT->getNode(BB);
167       DomTreeNode* PredDTN = DT->getNode(PredBB);
168   
169       if (DTN) {
170         SmallPtrSet<DomTreeNode*, 8> Children(DTN->begin(), DTN->end());
171         for (SmallPtrSet<DomTreeNode*, 8>::iterator DI = Children.begin(),
172              DE = Children.end(); DI != DE; ++DI)
173           DT->changeImmediateDominator(*DI, PredDTN);
174
175         DT->eraseNode(BB);
176       }
177     }
178   }
179   
180   BB->eraseFromParent();
181   
182   
183   return true;
184 }
185
186 /// ReplaceInstWithValue - Replace all uses of an instruction (specified by BI)
187 /// with a value, then remove and delete the original instruction.
188 ///
189 void llvm::ReplaceInstWithValue(BasicBlock::InstListType &BIL,
190                                 BasicBlock::iterator &BI, Value *V) {
191   Instruction &I = *BI;
192   // Replaces all of the uses of the instruction with uses of the value
193   I.replaceAllUsesWith(V);
194
195   // Make sure to propagate a name if there is one already.
196   if (I.hasName() && !V->hasName())
197     V->takeName(&I);
198
199   // Delete the unnecessary instruction now...
200   BI = BIL.erase(BI);
201 }
202
203
204 /// ReplaceInstWithInst - Replace the instruction specified by BI with the
205 /// instruction specified by I.  The original instruction is deleted and BI is
206 /// updated to point to the new instruction.
207 ///
208 void llvm::ReplaceInstWithInst(BasicBlock::InstListType &BIL,
209                                BasicBlock::iterator &BI, Instruction *I) {
210   assert(I->getParent() == 0 &&
211          "ReplaceInstWithInst: Instruction already inserted into basic block!");
212
213   // Insert the new instruction into the basic block...
214   BasicBlock::iterator New = BIL.insert(BI, I);
215
216   // Replace all uses of the old instruction, and delete it.
217   ReplaceInstWithValue(BIL, BI, I);
218
219   // Move BI back to point to the newly inserted instruction
220   BI = New;
221 }
222
223 /// ReplaceInstWithInst - Replace the instruction specified by From with the
224 /// instruction specified by To.
225 ///
226 void llvm::ReplaceInstWithInst(Instruction *From, Instruction *To) {
227   BasicBlock::iterator BI(From);
228   ReplaceInstWithInst(From->getParent()->getInstList(), BI, To);
229 }
230
231 /// RemoveSuccessor - Change the specified terminator instruction such that its
232 /// successor SuccNum no longer exists.  Because this reduces the outgoing
233 /// degree of the current basic block, the actual terminator instruction itself
234 /// may have to be changed.  In the case where the last successor of the block 
235 /// is deleted, a return instruction is inserted in its place which can cause a
236 /// surprising change in program behavior if it is not expected.
237 ///
238 void llvm::RemoveSuccessor(TerminatorInst *TI, unsigned SuccNum) {
239   assert(SuccNum < TI->getNumSuccessors() &&
240          "Trying to remove a nonexistant successor!");
241
242   // If our old successor block contains any PHI nodes, remove the entry in the
243   // PHI nodes that comes from this branch...
244   //
245   BasicBlock *BB = TI->getParent();
246   TI->getSuccessor(SuccNum)->removePredecessor(BB);
247
248   TerminatorInst *NewTI = 0;
249   switch (TI->getOpcode()) {
250   case Instruction::Br:
251     // If this is a conditional branch... convert to unconditional branch.
252     if (TI->getNumSuccessors() == 2) {
253       cast<BranchInst>(TI)->setUnconditionalDest(TI->getSuccessor(1-SuccNum));
254     } else {                    // Otherwise convert to a return instruction...
255       Value *RetVal = 0;
256
257       // Create a value to return... if the function doesn't return null...
258       if (!BB->getParent()->getReturnType()->isVoidTy())
259         RetVal = Constant::getNullValue(BB->getParent()->getReturnType());
260
261       // Create the return...
262       NewTI = ReturnInst::Create(TI->getContext(), RetVal);
263     }
264     break;
265
266   case Instruction::Invoke:    // Should convert to call
267   case Instruction::Switch:    // Should remove entry
268   default:
269   case Instruction::Ret:       // Cannot happen, has no successors!
270     llvm_unreachable("Unhandled terminator instruction type in RemoveSuccessor!");
271   }
272
273   if (NewTI)   // If it's a different instruction, replace.
274     ReplaceInstWithInst(TI, NewTI);
275 }
276
277 /// SuccessorNumber - Search for the specified successor of basic block BB and
278 /// return its position in the terminator instruction's list of successors.
279 /// It is an error to call this with a block that is not a successor.
280 unsigned llvm::SuccessorNumber(BasicBlock *BB, BasicBlock *Succ) {
281   TerminatorInst *Term = BB->getTerminator();
282 #ifndef NDEBUG
283   unsigned e = Term->getNumSuccessors();
284 #endif
285   for (unsigned i = 0; ; ++i) {
286     assert(i != e && "Didn't find edge?");
287     if (Term->getSuccessor(i) == Succ)
288       return i;
289   }
290   return 0;
291 }
292
293 /// SplitEdge -  Split the edge connecting specified block. Pass P must 
294 /// not be NULL. 
295 BasicBlock *llvm::SplitEdge(BasicBlock *BB, BasicBlock *Succ, Pass *P) {
296   unsigned SuccNum = SuccessorNumber(BB, Succ);
297   
298   // If this is a critical edge, let SplitCriticalEdge do it.
299   TerminatorInst *LatchTerm = BB->getTerminator();
300   if (SplitCriticalEdge(LatchTerm, SuccNum, P))
301     return LatchTerm->getSuccessor(SuccNum);
302
303   // If the edge isn't critical, then BB has a single successor or Succ has a
304   // single pred.  Split the block.
305   BasicBlock::iterator SplitPoint;
306   if (BasicBlock *SP = Succ->getSinglePredecessor()) {
307     // If the successor only has a single pred, split the top of the successor
308     // block.
309     assert(SP == BB && "CFG broken");
310     SP = NULL;
311     return SplitBlock(Succ, Succ->begin(), P);
312   } else {
313     // Otherwise, if BB has a single successor, split it at the bottom of the
314     // block.
315     assert(BB->getTerminator()->getNumSuccessors() == 1 &&
316            "Should have a single succ!"); 
317     return SplitBlock(BB, BB->getTerminator(), P);
318   }
319 }
320
321 /// SplitBlock - Split the specified block at the specified instruction - every
322 /// thing before SplitPt stays in Old and everything starting with SplitPt moves
323 /// to a new block.  The two blocks are joined by an unconditional branch and
324 /// the loop info is updated.
325 ///
326 BasicBlock *llvm::SplitBlock(BasicBlock *Old, Instruction *SplitPt, Pass *P) {
327   BasicBlock::iterator SplitIt = SplitPt;
328   while (isa<PHINode>(SplitIt))
329     ++SplitIt;
330   BasicBlock *New = Old->splitBasicBlock(SplitIt, Old->getName()+".split");
331
332   // The new block lives in whichever loop the old one did. This preserves
333   // LCSSA as well, because we force the split point to be after any PHI nodes.
334   if (LoopInfo* LI = P->getAnalysisIfAvailable<LoopInfo>())
335     if (Loop *L = LI->getLoopFor(Old))
336       L->addBasicBlockToLoop(New, LI->getBase());
337
338   if (DominatorTree *DT = P->getAnalysisIfAvailable<DominatorTree>())
339     {
340       // Old dominates New. New node domiantes all other nodes dominated by Old.
341       DomTreeNode *OldNode = DT->getNode(Old);
342       std::vector<DomTreeNode *> Children;
343       for (DomTreeNode::iterator I = OldNode->begin(), E = OldNode->end();
344            I != E; ++I) 
345         Children.push_back(*I);
346
347       DomTreeNode *NewNode =   DT->addNewBlock(New,Old);
348
349       for (std::vector<DomTreeNode *>::iterator I = Children.begin(),
350              E = Children.end(); I != E; ++I) 
351         DT->changeImmediateDominator(*I, NewNode);
352     }
353
354   if (DominanceFrontier *DF = P->getAnalysisIfAvailable<DominanceFrontier>())
355     DF->splitBlock(Old);
356     
357   return New;
358 }
359
360
361 /// SplitBlockPredecessors - This method transforms BB by introducing a new
362 /// basic block into the function, and moving some of the predecessors of BB to
363 /// be predecessors of the new block.  The new predecessors are indicated by the
364 /// Preds array, which has NumPreds elements in it.  The new block is given a
365 /// suffix of 'Suffix'.
366 ///
367 /// This currently updates the LLVM IR, AliasAnalysis, DominatorTree,
368 /// DominanceFrontier, LoopInfo, and LCCSA but no other analyses.
369 /// In particular, it does not preserve LoopSimplify (because it's
370 /// complicated to handle the case where one of the edges being split
371 /// is an exit of a loop with other exits).
372 ///
373 BasicBlock *llvm::SplitBlockPredecessors(BasicBlock *BB, 
374                                          BasicBlock *const *Preds,
375                                          unsigned NumPreds, const char *Suffix,
376                                          Pass *P) {
377   // Create new basic block, insert right before the original block.
378   BasicBlock *NewBB = BasicBlock::Create(BB->getContext(), BB->getName()+Suffix,
379                                          BB->getParent(), BB);
380   
381   // The new block unconditionally branches to the old block.
382   BranchInst *BI = BranchInst::Create(BB, NewBB);
383   
384   LoopInfo *LI = P ? P->getAnalysisIfAvailable<LoopInfo>() : 0;
385   Loop *L = LI ? LI->getLoopFor(BB) : 0;
386   bool PreserveLCSSA = P->mustPreserveAnalysisID(LCSSAID);
387
388   // Move the edges from Preds to point to NewBB instead of BB.
389   // While here, if we need to preserve loop analyses, collect
390   // some information about how this split will affect loops.
391   bool HasLoopExit = false;
392   bool IsLoopEntry = !!L;
393   bool SplitMakesNewLoopHeader = false;
394   for (unsigned i = 0; i != NumPreds; ++i) {
395     // This is slightly more strict than necessary; the minimum requirement
396     // is that there be no more than one indirectbr branching to BB. And
397     // all BlockAddress uses would need to be updated.
398     assert(!isa<IndirectBrInst>(Preds[i]->getTerminator()) &&
399            "Cannot split an edge from an IndirectBrInst");
400
401     Preds[i]->getTerminator()->replaceUsesOfWith(BB, NewBB);
402
403     if (LI) {
404       // If we need to preserve LCSSA, determine if any of
405       // the preds is a loop exit.
406       if (PreserveLCSSA)
407         if (Loop *PL = LI->getLoopFor(Preds[i]))
408           if (!PL->contains(BB))
409             HasLoopExit = true;
410       // If we need to preserve LoopInfo, note whether any of the
411       // preds crosses an interesting loop boundary.
412       if (L) {
413         if (L->contains(Preds[i]))
414           IsLoopEntry = false;
415         else
416           SplitMakesNewLoopHeader = true;
417       }
418     }
419   }
420
421   // Update dominator tree and dominator frontier if available.
422   DominatorTree *DT = P ? P->getAnalysisIfAvailable<DominatorTree>() : 0;
423   if (DT)
424     DT->splitBlock(NewBB);
425   if (DominanceFrontier *DF = P ? P->getAnalysisIfAvailable<DominanceFrontier>():0)
426     DF->splitBlock(NewBB);
427
428   // Insert a new PHI node into NewBB for every PHI node in BB and that new PHI
429   // node becomes an incoming value for BB's phi node.  However, if the Preds
430   // list is empty, we need to insert dummy entries into the PHI nodes in BB to
431   // account for the newly created predecessor.
432   if (NumPreds == 0) {
433     // Insert dummy values as the incoming value.
434     for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(); isa<PHINode>(I); ++I)
435       cast<PHINode>(I)->addIncoming(UndefValue::get(I->getType()), NewBB);
436     return NewBB;
437   }
438
439   AliasAnalysis *AA = P ? P->getAnalysisIfAvailable<AliasAnalysis>() : 0;
440
441   if (L) {
442     if (IsLoopEntry) {
443       // Add the new block to the nearest enclosing loop (and not an
444       // adjacent loop). To find this, examine each of the predecessors and
445       // determine which loops enclose them, and select the most-nested loop
446       // which contains the loop containing the block being split.
447       Loop *InnermostPredLoop = 0;
448       for (unsigned i = 0; i != NumPreds; ++i)
449         if (Loop *PredLoop = LI->getLoopFor(Preds[i])) {
450           // Seek a loop which actually contains the block being split (to
451           // avoid adjacent loops).
452           while (PredLoop && !PredLoop->contains(BB))
453             PredLoop = PredLoop->getParentLoop();
454           // Select the most-nested of these loops which contains the block.
455           if (PredLoop &&
456               PredLoop->contains(BB) &&
457               (!InnermostPredLoop ||
458                InnermostPredLoop->getLoopDepth() < PredLoop->getLoopDepth()))
459             InnermostPredLoop = PredLoop;
460         }
461       if (InnermostPredLoop)
462         InnermostPredLoop->addBasicBlockToLoop(NewBB, LI->getBase());
463     } else {
464       L->addBasicBlockToLoop(NewBB, LI->getBase());
465       if (SplitMakesNewLoopHeader)
466         L->moveToHeader(NewBB);
467     }
468   }
469   
470   // Otherwise, create a new PHI node in NewBB for each PHI node in BB.
471   for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(); isa<PHINode>(I); ) {
472     PHINode *PN = cast<PHINode>(I++);
473     
474     // Check to see if all of the values coming in are the same.  If so, we
475     // don't need to create a new PHI node, unless it's needed for LCSSA.
476     Value *InVal = 0;
477     if (!HasLoopExit) {
478       InVal = PN->getIncomingValueForBlock(Preds[0]);
479       for (unsigned i = 1; i != NumPreds; ++i)
480         if (InVal != PN->getIncomingValueForBlock(Preds[i])) {
481           InVal = 0;
482           break;
483         }
484     }
485
486     if (InVal) {
487       // If all incoming values for the new PHI would be the same, just don't
488       // make a new PHI.  Instead, just remove the incoming values from the old
489       // PHI.
490       for (unsigned i = 0; i != NumPreds; ++i)
491         PN->removeIncomingValue(Preds[i], false);
492     } else {
493       // If the values coming into the block are not the same, we need a PHI.
494       // Create the new PHI node, insert it into NewBB at the end of the block
495       PHINode *NewPHI =
496         PHINode::Create(PN->getType(), PN->getName()+".ph", BI);
497       if (AA) AA->copyValue(PN, NewPHI);
498       
499       // Move all of the PHI values for 'Preds' to the new PHI.
500       for (unsigned i = 0; i != NumPreds; ++i) {
501         Value *V = PN->removeIncomingValue(Preds[i], false);
502         NewPHI->addIncoming(V, Preds[i]);
503       }
504       InVal = NewPHI;
505     }
506     
507     // Add an incoming value to the PHI node in the loop for the preheader
508     // edge.
509     PN->addIncoming(InVal, NewBB);
510   }
511   
512   return NewBB;
513 }
514
515 /// FindFunctionBackedges - Analyze the specified function to find all of the
516 /// loop backedges in the function and return them.  This is a relatively cheap
517 /// (compared to computing dominators and loop info) analysis.
518 ///
519 /// The output is added to Result, as pairs of <from,to> edge info.
520 void llvm::FindFunctionBackedges(const Function &F,
521      SmallVectorImpl<std::pair<const BasicBlock*,const BasicBlock*> > &Result) {
522   const BasicBlock *BB = &F.getEntryBlock();
523   if (succ_begin(BB) == succ_end(BB))
524     return;
525   
526   SmallPtrSet<const BasicBlock*, 8> Visited;
527   SmallVector<std::pair<const BasicBlock*, succ_const_iterator>, 8> VisitStack;
528   SmallPtrSet<const BasicBlock*, 8> InStack;
529   
530   Visited.insert(BB);
531   VisitStack.push_back(std::make_pair(BB, succ_begin(BB)));
532   InStack.insert(BB);
533   do {
534     std::pair<const BasicBlock*, succ_const_iterator> &Top = VisitStack.back();
535     const BasicBlock *ParentBB = Top.first;
536     succ_const_iterator &I = Top.second;
537     
538     bool FoundNew = false;
539     while (I != succ_end(ParentBB)) {
540       BB = *I++;
541       if (Visited.insert(BB)) {
542         FoundNew = true;
543         break;
544       }
545       // Successor is in VisitStack, it's a back edge.
546       if (InStack.count(BB))
547         Result.push_back(std::make_pair(ParentBB, BB));
548     }
549     
550     if (FoundNew) {
551       // Go down one level if there is a unvisited successor.
552       InStack.insert(BB);
553       VisitStack.push_back(std::make_pair(BB, succ_begin(BB)));
554     } else {
555       // Go up one level.
556       InStack.erase(VisitStack.pop_back_val().first);
557     }
558   } while (!VisitStack.empty());
559   
560   
561 }
562
563
564
565 /// AreEquivalentAddressValues - Test if A and B will obviously have the same
566 /// value. This includes recognizing that %t0 and %t1 will have the same
567 /// value in code like this:
568 ///   %t0 = getelementptr \@a, 0, 3
569 ///   store i32 0, i32* %t0
570 ///   %t1 = getelementptr \@a, 0, 3
571 ///   %t2 = load i32* %t1
572 ///
573 static bool AreEquivalentAddressValues(const Value *A, const Value *B) {
574   // Test if the values are trivially equivalent.
575   if (A == B) return true;
576   
577   // Test if the values come from identical arithmetic instructions.
578   // Use isIdenticalToWhenDefined instead of isIdenticalTo because
579   // this function is only used when one address use dominates the
580   // other, which means that they'll always either have the same
581   // value or one of them will have an undefined value.
582   if (isa<BinaryOperator>(A) || isa<CastInst>(A) ||
583       isa<PHINode>(A) || isa<GetElementPtrInst>(A))
584     if (const Instruction *BI = dyn_cast<Instruction>(B))
585       if (cast<Instruction>(A)->isIdenticalToWhenDefined(BI))
586         return true;
587   
588   // Otherwise they may not be equivalent.
589   return false;
590 }
591
592 /// FindAvailableLoadedValue - Scan the ScanBB block backwards (starting at the
593 /// instruction before ScanFrom) checking to see if we have the value at the
594 /// memory address *Ptr locally available within a small number of instructions.
595 /// If the value is available, return it.
596 ///
597 /// If not, return the iterator for the last validated instruction that the 
598 /// value would be live through.  If we scanned the entire block and didn't find
599 /// something that invalidates *Ptr or provides it, ScanFrom would be left at
600 /// begin() and this returns null.  ScanFrom could also be left 
601 ///
602 /// MaxInstsToScan specifies the maximum instructions to scan in the block.  If
603 /// it is set to 0, it will scan the whole block. You can also optionally
604 /// specify an alias analysis implementation, which makes this more precise.
605 Value *llvm::FindAvailableLoadedValue(Value *Ptr, BasicBlock *ScanBB,
606                                       BasicBlock::iterator &ScanFrom,
607                                       unsigned MaxInstsToScan,
608                                       AliasAnalysis *AA) {
609   if (MaxInstsToScan == 0) MaxInstsToScan = ~0U;
610
611   // If we're using alias analysis to disambiguate get the size of *Ptr.
612   unsigned AccessSize = 0;
613   if (AA) {
614     const Type *AccessTy = cast<PointerType>(Ptr->getType())->getElementType();
615     AccessSize = AA->getTypeStoreSize(AccessTy);
616   }
617   
618   while (ScanFrom != ScanBB->begin()) {
619     // We must ignore debug info directives when counting (otherwise they
620     // would affect codegen).
621     Instruction *Inst = --ScanFrom;
622     if (isa<DbgInfoIntrinsic>(Inst))
623       continue;
624
625     // Restore ScanFrom to expected value in case next test succeeds
626     ScanFrom++;
627    
628     // Don't scan huge blocks.
629     if (MaxInstsToScan-- == 0) return 0;
630     
631     --ScanFrom;
632     // If this is a load of Ptr, the loaded value is available.
633     if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(Inst))
634       if (AreEquivalentAddressValues(LI->getOperand(0), Ptr))
635         return LI;
636     
637     if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(Inst)) {
638       // If this is a store through Ptr, the value is available!
639       if (AreEquivalentAddressValues(SI->getOperand(1), Ptr))
640         return SI->getOperand(0);
641       
642       // If Ptr is an alloca and this is a store to a different alloca, ignore
643       // the store.  This is a trivial form of alias analysis that is important
644       // for reg2mem'd code.
645       if ((isa<AllocaInst>(Ptr) || isa<GlobalVariable>(Ptr)) &&
646           (isa<AllocaInst>(SI->getOperand(1)) ||
647            isa<GlobalVariable>(SI->getOperand(1))))
648         continue;
649       
650       // If we have alias analysis and it says the store won't modify the loaded
651       // value, ignore the store.
652       if (AA &&
653           (AA->getModRefInfo(SI, Ptr, AccessSize) & AliasAnalysis::Mod) == 0)
654         continue;
655       
656       // Otherwise the store that may or may not alias the pointer, bail out.
657       ++ScanFrom;
658       return 0;
659     }
660     
661     // If this is some other instruction that may clobber Ptr, bail out.
662     if (Inst->mayWriteToMemory()) {
663       // If alias analysis claims that it really won't modify the load,
664       // ignore it.
665       if (AA &&
666           (AA->getModRefInfo(Inst, Ptr, AccessSize) & AliasAnalysis::Mod) == 0)
667         continue;
668       
669       // May modify the pointer, bail out.
670       ++ScanFrom;
671       return 0;
672     }
673   }
674   
675   // Got to the start of the block, we didn't find it, but are done for this
676   // block.
677   return 0;
678 }
679