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[oota-llvm.git] / lib / Analysis / DataStructure / BottomUpClosure.cpp
index 02a9e64408caed2e1abce6e701d57faaf4d144a2..1a69e172a67d4f386f4a893f01fbe131c630d332 100644 (file)
 //===- BottomUpClosure.cpp - Compute bottom-up interprocedural closure ----===//
 //
+//                     The LLVM Compiler Infrastructure
+//
+// This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
+// the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
+//
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
 // This file implements the BUDataStructures class, which represents the
 // Bottom-Up Interprocedural closure of the data structure graph over the
 // program.  This is useful for applications like pool allocation, but **not**
 // applications like alias analysis.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
-
-#include "llvm/Analysis/DataStructure.h"
-#include "llvm/Analysis/DSGraph.h"
+#define DEBUG_TYPE "bu_dsa"
+#include "llvm/Analysis/DataStructure/DataStructure.h"
+#include "llvm/Analysis/DataStructure/DSGraph.h"
 #include "llvm/Module.h"
-#include "Support/Statistic.h"
-using std::map;
+#include "llvm/DerivedTypes.h"
+#include "llvm/ADT/Statistic.h"
+#include "llvm/Support/CommandLine.h"
+#include "llvm/Support/Debug.h"
+#include "llvm/Support/Timer.h"
+#include <iostream>
+using namespace llvm;
+
+namespace {
+  Statistic<> MaxSCC("budatastructure", "Maximum SCC Size in Call Graph");
+  Statistic<> NumBUInlines("budatastructures", "Number of graphs inlined");
+  Statistic<> NumCallEdges("budatastructures", "Number of 'actual' call edges");
+
+  cl::opt<bool>
+  AddGlobals("budatastructures-annotate-calls",
+            cl::desc("Annotate call sites with functions as they are resolved"));
+  cl::opt<bool>
+  UpdateGlobals("budatastructures-update-from-globals",
+               cl::desc("Update local graph from global graph when processing function"));
+
+  RegisterPass<BUDataStructures>
+  X("budatastructure", "Bottom-up Data Structure Analysis");
+}
 
-static RegisterAnalysis<BUDataStructures>
-X("budatastructure", "Bottom-up Data Structure Analysis Closure");
+static bool GetAllCallees(const DSCallSite &CS,
+                          std::vector<Function*> &Callees);
+
+/// BuildGlobalECs - Look at all of the nodes in the globals graph.  If any node
+/// contains multiple globals, DSA will never, ever, be able to tell the globals
+/// apart.  Instead of maintaining this information in all of the graphs
+/// throughout the entire program, store only a single global (the "leader") in
+/// the graphs, and build equivalence classes for the rest of the globals.
+static void BuildGlobalECs(DSGraph &GG, std::set<GlobalValue*> &ECGlobals) {
+  DSScalarMap &SM = GG.getScalarMap();
+  EquivalenceClasses<GlobalValue*> &GlobalECs = SM.getGlobalECs();
+  for (DSGraph::node_iterator I = GG.node_begin(), E = GG.node_end();
+       I != E; ++I) {
+    if (I->getGlobalsList().size() <= 1) continue;
+
+    // First, build up the equivalence set for this block of globals.
+    const std::vector<GlobalValue*> &GVs = I->getGlobalsList();
+    GlobalValue *First = GVs[0];
+    for (unsigned i = 1, e = GVs.size(); i != e; ++i)
+      GlobalECs.unionSets(First, GVs[i]);
+
+    // Next, get the leader element.
+    assert(First == GlobalECs.getLeaderValue(First) &&
+           "First did not end up being the leader?");
+
+    // Next, remove all globals from the scalar map that are not the leader.
+    assert(GVs[0] == First && "First had to be at the front!");
+    for (unsigned i = 1, e = GVs.size(); i != e; ++i) {
+      ECGlobals.insert(GVs[i]);
+      SM.erase(SM.find(GVs[i]));
+    }
 
-using namespace DS;
+    // Finally, change the global node to only contain the leader.
+    I->clearGlobals();
+    I->addGlobal(First);
+  }
 
+  DEBUG(GG.AssertGraphOK());
+}
 
-// releaseMemory - If the pass pipeline is done with this pass, we can release
-// our memory... here...
-//
-void BUDataStructures::releaseMemory() {
-  // Delete all call site information
-  CallSites.clear();
+/// EliminateUsesOfECGlobals - Once we have determined that some globals are in
+/// really just equivalent to some other globals, remove the globals from the
+/// specified DSGraph (if present), and merge any nodes with their leader nodes.
+static void EliminateUsesOfECGlobals(DSGraph &G,
+                                     const std::set<GlobalValue*> &ECGlobals) {
+  DSScalarMap &SM = G.getScalarMap();
+  EquivalenceClasses<GlobalValue*> &GlobalECs = SM.getGlobalECs();
+
+  bool MadeChange = false;
+  for (DSScalarMap::global_iterator GI = SM.global_begin(), E = SM.global_end();
+       GI != E; ) {
+    GlobalValue *GV = *GI++;
+    if (!ECGlobals.count(GV)) continue;
+
+    const DSNodeHandle &GVNH = SM[GV];
+    assert(!GVNH.isNull() && "Global has null NH!?");
+
+    // Okay, this global is in some equivalence class.  Start by finding the
+    // leader of the class.
+    GlobalValue *Leader = GlobalECs.getLeaderValue(GV);
+
+    // If the leader isn't already in the graph, insert it into the node
+    // corresponding to GV.
+    if (!SM.global_count(Leader)) {
+      GVNH.getNode()->addGlobal(Leader);
+      SM[Leader] = GVNH;
+    } else {
+      // Otherwise, the leader is in the graph, make sure the nodes are the
+      // merged in the specified graph.
+      const DSNodeHandle &LNH = SM[Leader];
+      if (LNH.getNode() != GVNH.getNode())
+        LNH.mergeWith(GVNH);
+    }
 
-  for (map<const Function*, DSGraph*>::iterator I = DSInfo.begin(),
-         E = DSInfo.end(); I != E; ++I)
-    delete I->second;
+    // Next step, remove the global from the DSNode.
+    GVNH.getNode()->removeGlobal(GV);
 
-  // Empty map so next time memory is released, data structures are not
-  // re-deleted.
-  DSInfo.clear();
+    // Finally, remove the global from the ScalarMap.
+    SM.erase(GV);
+    MadeChange = true;
+  }
+
+  DEBUG(if(MadeChange) G.AssertGraphOK());
+}
+
+static void AddGlobalToNode(BUDataStructures* B, DSCallSite D, Function* F) {
+  if(!AddGlobals)
+    return;
+  if(D.isIndirectCall()) {
+    DSGraph* GI = &B->getDSGraph(D.getCaller());
+    DSNodeHandle& NHF = GI->getNodeForValue(F);
+    DSCallSite DL = GI->getDSCallSiteForCallSite(D.getCallSite());
+    if (DL.getCalleeNode() != NHF.getNode() || NHF.isNull()) {
+      if (NHF.isNull()) {
+        DSNode *N = new DSNode(F->getType()->getElementType(), GI);   // Create the node
+        N->addGlobal(F);
+        NHF.setTo(N,0);
+        DEBUG(std::cerr << "Adding " << F->getName() << " to a call node in "
+             << D.getCaller().getName() << "\n");
+      }
+      DL.getCalleeNode()->mergeWith(NHF, 0);
+    }
+  }
 }
 
 // run - Calculate the bottom up data structure graphs for each function in the
 // program.
 //
-bool BUDataStructures::run(Module &M) {
-  // Simply calculate the graphs for each function...
+bool BUDataStructures::runOnModule(Module &M) {
+  LocalDataStructures &LocalDSA = getAnalysis<LocalDataStructures>();
+  GlobalECs = LocalDSA.getGlobalECs();
+
+  GlobalsGraph = new DSGraph(LocalDSA.getGlobalsGraph(), GlobalECs);
+  GlobalsGraph->setPrintAuxCalls();
+
+  IndCallGraphMap = new std::map<std::vector<Function*>,
+                           std::pair<DSGraph*, std::vector<DSNodeHandle> > >();
+
+  std::vector<Function*> Stack;
+  hash_map<Function*, unsigned> ValMap;
+  unsigned NextID = 1;
+
+  Function *MainFunc = M.getMainFunction();
+
+  if (MainFunc)
+    calculateGraphs(MainFunc, Stack, NextID, ValMap);
+
+  // Calculate the graphs for any functions that are unreachable from main...
   for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I)
-    if (!I->isExternal())
-      calculateGraph(*I);
+    if (!I->isExternal() && !DSInfo.count(I)) {
+      if (MainFunc)
+        DEBUG(std::cerr << "*** BU: Function unreachable from main: "
+              << I->getName() << "\n");
+      calculateGraphs(I, Stack, NextID, ValMap);     // Calculate all graphs.
+    }
+
+  // If we computed any temporary indcallgraphs, free them now.
+  for (std::map<std::vector<Function*>,
+         std::pair<DSGraph*, std::vector<DSNodeHandle> > >::iterator I =
+         IndCallGraphMap->begin(), E = IndCallGraphMap->end(); I != E; ++I) {
+    I->second.second.clear();  // Drop arg refs into the graph.
+    delete I->second.first;
+  }
+  delete IndCallGraphMap;
+
+  // At the end of the bottom-up pass, the globals graph becomes complete.
+  // FIXME: This is not the right way to do this, but it is sorta better than
+  // nothing!  In particular, externally visible globals and unresolvable call
+  // nodes at the end of the BU phase should make things that they point to
+  // incomplete in the globals graph.
+  //
+  GlobalsGraph->removeTriviallyDeadNodes();
+  GlobalsGraph->maskIncompleteMarkers();
+
+  // Mark external globals incomplete.
+  GlobalsGraph->markIncompleteNodes(DSGraph::IgnoreGlobals);
+
+  // Grow the equivalence classes for the globals to include anything that we
+  // now know to be aliased.
+  std::set<GlobalValue*> ECGlobals;
+  BuildGlobalECs(*GlobalsGraph, ECGlobals);
+  if (!ECGlobals.empty()) {
+    NamedRegionTimer X("Bottom-UP EC Cleanup");
+    DEBUG(std::cerr << "Eliminating " << ECGlobals.size() << " EC Globals!\n");
+    for (hash_map<Function*, DSGraph*>::iterator I = DSInfo.begin(),
+           E = DSInfo.end(); I != E; ++I)
+      EliminateUsesOfECGlobals(*I->second, ECGlobals);
+  }
+
+  // Merge the globals variables (not the calls) from the globals graph back
+  // into the main function's graph so that the main function contains all of
+  // the information about global pools and GV usage in the program.
+  if (MainFunc && !MainFunc->isExternal()) {
+    DSGraph &MainGraph = getOrCreateGraph(MainFunc);
+    const DSGraph &GG = *MainGraph.getGlobalsGraph();
+    ReachabilityCloner RC(MainGraph, GG, DSGraph::DontCloneCallNodes |
+                         DSGraph::DontCloneAuxCallNodes);
+
+    // Clone the global nodes into this graph.
+    for (DSScalarMap::global_iterator I = GG.getScalarMap().global_begin(),
+           E = GG.getScalarMap().global_end(); I != E; ++I)
+      if (isa<GlobalVariable>(*I))
+        RC.getClonedNH(GG.getNodeForValue(*I));
+
+    MainGraph.maskIncompleteMarkers();
+    MainGraph.markIncompleteNodes(DSGraph::MarkFormalArgs |
+                                  DSGraph::IgnoreGlobals);
+
+    //Debug messages if along the way we didn't resolve a call site
+    //also update the call graph and callsites we did find.
+    for(DSGraph::afc_iterator ii = MainGraph.afc_begin(),
+         ee = MainGraph.afc_end(); ii != ee; ++ii) {
+      std::vector<Function*> Funcs;
+      GetAllCallees(*ii, Funcs);
+      DEBUG(std::cerr << "Lost site\n");
+      DEBUG(ii->getCallSite().getInstruction()->dump());
+      for (std::vector<Function*>::iterator iif = Funcs.begin(), eef = Funcs.end();
+          iif != eef; ++iif) {
+       AddGlobalToNode(this, *ii, *iif);
+       DEBUG(std::cerr << "Adding\n");
+       ActualCallees.insert(std::make_pair(ii->getCallSite().getInstruction(), *iif));
+      }
+    }
+
+  }
+
+  NumCallEdges += ActualCallees.size();
+
   return false;
 }
 
-// ResolveArguments - Resolve the formal and actual arguments for a function
-// call.
-//
-static void ResolveArguments(DSCallSite &Call, Function &F,
-                             map<Value*, DSNodeHandle> &ScalarMap) {
-  // Resolve all of the function arguments...
-  Function::aiterator AI = F.abegin();
-  for (unsigned i = 0, e = Call.getNumPtrArgs(); i != e; ++i, ++AI) {
-    // Advance the argument iterator to the first pointer argument...
-    while (!isPointerType(AI->getType())) {
-      ++AI;
-#ifndef NDEBUG
-      if (AI == F.aend())
-        std::cerr << "Bad call to Function: " << F.getName() << "\n";
-#endif
-      assert(AI != F.aend() && "# Args provided is not # Args required!");
+DSGraph &BUDataStructures::getOrCreateGraph(Function *F) {
+  // Has the graph already been created?
+  DSGraph *&Graph = DSInfo[F];
+  if (Graph) return *Graph;
+
+  DSGraph &LocGraph = getAnalysis<LocalDataStructures>().getDSGraph(*F);
+
+  // Steal the local graph.
+  Graph = new DSGraph(GlobalECs, LocGraph.getTargetData());
+  Graph->spliceFrom(LocGraph);
+
+  Graph->setGlobalsGraph(GlobalsGraph);
+  Graph->setPrintAuxCalls();
+
+  // Start with a copy of the original call sites...
+  Graph->getAuxFunctionCalls() = Graph->getFunctionCalls();
+  return *Graph;
+}
+
+static bool isVAHackFn(const Function *F) {
+  return F->getName() == "printf"  || F->getName() == "sscanf" ||
+    F->getName() == "fprintf" || F->getName() == "open" ||
+    F->getName() == "sprintf" || F->getName() == "fputs" ||
+    F->getName() == "fscanf" || F->getName() == "malloc" ||
+    F->getName() == "free";
+}
+
+static bool isResolvableFunc(const Function* callee) {
+  return !callee->isExternal() || isVAHackFn(callee);
+}
+
+//returns true if all callees were resolved
+static bool GetAllCallees(const DSCallSite &CS,
+                          std::vector<Function*> &Callees) {
+  if (CS.isDirectCall()) {
+    if (isResolvableFunc(CS.getCalleeFunc())) {
+      Callees.push_back(CS.getCalleeFunc());
+      return true;
+    } else
+      return false;
+  } else {
+    // Get all callees.
+    bool retval = CS.getCalleeNode()->isComplete();
+    unsigned OldSize = Callees.size();
+    CS.getCalleeNode()->addFullFunctionList(Callees);
+
+    // If any of the callees are unresolvable, remove that one
+    for (unsigned i = OldSize; i != Callees.size(); ++i)
+      if (!isResolvableFunc(Callees[i])) {
+        Callees.erase(Callees.begin()+i);
+        --i;
+       retval = false;
+      }
+    return retval;
+    //return false;
+  }
+}
+
+/// GetAllAuxCallees - Return a list containing all of the resolvable callees in
+/// the aux list for the specified graph in the Callees vector.
+static void GetAllAuxCallees(DSGraph &G, std::vector<Function*> &Callees) {
+  Callees.clear();
+  for (DSGraph::afc_iterator I = G.afc_begin(), E = G.afc_end(); I != E; ++I)
+    GetAllCallees(*I, Callees);
+}
+
+unsigned BUDataStructures::calculateGraphs(Function *F,
+                                           std::vector<Function*> &Stack,
+                                           unsigned &NextID,
+                                          hash_map<Function*, unsigned> &ValMap) {
+  assert(!ValMap.count(F) && "Shouldn't revisit functions!");
+  unsigned Min = NextID++, MyID = Min;
+  ValMap[F] = Min;
+  Stack.push_back(F);
+
+  // FIXME!  This test should be generalized to be any function that we have
+  // already processed, in the case when there isn't a main or there are
+  // unreachable functions!
+  if (F->isExternal()) {   // sprintf, fprintf, sscanf, etc...
+    // No callees!
+    Stack.pop_back();
+    ValMap[F] = ~0;
+    return Min;
+  }
+
+  DSGraph &Graph = getOrCreateGraph(F);
+  if (UpdateGlobals)
+    Graph.updateFromGlobalGraph();
+
+  // Find all callee functions.
+  std::vector<Function*> CalleeFunctions;
+  GetAllAuxCallees(Graph, CalleeFunctions);
+
+  // The edges out of the current node are the call site targets...
+  for (unsigned i = 0, e = CalleeFunctions.size(); i != e; ++i) {
+    Function *Callee = CalleeFunctions[i];
+    unsigned M;
+    // Have we visited the destination function yet?
+    hash_map<Function*, unsigned>::iterator It = ValMap.find(Callee);
+    if (It == ValMap.end())  // No, visit it now.
+      M = calculateGraphs(Callee, Stack, NextID, ValMap);
+    else                    // Yes, get it's number.
+      M = It->second;
+    if (M < Min) Min = M;
+  }
+
+  assert(ValMap[F] == MyID && "SCC construction assumption wrong!");
+  if (Min != MyID)
+    return Min;         // This is part of a larger SCC!
+
+  // If this is a new SCC, process it now.
+  if (Stack.back() == F) {           // Special case the single "SCC" case here.
+    DEBUG(std::cerr << "Visiting single node SCC #: " << MyID << " fn: "
+                    << F->getName() << "\n");
+    Stack.pop_back();
+    DSGraph &G = getDSGraph(*F);
+    DEBUG(std::cerr << "  [BU] Calculating graph for: " << F->getName()<< "\n");
+    bool redo = calculateGraph(G);
+    DEBUG(std::cerr << "  [BU] Done inlining: " << F->getName() << " ["
+                    << G.getGraphSize() << "+" << G.getAuxFunctionCalls().size()
+                    << "]\n");
+
+    if (MaxSCC < 1) MaxSCC = 1;
+
+    // Should we revisit the graph?  Only do it if there are now new resolvable
+    // callees.
+    if (redo) {
+      DEBUG(std::cerr << "Recalculating " << F->getName() << " due to new knowledge\n");
+      ValMap.erase(F);
+      return calculateGraphs(F, Stack, NextID, ValMap);
+    } else {
+      ValMap[F] = ~0U;
     }
-    
-    // Add the link from the argument scalar to the provided value
-    ScalarMap[AI].mergeWith(Call.getPtrArg(i));
+    return MyID;
+
+  } else {
+    // SCCFunctions - Keep track of the functions in the current SCC
+    //
+    std::vector<DSGraph*> SCCGraphs;
+
+    unsigned SCCSize = 1;
+    Function *NF = Stack.back();
+    ValMap[NF] = ~0U;
+    DSGraph &SCCGraph = getDSGraph(*NF);
+
+    // First thing first, collapse all of the DSGraphs into a single graph for
+    // the entire SCC.  Splice all of the graphs into one and discard all of the
+    // old graphs.
+    //
+    while (NF != F) {
+      Stack.pop_back();
+      NF = Stack.back();
+      ValMap[NF] = ~0U;
+
+      DSGraph &NFG = getDSGraph(*NF);
+
+      // Update the Function -> DSG map.
+      for (DSGraph::retnodes_iterator I = NFG.retnodes_begin(),
+             E = NFG.retnodes_end(); I != E; ++I)
+        DSInfo[I->first] = &SCCGraph;
+
+      SCCGraph.spliceFrom(NFG);
+      delete &NFG;
+
+      ++SCCSize;
+    }
+    Stack.pop_back();
+
+    DEBUG(std::cerr << "Calculating graph for SCC #: " << MyID << " of size: "
+          << SCCSize << "\n");
+
+    // Compute the Max SCC Size.
+    if (MaxSCC < SCCSize)
+      MaxSCC = SCCSize;
+
+    // Clean up the graph before we start inlining a bunch again...
+    SCCGraph.removeDeadNodes(DSGraph::KeepUnreachableGlobals);
+
+    // Now that we have one big happy family, resolve all of the call sites in
+    // the graph...
+    bool redo = calculateGraph(SCCGraph);
+    DEBUG(std::cerr << "  [BU] Done inlining SCC  [" << SCCGraph.getGraphSize()
+                    << "+" << SCCGraph.getAuxFunctionCalls().size() << "]\n");
+
+    if (redo) {
+      DEBUG(std::cerr << "MISSING REDO\n");
+    }
+
+    DEBUG(std::cerr << "DONE with SCC #: " << MyID << "\n");
+
+    // We never have to revisit "SCC" processed functions...
+    return MyID;
   }
+
+  return MyID;  // == Min
 }
 
-DSGraph &BUDataStructures::calculateGraph(Function &F) {
-  // Make sure this graph has not already been calculated, or that we don't get
-  // into an infinite loop with mutually recursive functions.
-  //
-  DSGraph *&Graph = DSInfo[&F];
-  if (Graph) return *Graph;
 
-  // Copy the local version into DSInfo...
-  Graph = new DSGraph(getAnalysis<LocalDataStructures>().getDSGraph(F));
-
-#if 0
-  // Populate the GlobalsGraph with globals from this one.
-  Graph->GlobalsGraph->cloneGlobals(*Graph, /*cloneCalls*/ false);
-#endif
-
-  // Start resolving calls...
-  std::vector<DSCallSite> &FCs = Graph->getFunctionCalls();
-
-  DEBUG(std::cerr << "  [BU] Inlining: " << F.getName() << "\n");
-
-  bool Inlined;
-  do {
-    Inlined = false;
-
-    for (unsigned i = 0; i != FCs.size(); ++i) {
-      // Copy the call, because inlining graphs may invalidate the FCs vector.
-      DSCallSite Call = FCs[i];
-
-      // If the function list is complete...
-      if ((Call.getCallee().getNode()->NodeType & DSNode::Incomplete)==0) {
-        // Start inlining all of the functions we can... some may not be
-        // inlinable if they are external...
-        //
-        std::vector<GlobalValue*> Callees =
-          Call.getCallee().getNode()->getGlobals();
-
-        // Loop over the functions, inlining whatever we can...
-        for (unsigned c = 0; c != Callees.size(); ++c) {
-          // Must be a function type, so this cast MUST succeed.
-          Function &FI = cast<Function>(*Callees[c]);
-
-          if (&FI == &F) {
-            // Self recursion... simply link up the formal arguments with the
-            // actual arguments...
-            DEBUG(std::cerr << "\t[BU] Self Inlining: " << F.getName() << "\n");
-
-            // Handle the return value if present...
-            Graph->getRetNode().mergeWith(Call.getRetVal());
-
-            // Resolve the arguments in the call to the actual values...
-            ResolveArguments(Call, F, Graph->getScalarMap());
-
-            // Erase the entry in the callees vector
-            Callees.erase(Callees.begin()+c--);
-
-          } else if (!FI.isExternal()) {
-            DEBUG(std::cerr << "\t[BU] In " << F.getName() << " inlining: "
-                  << FI.getName() << "\n");
-            
-            // Get the data structure graph for the called function, closing it
-            // if possible (which is only impossible in the case of mutual
-            // recursion...
-            //
-            DSGraph &GI = calculateGraph(FI);  // Graph to inline
-
-            DEBUG(std::cerr << "\t\t[BU] Got graph for " << FI.getName()
-                  << " in: " << F.getName() << "\n");
-
-            // Record that the original DSCallSite was a call site of FI.
-            // This may or may not have been known when the DSCallSite was
-            // originally created.
-            std::vector<DSCallSite> &CallSitesForFunc = CallSites[&FI];
-            CallSitesForFunc.push_back(Call);
-            CallSitesForFunc.back().setResolvingCaller(&F);
-            CallSitesForFunc.back().setCallee(0);
-
-            // Clone the callee's graph into the current graph, keeping
-            // track of where scalars in the old graph _used_ to point,
-            // and of the new nodes matching nodes of the old graph.
-            map<Value*, DSNodeHandle> OldValMap;
-            map<const DSNode*, DSNode*> OldNodeMap;
-
-            // The clone call may invalidate any of the vectors in the data
-            // structure graph.  Strip locals and don't copy the list of callers
-            DSNodeHandle RetVal = Graph->cloneInto(GI, OldValMap, OldNodeMap,
-                                                   /*StripAllocas*/   true);
-
-            // Resolve the arguments in the call to the actual values...
-            ResolveArguments(Call, FI, OldValMap);
-
-            // Handle the return value if present...
-            RetVal.mergeWith(Call.getRetVal());
-
-            // Erase the entry in the Callees vector
-            Callees.erase(Callees.begin()+c--);
-
-          } else if (FI.getName() == "printf" || FI.getName() == "sscanf" ||
-                     FI.getName() == "fprintf" || FI.getName() == "open" ||
-                     FI.getName() == "sprintf") {
-            // FIXME: These special cases (eg printf) should go away when we can
-            // define functions that take a variable number of arguments.
-
-            // FIXME: at the very least, this should update mod/ref info
-            // Erase the entry in the globals vector
-            Callees.erase(Callees.begin()+c--);
+// releaseMemory - If the pass pipeline is done with this pass, we can release
+// our memory... here...
+//
+void BUDataStructures::releaseMyMemory() {
+  for (hash_map<Function*, DSGraph*>::iterator I = DSInfo.begin(),
+         E = DSInfo.end(); I != E; ++I) {
+    I->second->getReturnNodes().erase(I->first);
+    if (I->second->getReturnNodes().empty())
+      delete I->second;
+  }
+
+  // Empty map so next time memory is released, data structures are not
+  // re-deleted.
+  DSInfo.clear();
+  delete GlobalsGraph;
+  GlobalsGraph = 0;
+}
+
+DSGraph &BUDataStructures::CreateGraphForExternalFunction(const Function &Fn) {
+  Function *F = const_cast<Function*>(&Fn);
+  DSGraph *DSG = new DSGraph(GlobalECs, GlobalsGraph->getTargetData());
+  DSInfo[F] = DSG;
+  DSG->setGlobalsGraph(GlobalsGraph);
+  DSG->setPrintAuxCalls();
+
+  // Add function to the graph.
+  DSG->getReturnNodes().insert(std::make_pair(F, DSNodeHandle()));
+
+  if (F->getName() == "free") { // Taking the address of free.
+
+    // Free should take a single pointer argument, mark it as heap memory.
+    DSNode *N = new DSNode(0, DSG);
+    N->setHeapNodeMarker();
+    DSG->getNodeForValue(F->arg_begin()).mergeWith(N);
+
+  } else {
+    std::cerr << "Unrecognized external function: " << F->getName() << "\n";
+    abort();
+  }
+
+  return *DSG;
+}
+
+
+bool BUDataStructures::calculateGraph(DSGraph &Graph) {
+  // If this graph contains the main function, clone the globals graph into this
+  // graph before we inline callees and other fun stuff.
+  bool ContainsMain = false;
+  DSGraph::ReturnNodesTy &ReturnNodes = Graph.getReturnNodes();
+
+  for (DSGraph::ReturnNodesTy::iterator I = ReturnNodes.begin(),
+         E = ReturnNodes.end(); I != E; ++I)
+    if (I->first->hasExternalLinkage() && I->first->getName() == "main") {
+      ContainsMain = true;
+      break;
+    }
+
+  // If this graph contains main, copy the contents of the globals graph over.
+  // Note that this is *required* for correctness.  If a callee contains a use
+  // of a global, we have to make sure to link up nodes due to global-argument
+  // bindings.
+  if (ContainsMain) {
+    const DSGraph &GG = *Graph.getGlobalsGraph();
+    ReachabilityCloner RC(Graph, GG,
+                          DSGraph::DontCloneCallNodes |
+                          DSGraph::DontCloneAuxCallNodes);
+
+    // Clone the global nodes into this graph.
+    for (DSScalarMap::global_iterator I = GG.getScalarMap().global_begin(),
+           E = GG.getScalarMap().global_end(); I != E; ++I)
+      if (isa<GlobalVariable>(*I))
+        RC.getClonedNH(GG.getNodeForValue(*I));
+  }
+
+
+  // Move our call site list into TempFCs so that inline call sites go into the
+  // new call site list and doesn't invalidate our iterators!
+  std::list<DSCallSite> TempFCs;
+  std::list<DSCallSite> &AuxCallsList = Graph.getAuxFunctionCalls();
+  TempFCs.swap(AuxCallsList);
+  //remember what we've seen (or will see)
+  unsigned oldSize = TempFCs.size();
+
+  bool Printed = false;
+  bool missingNode = false;
+
+  while (!TempFCs.empty()) {
+    DSCallSite &CS = *TempFCs.begin();
+    Instruction *TheCall = CS.getCallSite().getInstruction();
+    DSGraph *GI;
+
+    // Fast path for noop calls.  Note that we don't care about merging globals
+    // in the callee with nodes in the caller here.
+    if (CS.isDirectCall()) {
+      if (!isVAHackFn(CS.getCalleeFunc()) && isResolvableFunc(CS.getCalleeFunc())) {
+        Function* Callee = CS.getCalleeFunc();
+        ActualCallees.insert(std::make_pair(TheCall, Callee));
+       
+        assert(doneDSGraph(Callee) && "Direct calls should always be precomputed");
+        GI = &getDSGraph(*Callee);  // Graph to inline
+        DEBUG(std::cerr << "    Inlining graph for " << Callee->getName());
+        DEBUG(std::cerr << "[" << GI->getGraphSize() << "+"
+              << GI->getAuxFunctionCalls().size() << "] into '"
+              << Graph.getFunctionNames() << "' [" << Graph.getGraphSize() <<"+"
+              << Graph.getAuxFunctionCalls().size() << "]\n");
+        Graph.mergeInGraph(CS, *Callee, *GI,
+                           DSGraph::StripAllocaBit|DSGraph::DontCloneCallNodes);
+        ++NumBUInlines;
+      } else {
+        DEBUG(std::cerr << "Graph " << Graph.getFunctionNames() << " Call Site " <<
+              CS.getCallSite().getInstruction() << " never resolvable\n");
+      }
+      --oldSize;
+      TempFCs.pop_front();
+      continue;
+    } else {
+      std::vector<Function*> CalledFuncs;
+      bool resolved = GetAllCallees(CS, CalledFuncs);
+
+      if (CalledFuncs.empty()) {
+        DEBUG(std::cerr << "Graph " << Graph.getFunctionNames() << " Call Site " <<
+              CS.getCallSite().getInstruction() << " delayed\n");
+      } else {
+        DEBUG(
+        if (!Printed)
+          std::cerr << "In Fns: " << Graph.getFunctionNames() << "\n";
+        std::cerr << "  calls " << CalledFuncs.size()
+                  << " fns from site: " << CS.getCallSite().getInstruction()
+                  << "  " << *CS.getCallSite().getInstruction();
+        std::cerr << "   Fns =";
+        );
+        unsigned NumPrinted = 0;
+
+        for (std::vector<Function*>::iterator I = CalledFuncs.begin(),
+               E = CalledFuncs.end(); I != E; ++I) {
+          DEBUG(if (NumPrinted++ < 8) std::cerr << " " << (*I)->getName(););
+
+          // Add the call edges to the call graph.
+          ActualCallees.insert(std::make_pair(TheCall, *I));
+        }
+        DEBUG(std::cerr << "\n");
+
+        // See if we already computed a graph for this set of callees.
+        std::sort(CalledFuncs.begin(), CalledFuncs.end());
+        std::pair<DSGraph*, std::vector<DSNodeHandle> > &IndCallGraph =
+          (*IndCallGraphMap)[CalledFuncs];
+
+        if (IndCallGraph.first == 0) {
+          std::vector<Function*>::iterator I = CalledFuncs.begin(),
+            E = CalledFuncs.end();
+
+          // Start with a copy of the first graph.
+          if (!doneDSGraph(*I)) {
+            AuxCallsList.splice(AuxCallsList.end(), TempFCs, TempFCs.begin());
+            missingNode = true;
+            continue;
+          }
+
+          AddGlobalToNode(this, CS, *I);
+
+          GI = IndCallGraph.first = new DSGraph(getDSGraph(**I), GlobalECs);
+          GI->setGlobalsGraph(Graph.getGlobalsGraph());
+          std::vector<DSNodeHandle> &Args = IndCallGraph.second;
+
+          // Get the argument nodes for the first callee.  The return value is
+          // the 0th index in the vector.
+          GI->getFunctionArgumentsForCall(*I, Args);
+
+          // Merge all of the other callees into this graph.
+          bool locMissing = false;
+          for (++I; I != E && !locMissing; ++I) {
+            AddGlobalToNode(this, CS, *I);
+            // If the graph already contains the nodes for the function, don't
+            // bother merging it in again.
+            if (!GI->containsFunction(*I)) {
+              if (!doneDSGraph(*I)) {
+                locMissing = true;
+                break;
+              }
+
+              GI->cloneInto(getDSGraph(**I));
+              ++NumBUInlines;
+            }
+
+            std::vector<DSNodeHandle> NextArgs;
+            GI->getFunctionArgumentsForCall(*I, NextArgs);
+            unsigned i = 0, e = Args.size();
+            for (; i != e; ++i) {
+              if (i == NextArgs.size()) break;
+              Args[i].mergeWith(NextArgs[i]);
+            }
+            for (e = NextArgs.size(); i != e; ++i)
+              Args.push_back(NextArgs[i]);
+          }
+          if (locMissing) {
+            AuxCallsList.splice(AuxCallsList.end(), TempFCs, TempFCs.begin());
+            missingNode = true;
+            continue;
+          }
+
+          // Clean up the final graph!
+          GI->removeDeadNodes(DSGraph::KeepUnreachableGlobals);
+        } else {
+          DEBUG(std::cerr << "***\n*** RECYCLED GRAPH ***\n***\n");
+          for (std::vector<Function*>::iterator I = CalledFuncs.begin(), E = CalledFuncs.end(); I != E; ++I) {
+            AddGlobalToNode(this, CS, *I);
           }
         }
 
-        if (Callees.empty()) {         // Inlined all of the function calls?
-          // Erase the call if it is resolvable...
-          FCs.erase(FCs.begin()+i--);  // Don't skip a the next call...
-          Inlined = true;
-        } else if (Callees.size() !=
-                   Call.getCallee().getNode()->getGlobals().size()) {
-          // Was able to inline SOME, but not all of the functions.  Construct a
-          // new global node here.
-          //
-          assert(0 && "Unimpl!");
-          Inlined = true;
+        GI = IndCallGraph.first;
+
+        if (AlreadyInlined[CS.getCallSite()] != CalledFuncs) {
+         AlreadyInlined[CS.getCallSite()].swap(CalledFuncs);
+
+          // Merge the unified graph into this graph now.
+          DEBUG(std::cerr << "    Inlining multi callee graph "
+                << "[" << GI->getGraphSize() << "+"
+                << GI->getAuxFunctionCalls().size() << "] into '"
+                << Graph.getFunctionNames() << "' [" << Graph.getGraphSize() <<"+"
+                << Graph.getAuxFunctionCalls().size() << "]\n");
+
+          Graph.mergeInGraph(CS, IndCallGraph.second, *GI,
+                             DSGraph::StripAllocaBit |
+                             DSGraph::DontCloneCallNodes);
+
+          ++NumBUInlines;
+        } else {
+          DEBUG(std::cerr << "   Skipping already inlined graph\n");
         }
       }
+      AuxCallsList.splice(AuxCallsList.end(), TempFCs, TempFCs.begin());
     }
+  }
 
-    // Recompute the Incomplete markers.  If there are any function calls left
-    // now that are complete, we must loop!
-    if (Inlined) {
-      Graph->maskIncompleteMarkers();
-      Graph->markIncompleteNodes();
-      Graph->removeDeadNodes(/*KeepAllGlobals*/ true, /*KeepCalls*/ true);
-    }
-  } while (Inlined && !FCs.empty());
+  // Recompute the Incomplete markers
+  Graph.maskIncompleteMarkers();
+  Graph.markIncompleteNodes(DSGraph::MarkFormalArgs);
+
+  // Delete dead nodes.  Treat globals that are unreachable but that can
+  // reach live nodes as live.
+  Graph.removeDeadNodes(DSGraph::KeepUnreachableGlobals);
+
+  // When this graph is finalized, clone the globals in the graph into the
+  // globals graph to make sure it has everything, from all graphs.
+  DSScalarMap &MainSM = Graph.getScalarMap();
+  ReachabilityCloner RC(*GlobalsGraph, Graph, DSGraph::StripAllocaBit);
+
+  // Clone everything reachable from globals in the function graph into the
+  // globals graph.
+  for (DSScalarMap::global_iterator I = MainSM.global_begin(),
+         E = MainSM.global_end(); I != E; ++I)
+    RC.getClonedNH(MainSM[*I]);
+
+  //Graph.writeGraphToFile(std::cerr, "bu_" + F.getName());
+  AuxCallsList.sort();
+  AuxCallsList.unique();
+  //conditionally prune the call list keeping only one copy of each actual
+  //CallSite
+  if (AuxCallsList.size() > 100) {
+    DEBUG(std::cerr << "Reducing Aux from " << AuxCallsList.size());
+    std::map<CallSite, std::list<DSCallSite>::iterator> keepers;
+    TempFCs.swap(AuxCallsList);
+    for( std::list<DSCallSite>::iterator ii = TempFCs.begin(), ee = TempFCs.end();
+         ii != ee; ++ii)
+      keepers[ii->getCallSite()] = ii;
+    for (std::map<CallSite, std::list<DSCallSite>::iterator>::iterator
+           ii = keepers.begin(), ee = keepers.end();
+         ii != ee; ++ii)
+      AuxCallsList.splice(AuxCallsList.end(), TempFCs, ii->second);
+    DEBUG(std::cerr << " to " << AuxCallsList.size() << "\n");
+  }
+  return missingNode || oldSize != AuxCallsList.size();
+}
+
+static const Function *getFnForValue(const Value *V) {
+  if (const Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V))
+    return I->getParent()->getParent();
+  else if (const Argument *A = dyn_cast<Argument>(V))
+    return A->getParent();
+  else if (const BasicBlock *BB = dyn_cast<BasicBlock>(V))
+    return BB->getParent();
+  return 0;
+}
 
-  Graph->maskIncompleteMarkers();
-  Graph->markIncompleteNodes();
-  Graph->removeTriviallyDeadNodes(false);
-  Graph->removeDeadNodes(/*KeepAllGlobals*/ true, /*KeepCalls*/ true);
+/// deleteValue/copyValue - Interfaces to update the DSGraphs in the program.
+/// These correspond to the interfaces defined in the AliasAnalysis class.
+void BUDataStructures::deleteValue(Value *V) {
+  if (const Function *F = getFnForValue(V)) {  // Function local value?
+    // If this is a function local value, just delete it from the scalar map!
+    getDSGraph(*F).getScalarMap().eraseIfExists(V);
+    return;
+  }
 
-  DEBUG(std::cerr << "  [BU] Done inlining: " << F.getName() << " ["
-        << Graph->getGraphSize() << "+" << Graph->getFunctionCalls().size()
-        << "]\n");
+  if (Function *F = dyn_cast<Function>(V)) {
+    assert(getDSGraph(*F).getReturnNodes().size() == 1 &&
+           "cannot handle scc's");
+    delete DSInfo[F];
+    DSInfo.erase(F);
+    return;
+  }
 
-  return *Graph;
+  assert(!isa<GlobalVariable>(V) && "Do not know how to delete GV's yet!");
+}
+
+void BUDataStructures::copyValue(Value *From, Value *To) {
+  if (From == To) return;
+  if (const Function *F = getFnForValue(From)) {  // Function local value?
+    // If this is a function local value, just delete it from the scalar map!
+    getDSGraph(*F).getScalarMap().copyScalarIfExists(From, To);
+    return;
+  }
+
+  if (Function *FromF = dyn_cast<Function>(From)) {
+    Function *ToF = cast<Function>(To);
+    assert(!DSInfo.count(ToF) && "New Function already exists!");
+    DSGraph *NG = new DSGraph(getDSGraph(*FromF), GlobalECs);
+    DSInfo[ToF] = NG;
+    assert(NG->getReturnNodes().size() == 1 && "Cannot copy SCC's yet!");
+
+    // Change the Function* is the returnnodes map to the ToF.
+    DSNodeHandle Ret = NG->retnodes_begin()->second;
+    NG->getReturnNodes().clear();
+    NG->getReturnNodes()[ToF] = Ret;
+    return;
+  }
+
+  if (const Function *F = getFnForValue(To)) {
+    DSGraph &G = getDSGraph(*F);
+    G.getScalarMap().copyScalarIfExists(From, To);
+    return;
+  }
+
+  std::cerr << *From;
+  std::cerr << *To;
+  assert(0 && "Do not know how to copy this yet!");
+  abort();
 }