Clean up the use of static and anonymous namespaces. This turned up
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / IPO / GlobalOpt.cpp
index 987703c867937420eebdc7926bb01384856787a3..e822d9c7b958dc8863b3a673a8f93b996f18fed5 100644 (file)
@@ -2,8 +2,8 @@
 //
 //                     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 is distributed under the University of Illinois Open Source
+// License. See LICENSE.TXT for details.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
 #include "llvm/IntrinsicInst.h"
 #include "llvm/Module.h"
 #include "llvm/Pass.h"
-#include "llvm/Support/Debug.h"
+#include "llvm/Analysis/ConstantFolding.h"
 #include "llvm/Target/TargetData.h"
-#include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
+#include "llvm/Support/CallSite.h"
+#include "llvm/Support/Compiler.h"
+#include "llvm/Support/Debug.h"
+#include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
+#include "llvm/Support/MathExtras.h"
+#include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
+#include "llvm/ADT/SmallVector.h"
 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
-#include <set>
 #include <algorithm>
+#include <map>
+#include <set>
 using namespace llvm;
 
+STATISTIC(NumMarked    , "Number of globals marked constant");
+STATISTIC(NumSRA       , "Number of aggregate globals broken into scalars");
+STATISTIC(NumHeapSRA   , "Number of heap objects SRA'd");
+STATISTIC(NumSubstitute,"Number of globals with initializers stored into them");
+STATISTIC(NumDeleted   , "Number of globals deleted");
+STATISTIC(NumFnDeleted , "Number of functions deleted");
+STATISTIC(NumGlobUses  , "Number of global uses devirtualized");
+STATISTIC(NumLocalized , "Number of globals localized");
+STATISTIC(NumShrunkToBool  , "Number of global vars shrunk to booleans");
+STATISTIC(NumFastCallFns   , "Number of functions converted to fastcc");
+STATISTIC(NumCtorsEvaluated, "Number of static ctors evaluated");
+STATISTIC(NumNestRemoved   , "Number of nest attributes removed");
+
 namespace {
-  Statistic<> NumMarked   ("globalopt", "Number of globals marked constant");
-  Statistic<> NumSRA      ("globalopt", "Number of aggregate globals broken "
-                           "into scalars");
-  Statistic<> NumSubstitute("globalopt",
-                        "Number of globals with initializers stored into them");
-  Statistic<> NumDeleted  ("globalopt", "Number of globals deleted");
-  Statistic<> NumFnDeleted("globalopt", "Number of functions deleted");
-  Statistic<> NumGlobUses ("globalopt", "Number of global uses devirtualized");
-  Statistic<> NumLocalized("globalopt", "Number of globals localized");
-  Statistic<> NumShrunkToBool("globalopt",
-                              "Number of global vars shrunk to booleans");
-  Statistic<> NumFastCallFns("globalopt",
-                             "Number of functions converted to fastcc");
-  Statistic<> NumCtorsEvaluated("globalopt","Number of static ctors evaluated");
-
-  struct GlobalOpt : public ModulePass {
+  struct VISIBILITY_HIDDEN GlobalOpt : public ModulePass {
     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
       AU.addRequired<TargetData>();
     }
+    static char ID; // Pass identification, replacement for typeid
+    GlobalOpt() : ModulePass((intptr_t)&ID) {}
 
     bool runOnModule(Module &M);
 
@@ -59,18 +66,21 @@ namespace {
     bool OptimizeFunctions(Module &M);
     bool OptimizeGlobalVars(Module &M);
     bool OptimizeGlobalCtorsList(GlobalVariable *&GCL);
-    bool ProcessInternalGlobal(GlobalVariable *GV, Module::global_iterator &GVI);
+    bool ProcessInternalGlobal(GlobalVariable *GV,Module::global_iterator &GVI);
   };
-
-  RegisterOpt<GlobalOpt> X("globalopt", "Global Variable Optimizer");
 }
 
+char GlobalOpt::ID = 0;
+static RegisterPass<GlobalOpt> X("globalopt", "Global Variable Optimizer");
+
 ModulePass *llvm::createGlobalOptimizerPass() { return new GlobalOpt(); }
 
+namespace {
+
 /// GlobalStatus - As we analyze each global, keep track of some information
 /// about it.  If we find out that the address of the global is taken, none of
 /// this info will be accurate.
-struct GlobalStatus {
+struct VISIBILITY_HIDDEN GlobalStatus {
   /// isLoaded - True if the global is ever loaded.  If the global isn't ever
   /// loaded it can be deleted.
   bool isLoaded;
@@ -102,28 +112,26 @@ struct GlobalStatus {
   /// ever stored to this global, keep track of what value it is.
   Value *StoredOnceValue;
 
-  // AccessingFunction/HasMultipleAccessingFunctions - These start out
-  // null/false.  When the first accessing function is noticed, it is recorded.
-  // When a second different accessing function is noticed,
-  // HasMultipleAccessingFunctions is set to true.
+  /// AccessingFunction/HasMultipleAccessingFunctions - These start out
+  /// null/false.  When the first accessing function is noticed, it is recorded.
+  /// When a second different accessing function is noticed,
+  /// HasMultipleAccessingFunctions is set to true.
   Function *AccessingFunction;
   bool HasMultipleAccessingFunctions;
 
-  // HasNonInstructionUser - Set to true if this global has a user that is not
-  // an instruction (e.g. a constant expr or GV initializer).
+  /// HasNonInstructionUser - Set to true if this global has a user that is not
+  /// an instruction (e.g. a constant expr or GV initializer).
   bool HasNonInstructionUser;
 
-  /// isNotSuitableForSRA - Keep track of whether any SRA preventing users of
-  /// the global exist.  Such users include GEP instruction with variable
-  /// indexes, and non-gep/load/store users like constant expr casts.
-  bool isNotSuitableForSRA;
-
+  /// HasPHIUser - Set to true if this global has a user that is a PHI node.
+  bool HasPHIUser;
+  
   GlobalStatus() : isLoaded(false), StoredType(NotStored), StoredOnceValue(0),
                    AccessingFunction(0), HasMultipleAccessingFunctions(false),
-                   HasNonInstructionUser(false), isNotSuitableForSRA(false) {}
+                   HasNonInstructionUser(false), HasPHIUser(false) {}
 };
 
-
+}
 
 /// ConstantIsDead - Return true if the specified constant is (transitively)
 /// dead.  The constant may be used by other constants (e.g. constant arrays and
@@ -152,22 +160,6 @@ static bool AnalyzeGlobal(Value *V, GlobalStatus &GS,
       GS.HasNonInstructionUser = true;
 
       if (AnalyzeGlobal(CE, GS, PHIUsers)) return true;
-      if (CE->getOpcode() != Instruction::GetElementPtr)
-        GS.isNotSuitableForSRA = true;
-      else if (!GS.isNotSuitableForSRA) {
-        // Check to see if this ConstantExpr GEP is SRA'able.  In particular, we
-        // don't like < 3 operand CE's, and we don't like non-constant integer
-        // indices.
-        if (CE->getNumOperands() < 3 || !CE->getOperand(1)->isNullValue())
-          GS.isNotSuitableForSRA = true;
-        else {
-          for (unsigned i = 1, e = CE->getNumOperands(); i != e; ++i)
-            if (!isa<ConstantInt>(CE->getOperand(i))) {
-              GS.isNotSuitableForSRA = true;
-              break;
-            }
-        }
-      }
 
     } else if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(*UI)) {
       if (!GS.HasMultipleAccessingFunctions) {
@@ -177,16 +169,19 @@ static bool AnalyzeGlobal(Value *V, GlobalStatus &GS,
         else if (GS.AccessingFunction != F)
           GS.HasMultipleAccessingFunctions = true;
       }
-      if (isa<LoadInst>(I)) {
+      if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(I)) {
         GS.isLoaded = true;
+        if (LI->isVolatile()) return true;  // Don't hack on volatile loads.
       } else if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(I)) {
         // Don't allow a store OF the address, only stores TO the address.
         if (SI->getOperand(0) == V) return true;
 
+        if (SI->isVolatile()) return true;  // Don't hack on volatile stores.
+
         // If this is a direct store to the global (i.e., the global is a scalar
         // value, not an aggregate), keep more specific information about
         // stores.
-        if (GS.StoredType != GlobalStatus::isStored)
+        if (GS.StoredType != GlobalStatus::isStored) {
           if (GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(SI->getOperand(1))){
             Value *StoredVal = SI->getOperand(0);
             if (StoredVal == GV->getInitializer()) {
@@ -209,45 +204,26 @@ static bool AnalyzeGlobal(Value *V, GlobalStatus &GS,
           } else {
             GS.StoredType = GlobalStatus::isStored;
           }
+        }
       } else if (isa<GetElementPtrInst>(I)) {
         if (AnalyzeGlobal(I, GS, PHIUsers)) return true;
-
-        // If the first two indices are constants, this can be SRA'd.
-        if (isa<GlobalVariable>(I->getOperand(0))) {
-          if (I->getNumOperands() < 3 || !isa<Constant>(I->getOperand(1)) ||
-              !cast<Constant>(I->getOperand(1))->isNullValue() ||
-              !isa<ConstantInt>(I->getOperand(2)))
-            GS.isNotSuitableForSRA = true;
-        } else if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(I->getOperand(0))){
-          if (CE->getOpcode() != Instruction::GetElementPtr ||
-              CE->getNumOperands() < 3 || I->getNumOperands() < 2 ||
-              !isa<Constant>(I->getOperand(0)) ||
-              !cast<Constant>(I->getOperand(0))->isNullValue())
-            GS.isNotSuitableForSRA = true;
-        } else {
-          GS.isNotSuitableForSRA = true;
-        }
       } else if (isa<SelectInst>(I)) {
         if (AnalyzeGlobal(I, GS, PHIUsers)) return true;
-        GS.isNotSuitableForSRA = true;
       } else if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(I)) {
         // PHI nodes we can check just like select or GEP instructions, but we
         // have to be careful about infinite recursion.
         if (PHIUsers.insert(PN).second)  // Not already visited.
           if (AnalyzeGlobal(I, GS, PHIUsers)) return true;
-        GS.isNotSuitableForSRA = true;
-      } else if (isa<SetCondInst>(I)) {
-        GS.isNotSuitableForSRA = true;
+        GS.HasPHIUser = true;
+      } else if (isa<CmpInst>(I)) {
       } else if (isa<MemCpyInst>(I) || isa<MemMoveInst>(I)) {
         if (I->getOperand(1) == V)
           GS.StoredType = GlobalStatus::isStored;
         if (I->getOperand(2) == V)
           GS.isLoaded = true;
-        GS.isNotSuitableForSRA = true;
       } else if (isa<MemSetInst>(I)) {
         assert(I->getOperand(1) == V && "Memset only takes one pointer!");
         GS.StoredType = GlobalStatus::isStored;
-        GS.isNotSuitableForSRA = true;
       } else {
         return true;  // Any other non-load instruction might take address!
       }
@@ -268,13 +244,13 @@ static bool AnalyzeGlobal(Value *V, GlobalStatus &GS,
 static Constant *getAggregateConstantElement(Constant *Agg, Constant *Idx) {
   ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Idx);
   if (!CI) return 0;
-  unsigned IdxV = (unsigned)CI->getRawValue();
+  unsigned IdxV = CI->getZExtValue();
 
   if (ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(Agg)) {
     if (IdxV < CS->getNumOperands()) return CS->getOperand(IdxV);
   } else if (ConstantArray *CA = dyn_cast<ConstantArray>(Agg)) {
     if (IdxV < CA->getNumOperands()) return CA->getOperand(IdxV);
-  } else if (ConstantPacked *CP = dyn_cast<ConstantPacked>(Agg)) {
+  } else if (ConstantVector *CP = dyn_cast<ConstantVector>(Agg)) {
     if (IdxV < CP->getNumOperands()) return CP->getOperand(IdxV);
   } else if (isa<ConstantAggregateZero>(Agg)) {
     if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Agg->getType())) {
@@ -323,7 +299,7 @@ static bool CleanupConstantGlobalUsers(Value *V, Constant *Init) {
         if (Init)
           SubInit = ConstantFoldLoadThroughGEPConstantExpr(Init, CE);
         Changed |= CleanupConstantGlobalUsers(CE, SubInit);
-      } else if (CE->getOpcode() == Instruction::Cast &&
+      } else if (CE->getOpcode() == Instruction::BitCast && 
                  isa<PointerType>(CE->getType())) {
         // Pointer cast, delete any stores and memsets to the global.
         Changed |= CleanupConstantGlobalUsers(CE, 0);
@@ -334,11 +310,16 @@ static bool CleanupConstantGlobalUsers(Value *V, Constant *Init) {
         Changed = true;
       }
     } else if (GetElementPtrInst *GEP = dyn_cast<GetElementPtrInst>(U)) {
+      // Do not transform "gepinst (gep constexpr (GV))" here, because forming
+      // "gepconstexpr (gep constexpr (GV))" will cause the two gep's to fold
+      // and will invalidate our notion of what Init is.
       Constant *SubInit = 0;
-      ConstantExpr *CE = 
-        dyn_cast_or_null<ConstantExpr>(ConstantFoldInstruction(GEP));
-      if (Init && CE && CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr)
-        SubInit = ConstantFoldLoadThroughGEPConstantExpr(Init, CE);
+      if (!isa<ConstantExpr>(GEP->getOperand(0))) {
+        ConstantExpr *CE = 
+          dyn_cast_or_null<ConstantExpr>(ConstantFoldInstruction(GEP));
+        if (Init && CE && CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr)
+          SubInit = ConstantFoldLoadThroughGEPConstantExpr(Init, CE);
+      }
       Changed |= CleanupConstantGlobalUsers(GEP, SubInit);
 
       if (GEP->use_empty()) {
@@ -365,12 +346,123 @@ static bool CleanupConstantGlobalUsers(Value *V, Constant *Init) {
   return Changed;
 }
 
+/// isSafeSROAElementUse - Return true if the specified instruction is a safe
+/// user of a derived expression from a global that we want to SROA.
+static bool isSafeSROAElementUse(Value *V) {
+  // We might have a dead and dangling constant hanging off of here.
+  if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(V))
+    return ConstantIsDead(C);
+  
+  Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
+  if (!I) return false;
+
+  // Loads are ok.
+  if (isa<LoadInst>(I)) return true;
+
+  // Stores *to* the pointer are ok.
+  if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(I))
+    return SI->getOperand(0) != V;
+    
+  // Otherwise, it must be a GEP.
+  GetElementPtrInst *GEPI = dyn_cast<GetElementPtrInst>(I);
+  if (GEPI == 0) return false;
+  
+  if (GEPI->getNumOperands() < 3 || !isa<Constant>(GEPI->getOperand(1)) ||
+      !cast<Constant>(GEPI->getOperand(1))->isNullValue())
+    return false;
+  
+  for (Value::use_iterator I = GEPI->use_begin(), E = GEPI->use_end();
+       I != E; ++I)
+    if (!isSafeSROAElementUse(*I))
+      return false;
+  return true;
+}
+
+
+/// IsUserOfGlobalSafeForSRA - U is a direct user of the specified global value.
+/// Look at it and its uses and decide whether it is safe to SROA this global.
+///
+static bool IsUserOfGlobalSafeForSRA(User *U, GlobalValue *GV) {
+  // The user of the global must be a GEP Inst or a ConstantExpr GEP.
+  if (!isa<GetElementPtrInst>(U) && 
+      (!isa<ConstantExpr>(U) || 
+       cast<ConstantExpr>(U)->getOpcode() != Instruction::GetElementPtr))
+    return false;
+  
+  // Check to see if this ConstantExpr GEP is SRA'able.  In particular, we
+  // don't like < 3 operand CE's, and we don't like non-constant integer
+  // indices.  This enforces that all uses are 'gep GV, 0, C, ...' for some
+  // value of C.
+  if (U->getNumOperands() < 3 || !isa<Constant>(U->getOperand(1)) ||
+      !cast<Constant>(U->getOperand(1))->isNullValue() ||
+      !isa<ConstantInt>(U->getOperand(2)))
+    return false;
+
+  gep_type_iterator GEPI = gep_type_begin(U), E = gep_type_end(U);
+  ++GEPI;  // Skip over the pointer index.
+  
+  // If this is a use of an array allocation, do a bit more checking for sanity.
+  if (const ArrayType *AT = dyn_cast<ArrayType>(*GEPI)) {
+    uint64_t NumElements = AT->getNumElements();
+    ConstantInt *Idx = cast<ConstantInt>(U->getOperand(2));
+    
+    // Check to make sure that index falls within the array.  If not,
+    // something funny is going on, so we won't do the optimization.
+    //
+    if (Idx->getZExtValue() >= NumElements)
+      return false;
+      
+    // We cannot scalar repl this level of the array unless any array
+    // sub-indices are in-range constants.  In particular, consider:
+    // A[0][i].  We cannot know that the user isn't doing invalid things like
+    // allowing i to index an out-of-range subscript that accesses A[1].
+    //
+    // Scalar replacing *just* the outer index of the array is probably not
+    // going to be a win anyway, so just give up.
+    for (++GEPI; // Skip array index.
+         GEPI != E && (isa<ArrayType>(*GEPI) || isa<VectorType>(*GEPI));
+         ++GEPI) {
+      uint64_t NumElements;
+      if (const ArrayType *SubArrayTy = dyn_cast<ArrayType>(*GEPI))
+        NumElements = SubArrayTy->getNumElements();
+      else
+        NumElements = cast<VectorType>(*GEPI)->getNumElements();
+      
+      ConstantInt *IdxVal = dyn_cast<ConstantInt>(GEPI.getOperand());
+      if (!IdxVal || IdxVal->getZExtValue() >= NumElements)
+        return false;
+    }
+  }
+
+  for (Value::use_iterator I = U->use_begin(), E = U->use_end(); I != E; ++I)
+    if (!isSafeSROAElementUse(*I))
+      return false;
+  return true;
+}
+
+/// GlobalUsersSafeToSRA - Look at all uses of the global and decide whether it
+/// is safe for us to perform this transformation.
+///
+static bool GlobalUsersSafeToSRA(GlobalValue *GV) {
+  for (Value::use_iterator UI = GV->use_begin(), E = GV->use_end();
+       UI != E; ++UI) {
+    if (!IsUserOfGlobalSafeForSRA(*UI, GV))
+      return false;
+  }
+  return true;
+}
+
 /// SRAGlobal - Perform scalar replacement of aggregates on the specified global
 /// variable.  This opens the door for other optimizations by exposing the
 /// behavior of the program in a more fine-grained way.  We have determined that
 /// this transformation is safe already.  We return the first global variable we
 /// insert so that the caller can reprocess it.
-static GlobalVariable *SRAGlobal(GlobalVariable *GV) {
+static GlobalVariable *SRAGlobal(GlobalVariable *GV, const TargetData &TD) {
+  // Make sure this global only has simple uses that we can SRA.
+  if (!GlobalUsersSafeToSRA(GV))
+    return 0;
+  
   assert(GV->hasInternalLinkage() && !GV->isConstant());
   Constant *Init = GV->getInitializer();
   const Type *Ty = Init->getType();
@@ -378,49 +470,75 @@ static GlobalVariable *SRAGlobal(GlobalVariable *GV) {
   std::vector<GlobalVariable*> NewGlobals;
   Module::GlobalListType &Globals = GV->getParent()->getGlobalList();
 
+  // Get the alignment of the global, either explicit or target-specific.
+  unsigned StartAlignment = GV->getAlignment();
+  if (StartAlignment == 0)
+    StartAlignment = TD.getABITypeAlignment(GV->getType());
+   
   if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
     NewGlobals.reserve(STy->getNumElements());
+    const StructLayout &Layout = *TD.getStructLayout(STy);
     for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; ++i) {
       Constant *In = getAggregateConstantElement(Init,
-                                            ConstantUInt::get(Type::UIntTy, i));
+                                            ConstantInt::get(Type::Int32Ty, i));
       assert(In && "Couldn't get element of initializer?");
       GlobalVariable *NGV = new GlobalVariable(STy->getElementType(i), false,
                                                GlobalVariable::InternalLinkage,
-                                               In, GV->getName()+"."+utostr(i));
+                                               In, GV->getName()+"."+utostr(i),
+                                               (Module *)NULL,
+                                               GV->isThreadLocal());
       Globals.insert(GV, NGV);
       NewGlobals.push_back(NGV);
+      
+      // Calculate the known alignment of the field.  If the original aggregate
+      // had 256 byte alignment for example, something might depend on that:
+      // propagate info to each field.
+      uint64_t FieldOffset = Layout.getElementOffset(i);
+      unsigned NewAlign = (unsigned)MinAlign(StartAlignment, FieldOffset);
+      if (NewAlign > TD.getABITypeAlignment(STy->getElementType(i)))
+        NGV->setAlignment(NewAlign);
     }
   } else if (const SequentialType *STy = dyn_cast<SequentialType>(Ty)) {
     unsigned NumElements = 0;
     if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(STy))
       NumElements = ATy->getNumElements();
-    else if (const PackedType *PTy = dyn_cast<PackedType>(STy))
-      NumElements = PTy->getNumElements();
     else
-      assert(0 && "Unknown aggregate sequential type!");
+      NumElements = cast<VectorType>(STy)->getNumElements();
 
     if (NumElements > 16 && GV->hasNUsesOrMore(16))
       return 0; // It's not worth it.
     NewGlobals.reserve(NumElements);
+    
+    uint64_t EltSize = TD.getABITypeSize(STy->getElementType());
+    unsigned EltAlign = TD.getABITypeAlignment(STy->getElementType());
     for (unsigned i = 0, e = NumElements; i != e; ++i) {
       Constant *In = getAggregateConstantElement(Init,
-                                            ConstantUInt::get(Type::UIntTy, i));
+                                            ConstantInt::get(Type::Int32Ty, i));
       assert(In && "Couldn't get element of initializer?");
 
       GlobalVariable *NGV = new GlobalVariable(STy->getElementType(), false,
                                                GlobalVariable::InternalLinkage,
-                                               In, GV->getName()+"."+utostr(i));
+                                               In, GV->getName()+"."+utostr(i),
+                                               (Module *)NULL,
+                                               GV->isThreadLocal());
       Globals.insert(GV, NGV);
       NewGlobals.push_back(NGV);
+      
+      // Calculate the known alignment of the field.  If the original aggregate
+      // had 256 byte alignment for example, something might depend on that:
+      // propagate info to each field.
+      unsigned NewAlign = (unsigned)MinAlign(StartAlignment, EltSize*i);
+      if (NewAlign > EltAlign)
+        NGV->setAlignment(NewAlign);
     }
   }
 
   if (NewGlobals.empty())
     return 0;
 
-  DEBUG(std::cerr << "PERFORMING GLOBAL SRA ON: " << *GV);
+  DOUT << "PERFORMING GLOBAL SRA ON: " << *GV;
 
-  Constant *NullInt = Constant::getNullValue(Type::IntTy);
+  Constant *NullInt = Constant::getNullValue(Type::Int32Ty);
 
   // Loop over all of the uses of the global, replacing the constantexpr geps,
   // with smaller constantexpr geps or direct references.
@@ -433,29 +551,30 @@ static GlobalVariable *SRAGlobal(GlobalVariable *GV) {
     // Ignore the 1th operand, which has to be zero or else the program is quite
     // broken (undefined).  Get the 2nd operand, which is the structure or array
     // index.
-    unsigned Val =
-       (unsigned)cast<ConstantInt>(GEP->getOperand(2))->getRawValue();
+    unsigned Val = cast<ConstantInt>(GEP->getOperand(2))->getZExtValue();
     if (Val >= NewGlobals.size()) Val = 0; // Out of bound array access.
 
     Value *NewPtr = NewGlobals[Val];
 
     // Form a shorter GEP if needed.
-    if (GEP->getNumOperands() > 3)
+    if (GEP->getNumOperands() > 3) {
       if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(GEP)) {
-        std::vector<Constant*> Idxs;
+        SmallVector<Constant*, 8> Idxs;
         Idxs.push_back(NullInt);
         for (unsigned i = 3, e = CE->getNumOperands(); i != e; ++i)
           Idxs.push_back(CE->getOperand(i));
-        NewPtr = ConstantExpr::getGetElementPtr(cast<Constant>(NewPtr), Idxs);
+        NewPtr = ConstantExpr::getGetElementPtr(cast<Constant>(NewPtr),
+                                                &Idxs[0], Idxs.size());
       } else {
         GetElementPtrInst *GEPI = cast<GetElementPtrInst>(GEP);
-        std::vector<Value*> Idxs;
+        SmallVector<Value*, 8> Idxs;
         Idxs.push_back(NullInt);
         for (unsigned i = 3, e = GEPI->getNumOperands(); i != e; ++i)
           Idxs.push_back(GEPI->getOperand(i));
-        NewPtr = new GetElementPtrInst(NewPtr, Idxs,
-                                       GEPI->getName()+"."+utostr(Val), GEPI);
+        NewPtr = GetElementPtrInst::Create(NewPtr, Idxs.begin(), Idxs.end(),
+                                           GEPI->getName()+"."+utostr(Val), GEPI);
       }
+    }
     GEP->replaceAllUsesWith(NewPtr);
 
     if (GetElementPtrInst *GEPI = dyn_cast<GetElementPtrInst>(GEP))
@@ -482,35 +601,42 @@ static GlobalVariable *SRAGlobal(GlobalVariable *GV) {
 }
 
 /// AllUsesOfValueWillTrapIfNull - Return true if all users of the specified
-/// value will trap if the value is dynamically null.
-static bool AllUsesOfValueWillTrapIfNull(Value *V) {
+/// value will trap if the value is dynamically null.  PHIs keeps track of any 
+/// phi nodes we've seen to avoid reprocessing them.
+static bool AllUsesOfValueWillTrapIfNull(Value *V,
+                                         SmallPtrSet<PHINode*, 8> &PHIs) {
   for (Value::use_iterator UI = V->use_begin(), E = V->use_end(); UI != E; ++UI)
     if (isa<LoadInst>(*UI)) {
       // Will trap.
     } else if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(*UI)) {
       if (SI->getOperand(0) == V) {
-        //std::cerr << "NONTRAPPING USE: " << **UI;
+        //cerr << "NONTRAPPING USE: " << **UI;
         return false;  // Storing the value.
       }
     } else if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(*UI)) {
       if (CI->getOperand(0) != V) {
-        //std::cerr << "NONTRAPPING USE: " << **UI;
+        //cerr << "NONTRAPPING USE: " << **UI;
         return false;  // Not calling the ptr
       }
     } else if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(*UI)) {
       if (II->getOperand(0) != V) {
-        //std::cerr << "NONTRAPPING USE: " << **UI;
+        //cerr << "NONTRAPPING USE: " << **UI;
         return false;  // Not calling the ptr
       }
-    } else if (CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(*UI)) {
-      if (!AllUsesOfValueWillTrapIfNull(CI)) return false;
+    } else if (BitCastInst *CI = dyn_cast<BitCastInst>(*UI)) {
+      if (!AllUsesOfValueWillTrapIfNull(CI, PHIs)) return false;
     } else if (GetElementPtrInst *GEPI = dyn_cast<GetElementPtrInst>(*UI)) {
-      if (!AllUsesOfValueWillTrapIfNull(GEPI)) return false;
-    } else if (isa<SetCondInst>(*UI) &&
+      if (!AllUsesOfValueWillTrapIfNull(GEPI, PHIs)) return false;
+    } else if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(*UI)) {
+      // If we've already seen this phi node, ignore it, it has already been
+      // checked.
+      if (PHIs.insert(PN))
+        return AllUsesOfValueWillTrapIfNull(PN, PHIs);
+    } else if (isa<ICmpInst>(*UI) &&
                isa<ConstantPointerNull>(UI->getOperand(1))) {
       // Ignore setcc X, null
     } else {
-      //std::cerr << "NONTRAPPING USE: " << **UI;
+      //cerr << "NONTRAPPING USE: " << **UI;
       return false;
     }
   return true;
@@ -522,13 +648,14 @@ static bool AllUsesOfValueWillTrapIfNull(Value *V) {
 static bool AllUsesOfLoadedValueWillTrapIfNull(GlobalVariable *GV) {
   for (Value::use_iterator UI = GV->use_begin(), E = GV->use_end(); UI!=E; ++UI)
     if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(*UI)) {
-      if (!AllUsesOfValueWillTrapIfNull(LI))
+      SmallPtrSet<PHINode*, 8> PHIs;
+      if (!AllUsesOfValueWillTrapIfNull(LI, PHIs))
         return false;
     } else if (isa<StoreInst>(*UI)) {
       // Ignore stores to the global.
     } else {
       // We don't know or understand this user, bail out.
-      //std::cerr << "UNKNOWN USER OF GLOBAL!: " << **UI;
+      //cerr << "UNKNOWN USER OF GLOBAL!: " << **UI;
       return false;
     }
 
@@ -567,23 +694,25 @@ static bool OptimizeAwayTrappingUsesOfValue(Value *V, Constant *NewV) {
       }
     } else if (CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(I)) {
       Changed |= OptimizeAwayTrappingUsesOfValue(CI,
-                                    ConstantExpr::getCast(NewV, CI->getType()));
+                                ConstantExpr::getCast(CI->getOpcode(),
+                                                      NewV, CI->getType()));
       if (CI->use_empty()) {
         Changed = true;
         CI->eraseFromParent();
       }
     } else if (GetElementPtrInst *GEPI = dyn_cast<GetElementPtrInst>(I)) {
       // Should handle GEP here.
-      std::vector<Constant*> Indices;
-      Indices.reserve(GEPI->getNumOperands()-1);
+      SmallVector<Constant*, 8> Idxs;
+      Idxs.reserve(GEPI->getNumOperands()-1);
       for (unsigned i = 1, e = GEPI->getNumOperands(); i != e; ++i)
         if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(GEPI->getOperand(i)))
-          Indices.push_back(C);
+          Idxs.push_back(C);
         else
           break;
-      if (Indices.size() == GEPI->getNumOperands()-1)
+      if (Idxs.size() == GEPI->getNumOperands()-1)
         Changed |= OptimizeAwayTrappingUsesOfValue(GEPI,
-                                ConstantExpr::getGetElementPtr(NewV, Indices));
+                                ConstantExpr::getGetElementPtr(NewV, &Idxs[0],
+                                                               Idxs.size()));
       if (GEPI->use_empty()) {
         Changed = true;
         GEPI->eraseFromParent();
@@ -610,11 +739,15 @@ static bool OptimizeAwayTrappingUsesOfLoads(GlobalVariable *GV, Constant *LV) {
       Loads.push_back(LI);
       Changed |= OptimizeAwayTrappingUsesOfValue(LI, LV);
     } else {
-      assert(isa<StoreInst>(*GUI) && "Only expect load and stores!");
+      // If we get here we could have stores, selects, or phi nodes whose values
+      // are loaded.
+      assert((isa<StoreInst>(*GUI) || isa<PHINode>(*GUI) ||
+              isa<SelectInst>(*GUI) || isa<ConstantExpr>(*GUI)) &&
+             "Only expect load and stores!");
     }
 
   if (Changed) {
-    DEBUG(std::cerr << "OPTIMIZED LOADS FROM STORED ONCE POINTER: " << *GV);
+    DOUT << "OPTIMIZED LOADS FROM STORED ONCE POINTER: " << *GV;
     ++NumGlobUses;
   }
 
@@ -634,7 +767,7 @@ static bool OptimizeAwayTrappingUsesOfLoads(GlobalVariable *GV, Constant *LV) {
   // If we nuked all of the loads, then none of the stores are needed either,
   // nor is the global.
   if (AllLoadsGone) {
-    DEBUG(std::cerr << "  *** GLOBAL NOW DEAD!\n");
+    DOUT << "  *** GLOBAL NOW DEAD!\n";
     CleanupConstantGlobalUsers(GV, 0);
     if (GV->use_empty()) {
       GV->eraseFromParent();
@@ -665,25 +798,24 @@ static void ConstantPropUsersOf(Value *V) {
 /// variable, and transforms the program as if it always contained the result of
 /// the specified malloc.  Because it is always the result of the specified
 /// malloc, there is no reason to actually DO the malloc.  Instead, turn the
-/// malloc into a global, and any laods of GV as uses of the new global.
+/// malloc into a global, and any loads of GV as uses of the new global.
 static GlobalVariable *OptimizeGlobalAddressOfMalloc(GlobalVariable *GV,
                                                      MallocInst *MI) {
-  DEBUG(std::cerr << "PROMOTING MALLOC GLOBAL: " << *GV << "  MALLOC = " <<*MI);
+  DOUT << "PROMOTING MALLOC GLOBAL: " << *GV << "  MALLOC = " << *MI;
   ConstantInt *NElements = cast<ConstantInt>(MI->getArraySize());
 
-  if (NElements->getRawValue() != 1) {
+  if (NElements->getZExtValue() != 1) {
     // If we have an array allocation, transform it to a single element
     // allocation to make the code below simpler.
     Type *NewTy = ArrayType::get(MI->getAllocatedType(),
-                                 (unsigned)NElements->getRawValue());
+                                 NElements->getZExtValue());
     MallocInst *NewMI =
-      new MallocInst(NewTy, Constant::getNullValue(Type::UIntTy),
-                     MI->getName(), MI);
-    std::vector<Value*> Indices;
-    Indices.push_back(Constant::getNullValue(Type::IntTy));
-    Indices.push_back(Indices[0]);
-    Value *NewGEP = new GetElementPtrInst(NewMI, Indices,
-                                          NewMI->getName()+".el0", MI);
+      new MallocInst(NewTy, Constant::getNullValue(Type::Int32Ty),
+                     MI->getAlignment(), MI->getName(), MI);
+    Value* Indices[2];
+    Indices[0] = Indices[1] = Constant::getNullValue(Type::Int32Ty);
+    Value *NewGEP = GetElementPtrInst::Create(NewMI, Indices, Indices + 2,
+                                              NewMI->getName()+".el0", MI);
     MI->replaceAllUsesWith(NewGEP);
     MI->eraseFromParent();
     MI = NewMI;
@@ -694,7 +826,12 @@ static GlobalVariable *OptimizeGlobalAddressOfMalloc(GlobalVariable *GV,
   Constant *Init = UndefValue::get(MI->getAllocatedType());
   GlobalVariable *NewGV = new GlobalVariable(MI->getAllocatedType(), false,
                                              GlobalValue::InternalLinkage, Init,
-                                             GV->getName()+".body");
+                                             GV->getName()+".body",
+                                             (Module *)NULL,
+                                             GV->isThreadLocal());
+  // FIXME: This new global should have the alignment returned by malloc.  Code
+  // could depend on malloc returning large alignment (on the mac, 16 bytes) but
+  // this would only guarantee some lower alignment.
   GV->getParent()->getGlobalList().insert(GV, NewGV);
 
   // Anything that used the malloc now uses the global directly.
@@ -702,13 +839,15 @@ static GlobalVariable *OptimizeGlobalAddressOfMalloc(GlobalVariable *GV,
 
   Constant *RepValue = NewGV;
   if (NewGV->getType() != GV->getType()->getElementType())
-    RepValue = ConstantExpr::getCast(RepValue, GV->getType()->getElementType());
+    RepValue = ConstantExpr::getBitCast(RepValue, 
+                                        GV->getType()->getElementType());
 
   // If there is a comparison against null, we will insert a global bool to
   // keep track of whether the global was initialized yet or not.
   GlobalVariable *InitBool =
-    new GlobalVariable(Type::BoolTy, false, GlobalValue::InternalLinkage,
-                       ConstantBool::False, GV->getName()+".init");
+    new GlobalVariable(Type::Int1Ty, false, GlobalValue::InternalLinkage,
+                       ConstantInt::getFalse(), GV->getName()+".init",
+                       (Module *)NULL, GV->isThreadLocal());
   bool InitBoolUsed = false;
 
   // Loop over all uses of GV, processing them in turn.
@@ -717,36 +856,40 @@ static GlobalVariable *OptimizeGlobalAddressOfMalloc(GlobalVariable *GV,
     if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(GV->use_back())) {
       while (!LI->use_empty()) {
         Use &LoadUse = LI->use_begin().getUse();
-        if (!isa<SetCondInst>(LoadUse.getUser()))
+        if (!isa<ICmpInst>(LoadUse.getUser()))
           LoadUse = RepValue;
         else {
-          // Replace the setcc X, 0 with a use of the bool value.
-          SetCondInst *SCI = cast<SetCondInst>(LoadUse.getUser());
-          Value *LV = new LoadInst(InitBool, InitBool->getName()+".val", SCI);
+          ICmpInst *CI = cast<ICmpInst>(LoadUse.getUser());
+          // Replace the cmp X, 0 with a use of the bool value.
+          Value *LV = new LoadInst(InitBool, InitBool->getName()+".val", CI);
           InitBoolUsed = true;
-          switch (SCI->getOpcode()) {
-          default: assert(0 && "Unknown opcode!");
-          case Instruction::SetLT:
-            LV = ConstantBool::False;   // X < null -> always false
+          switch (CI->getPredicate()) {
+          default: assert(0 && "Unknown ICmp Predicate!");
+          case ICmpInst::ICMP_ULT:
+          case ICmpInst::ICMP_SLT:
+            LV = ConstantInt::getFalse();   // X < null -> always false
             break;
-          case Instruction::SetEQ:
-          case Instruction::SetLE:
-            LV = BinaryOperator::createNot(LV, "notinit", SCI);
+          case ICmpInst::ICMP_ULE:
+          case ICmpInst::ICMP_SLE:
+          case ICmpInst::ICMP_EQ:
+            LV = BinaryOperator::createNot(LV, "notinit", CI);
             break;
-          case Instruction::SetNE:
-          case Instruction::SetGE:
-          case Instruction::SetGT:
+          case ICmpInst::ICMP_NE:
+          case ICmpInst::ICMP_UGE:
+          case ICmpInst::ICMP_SGE:
+          case ICmpInst::ICMP_UGT:
+          case ICmpInst::ICMP_SGT:
             break;  // no change.
           }
-          SCI->replaceAllUsesWith(LV);
-          SCI->eraseFromParent();
+          CI->replaceAllUsesWith(LV);
+          CI->eraseFromParent();
         }
       }
       LI->eraseFromParent();
     } else {
       StoreInst *SI = cast<StoreInst>(GV->use_back());
       // The global is initialized when the store to it occurs.
-      new StoreInst(ConstantBool::True, InitBool, SI);
+      new StoreInst(ConstantInt::getTrue(), InitBool, SI);
       SI->eraseFromParent();
     }
 
@@ -778,28 +921,358 @@ static GlobalVariable *OptimizeGlobalAddressOfMalloc(GlobalVariable *GV,
 /// like dereferencing the pointer, but not storing through the address, unless
 /// it is to the specified global.
 static bool ValueIsOnlyUsedLocallyOrStoredToOneGlobal(Instruction *V,
-                                                      GlobalVariable *GV) {
-  for (Value::use_iterator UI = V->use_begin(), E = V->use_end(); UI != E;++UI)
-    if (isa<LoadInst>(*UI) || isa<SetCondInst>(*UI)) {
+                                                      GlobalVariable *GV,
+                                              SmallPtrSet<PHINode*, 8> &PHIs) {
+  for (Value::use_iterator UI = V->use_begin(), E = V->use_end(); UI != E; ++UI)
+    if (isa<LoadInst>(*UI) || isa<CmpInst>(*UI)) {
       // Fine, ignore.
     } else if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(*UI)) {
       if (SI->getOperand(0) == V && SI->getOperand(1) != GV)
         return false;  // Storing the pointer itself... bad.
       // Otherwise, storing through it, or storing into GV... fine.
-    } else if (isa<GetElementPtrInst>(*UI) || isa<SelectInst>(*UI)) {
-      if (!ValueIsOnlyUsedLocallyOrStoredToOneGlobal(cast<Instruction>(*UI),GV))
+    } else if (isa<GetElementPtrInst>(*UI)) {
+      if (!ValueIsOnlyUsedLocallyOrStoredToOneGlobal(cast<Instruction>(*UI),
+                                                     GV, PHIs))
         return false;
+    } else if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(*UI)) {
+      // PHIs are ok if all uses are ok.  Don't infinitely recurse through PHI
+      // cycles.
+      if (PHIs.insert(PN))
+        if (!ValueIsOnlyUsedLocallyOrStoredToOneGlobal(PN, GV, PHIs))
+          return false;
     } else {
       return false;
     }
   return true;
+}
 
+/// ReplaceUsesOfMallocWithGlobal - The Alloc pointer is stored into GV
+/// somewhere.  Transform all uses of the allocation into loads from the
+/// global and uses of the resultant pointer.  Further, delete the store into
+/// GV.  This assumes that these value pass the 
+/// 'ValueIsOnlyUsedLocallyOrStoredToOneGlobal' predicate.
+static void ReplaceUsesOfMallocWithGlobal(Instruction *Alloc, 
+                                          GlobalVariable *GV) {
+  while (!Alloc->use_empty()) {
+    Instruction *U = cast<Instruction>(*Alloc->use_begin());
+    Instruction *InsertPt = U;
+    if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(U)) {
+      // If this is the store of the allocation into the global, remove it.
+      if (SI->getOperand(1) == GV) {
+        SI->eraseFromParent();
+        continue;
+      }
+    } else if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(U)) {
+      // Insert the load in the corresponding predecessor, not right before the
+      // PHI.
+      unsigned PredNo = Alloc->use_begin().getOperandNo()/2;
+      InsertPt = PN->getIncomingBlock(PredNo)->getTerminator();
+    }
+    
+    // Insert a load from the global, and use it instead of the malloc.
+    Value *NL = new LoadInst(GV, GV->getName()+".val", InsertPt);
+    U->replaceUsesOfWith(Alloc, NL);
+  }
+}
+
+/// GlobalLoadUsesSimpleEnoughForHeapSRA - If all users of values loaded from
+/// GV are simple enough to perform HeapSRA, return true.
+static bool GlobalLoadUsesSimpleEnoughForHeapSRA(GlobalVariable *GV,
+                                                 MallocInst *MI) {
+  for (Value::use_iterator UI = GV->use_begin(), E = GV->use_end(); UI != E; 
+       ++UI)
+    if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(*UI)) {
+      // We permit two users of the load: setcc comparing against the null
+      // pointer, and a getelementptr of a specific form.
+      for (Value::use_iterator UI = LI->use_begin(), E = LI->use_end(); UI != E; 
+           ++UI) {
+        // Comparison against null is ok.
+        if (ICmpInst *ICI = dyn_cast<ICmpInst>(*UI)) {
+          if (!isa<ConstantPointerNull>(ICI->getOperand(1)))
+            return false;
+          continue;
+        }
+        
+        // getelementptr is also ok, but only a simple form.
+        if (GetElementPtrInst *GEPI = dyn_cast<GetElementPtrInst>(*UI)) {
+          // Must index into the array and into the struct.
+          if (GEPI->getNumOperands() < 3)
+            return false;
+          
+          // Otherwise the GEP is ok.
+          continue;
+        }
+        
+        if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(*UI)) {
+          // We have a phi of a load from the global.  We can only handle this
+          // if the other PHI'd values are actually the same.  In this case,
+          // the rewriter will just drop the phi entirely.
+          for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
+            Value *IV = PN->getIncomingValue(i);
+            if (IV == LI) continue;  // Trivial the same.
+            
+            // If the phi'd value is from the malloc that initializes the value,
+            // we can xform it.
+            if (IV == MI) continue;
+            
+            // Otherwise, we don't know what it is.
+            return false;
+          }
+          return true;
+        }
+        
+        // Otherwise we don't know what this is, not ok.
+        return false;
+      }
+    }
+  return true;
+}
+
+/// GetHeapSROALoad - Return the load for the specified field of the HeapSROA'd
+/// value, lazily creating it on demand.
+static Value *GetHeapSROALoad(Instruction *Load, unsigned FieldNo,
+                              const std::vector<GlobalVariable*> &FieldGlobals,
+                              std::vector<Value *> &InsertedLoadsForPtr) {
+  if (InsertedLoadsForPtr.size() <= FieldNo)
+    InsertedLoadsForPtr.resize(FieldNo+1);
+  if (InsertedLoadsForPtr[FieldNo] == 0)
+    InsertedLoadsForPtr[FieldNo] = new LoadInst(FieldGlobals[FieldNo],
+                                                Load->getName()+".f" + 
+                                                utostr(FieldNo), Load);
+  return InsertedLoadsForPtr[FieldNo];
 }
 
+/// RewriteHeapSROALoadUser - Given a load instruction and a value derived from
+/// the load, rewrite the derived value to use the HeapSRoA'd load.
+static void RewriteHeapSROALoadUser(LoadInst *Load, Instruction *LoadUser, 
+                               const std::vector<GlobalVariable*> &FieldGlobals,
+                                    std::vector<Value *> &InsertedLoadsForPtr) {
+  // If this is a comparison against null, handle it.
+  if (ICmpInst *SCI = dyn_cast<ICmpInst>(LoadUser)) {
+    assert(isa<ConstantPointerNull>(SCI->getOperand(1)));
+    // If we have a setcc of the loaded pointer, we can use a setcc of any
+    // field.
+    Value *NPtr;
+    if (InsertedLoadsForPtr.empty()) {
+      NPtr = GetHeapSROALoad(Load, 0, FieldGlobals, InsertedLoadsForPtr);
+    } else {
+      NPtr = InsertedLoadsForPtr.back();
+    }
+    
+    Value *New = new ICmpInst(SCI->getPredicate(), NPtr,
+                              Constant::getNullValue(NPtr->getType()),
+                              SCI->getName(), SCI);
+    SCI->replaceAllUsesWith(New);
+    SCI->eraseFromParent();
+    return;
+  }
+  
+  // Handle 'getelementptr Ptr, Idx, uint FieldNo ...'
+  if (GetElementPtrInst *GEPI = dyn_cast<GetElementPtrInst>(LoadUser)) {
+    assert(GEPI->getNumOperands() >= 3 && isa<ConstantInt>(GEPI->getOperand(2))
+           && "Unexpected GEPI!");
+  
+    // Load the pointer for this field.
+    unsigned FieldNo = cast<ConstantInt>(GEPI->getOperand(2))->getZExtValue();
+    Value *NewPtr = GetHeapSROALoad(Load, FieldNo,
+                                    FieldGlobals, InsertedLoadsForPtr);
+    
+    // Create the new GEP idx vector.
+    SmallVector<Value*, 8> GEPIdx;
+    GEPIdx.push_back(GEPI->getOperand(1));
+    GEPIdx.append(GEPI->op_begin()+3, GEPI->op_end());
+    
+    Value *NGEPI = GetElementPtrInst::Create(NewPtr, GEPIdx.begin(), GEPIdx.end(),
+                                             GEPI->getName(), GEPI);
+    GEPI->replaceAllUsesWith(NGEPI);
+    GEPI->eraseFromParent();
+    return;
+  }
+  
+  // Handle PHI nodes.  PHI nodes must be merging in the same values, plus
+  // potentially the original malloc.  Insert phi nodes for each field, then
+  // process uses of the PHI.
+  PHINode *PN = cast<PHINode>(LoadUser);
+  std::vector<Value *> PHIsForField;
+  PHIsForField.resize(FieldGlobals.size());
+  for (unsigned i = 0, e = FieldGlobals.size(); i != e; ++i) {
+    Value *LoadV = GetHeapSROALoad(Load, i, FieldGlobals, InsertedLoadsForPtr);
+
+    PHINode *FieldPN = PHINode::Create(LoadV->getType(),
+                                       PN->getName()+"."+utostr(i), PN);
+    // Fill in the predecessor values.
+    for (unsigned pred = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); pred != e; ++pred) {
+      // Each predecessor either uses the load or the original malloc.
+      Value *InVal = PN->getIncomingValue(pred);
+      BasicBlock *BB = PN->getIncomingBlock(pred);
+      Value *NewVal;
+      if (isa<MallocInst>(InVal)) {
+        // Insert a reload from the global in the predecessor.
+        NewVal = GetHeapSROALoad(BB->getTerminator(), i, FieldGlobals,
+                                 PHIsForField);
+      } else {
+        NewVal = InsertedLoadsForPtr[i];
+      }
+      FieldPN->addIncoming(NewVal, BB);
+    }
+    PHIsForField[i] = FieldPN;
+  }
+  
+  // Since PHIsForField specifies a phi for every input value, the lazy inserter
+  // will never insert a load.
+  while (!PN->use_empty())
+    RewriteHeapSROALoadUser(Load, PN->use_back(), FieldGlobals, PHIsForField);
+  PN->eraseFromParent();
+}
+
+/// RewriteUsesOfLoadForHeapSRoA - We are performing Heap SRoA on a global.  Ptr
+/// is a value loaded from the global.  Eliminate all uses of Ptr, making them
+/// use FieldGlobals instead.  All uses of loaded values satisfy
+/// GlobalLoadUsesSimpleEnoughForHeapSRA.
+static void RewriteUsesOfLoadForHeapSRoA(LoadInst *Load, 
+                             const std::vector<GlobalVariable*> &FieldGlobals) {
+  std::vector<Value *> InsertedLoadsForPtr;
+  //InsertedLoadsForPtr.resize(FieldGlobals.size());
+  while (!Load->use_empty())
+    RewriteHeapSROALoadUser(Load, Load->use_back(), 
+                            FieldGlobals, InsertedLoadsForPtr);
+}
+
+/// PerformHeapAllocSRoA - MI is an allocation of an array of structures.  Break
+/// it up into multiple allocations of arrays of the fields.
+static GlobalVariable *PerformHeapAllocSRoA(GlobalVariable *GV, MallocInst *MI){
+  DOUT << "SROA HEAP ALLOC: " << *GV << "  MALLOC = " << *MI;
+  const StructType *STy = cast<StructType>(MI->getAllocatedType());
+
+  // There is guaranteed to be at least one use of the malloc (storing
+  // it into GV).  If there are other uses, change them to be uses of
+  // the global to simplify later code.  This also deletes the store
+  // into GV.
+  ReplaceUsesOfMallocWithGlobal(MI, GV);
+  
+  // Okay, at this point, there are no users of the malloc.  Insert N
+  // new mallocs at the same place as MI, and N globals.
+  std::vector<GlobalVariable*> FieldGlobals;
+  std::vector<MallocInst*> FieldMallocs;
+  
+  for (unsigned FieldNo = 0, e = STy->getNumElements(); FieldNo != e;++FieldNo){
+    const Type *FieldTy = STy->getElementType(FieldNo);
+    const Type *PFieldTy = PointerType::getUnqual(FieldTy);
+    
+    GlobalVariable *NGV =
+      new GlobalVariable(PFieldTy, false, GlobalValue::InternalLinkage,
+                         Constant::getNullValue(PFieldTy),
+                         GV->getName() + ".f" + utostr(FieldNo), GV,
+                         GV->isThreadLocal());
+    FieldGlobals.push_back(NGV);
+    
+    MallocInst *NMI = new MallocInst(FieldTy, MI->getArraySize(),
+                                     MI->getName() + ".f" + utostr(FieldNo),MI);
+    FieldMallocs.push_back(NMI);
+    new StoreInst(NMI, NGV, MI);
+  }
+  
+  // The tricky aspect of this transformation is handling the case when malloc
+  // fails.  In the original code, malloc failing would set the result pointer
+  // of malloc to null.  In this case, some mallocs could succeed and others
+  // could fail.  As such, we emit code that looks like this:
+  //    F0 = malloc(field0)
+  //    F1 = malloc(field1)
+  //    F2 = malloc(field2)
+  //    if (F0 == 0 || F1 == 0 || F2 == 0) {
+  //      if (F0) { free(F0); F0 = 0; }
+  //      if (F1) { free(F1); F1 = 0; }
+  //      if (F2) { free(F2); F2 = 0; }
+  //    }
+  Value *RunningOr = 0;
+  for (unsigned i = 0, e = FieldMallocs.size(); i != e; ++i) {
+    Value *Cond = new ICmpInst(ICmpInst::ICMP_EQ, FieldMallocs[i],
+                             Constant::getNullValue(FieldMallocs[i]->getType()),
+                                  "isnull", MI);
+    if (!RunningOr)
+      RunningOr = Cond;   // First seteq
+    else
+      RunningOr = BinaryOperator::createOr(RunningOr, Cond, "tmp", MI);
+  }
+
+  // Split the basic block at the old malloc.
+  BasicBlock *OrigBB = MI->getParent();
+  BasicBlock *ContBB = OrigBB->splitBasicBlock(MI, "malloc_cont");
+  
+  // Create the block to check the first condition.  Put all these blocks at the
+  // end of the function as they are unlikely to be executed.
+  BasicBlock *NullPtrBlock = BasicBlock::Create("malloc_ret_null",
+                                                OrigBB->getParent());
+  
+  // Remove the uncond branch from OrigBB to ContBB, turning it into a cond
+  // branch on RunningOr.
+  OrigBB->getTerminator()->eraseFromParent();
+  BranchInst::Create(NullPtrBlock, ContBB, RunningOr, OrigBB);
+  
+  // Within the NullPtrBlock, we need to emit a comparison and branch for each
+  // pointer, because some may be null while others are not.
+  for (unsigned i = 0, e = FieldGlobals.size(); i != e; ++i) {
+    Value *GVVal = new LoadInst(FieldGlobals[i], "tmp", NullPtrBlock);
+    Value *Cmp = new ICmpInst(ICmpInst::ICMP_NE, GVVal, 
+                              Constant::getNullValue(GVVal->getType()),
+                              "tmp", NullPtrBlock);
+    BasicBlock *FreeBlock = BasicBlock::Create("free_it", OrigBB->getParent());
+    BasicBlock *NextBlock = BasicBlock::Create("next", OrigBB->getParent());
+    BranchInst::Create(FreeBlock, NextBlock, Cmp, NullPtrBlock);
+
+    // Fill in FreeBlock.
+    new FreeInst(GVVal, FreeBlock);
+    new StoreInst(Constant::getNullValue(GVVal->getType()), FieldGlobals[i],
+                  FreeBlock);
+    BranchInst::Create(NextBlock, FreeBlock);
+    
+    NullPtrBlock = NextBlock;
+  }
+  
+  BranchInst::Create(ContBB, NullPtrBlock);
+  
+  // MI is no longer needed, remove it.
+  MI->eraseFromParent();
+
+  
+  // Okay, the malloc site is completely handled.  All of the uses of GV are now
+  // loads, and all uses of those loads are simple.  Rewrite them to use loads
+  // of the per-field globals instead.
+  while (!GV->use_empty()) {
+    if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(GV->use_back())) {
+      RewriteUsesOfLoadForHeapSRoA(LI, FieldGlobals);
+      LI->eraseFromParent();
+    } else {
+      // Must be a store of null.
+      StoreInst *SI = cast<StoreInst>(GV->use_back());
+      assert(isa<Constant>(SI->getOperand(0)) &&
+             cast<Constant>(SI->getOperand(0))->isNullValue() &&
+             "Unexpected heap-sra user!");
+      
+      // Insert a store of null into each global.
+      for (unsigned i = 0, e = FieldGlobals.size(); i != e; ++i) {
+        Constant *Null = 
+          Constant::getNullValue(FieldGlobals[i]->getType()->getElementType());
+        new StoreInst(Null, FieldGlobals[i], SI);
+      }
+      // Erase the original store.
+      SI->eraseFromParent();
+    }
+  }
+
+  // The old global is now dead, remove it.
+  GV->eraseFromParent();
+
+  ++NumHeapSRA;
+  return FieldGlobals[0];
+}
+
+
 // OptimizeOnceStoredGlobal - Try to optimize globals based on the knowledge
 // that only one value (besides its initializer) is ever stored to the global.
 static bool OptimizeOnceStoredGlobal(GlobalVariable *GV, Value *StoredOnceVal,
-                                     Module::global_iterator &GVI, TargetData &TD) {
+                                     Module::global_iterator &GVI,
+                                     TargetData &TD) {
   if (CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(StoredOnceVal))
     StoredOnceVal = CI->getOperand(0);
   else if (GetElementPtrInst *GEPI =dyn_cast<GetElementPtrInst>(StoredOnceVal)){
@@ -823,51 +1296,109 @@ static bool OptimizeOnceStoredGlobal(GlobalVariable *GV, Value *StoredOnceVal,
       GV->getInitializer()->isNullValue()) {
     if (Constant *SOVC = dyn_cast<Constant>(StoredOnceVal)) {
       if (GV->getInitializer()->getType() != SOVC->getType())
-        SOVC = ConstantExpr::getCast(SOVC, GV->getInitializer()->getType());
+        SOVC = ConstantExpr::getBitCast(SOVC, GV->getInitializer()->getType());
 
       // Optimize away any trapping uses of the loaded value.
       if (OptimizeAwayTrappingUsesOfLoads(GV, SOVC))
         return true;
     } else if (MallocInst *MI = dyn_cast<MallocInst>(StoredOnceVal)) {
+      // If this is a malloc of an abstract type, don't touch it.
+      if (!MI->getAllocatedType()->isSized())
+        return false;
+      
+      // We can't optimize this global unless all uses of it are *known* to be
+      // of the malloc value, not of the null initializer value (consider a use
+      // that compares the global's value against zero to see if the malloc has
+      // been reached).  To do this, we check to see if all uses of the global
+      // would trap if the global were null: this proves that they must all
+      // happen after the malloc.
+      if (!AllUsesOfLoadedValueWillTrapIfNull(GV))
+        return false;
+
+      // We can't optimize this if the malloc itself is used in a complex way,
+      // for example, being stored into multiple globals.  This allows the
+      // malloc to be stored into the specified global, loaded setcc'd, and
+      // GEP'd.  These are all things we could transform to using the global
+      // for.
+      {
+        SmallPtrSet<PHINode*, 8> PHIs;
+        if (!ValueIsOnlyUsedLocallyOrStoredToOneGlobal(MI, GV, PHIs))
+          return false;
+      }
+
+      
       // If we have a global that is only initialized with a fixed size malloc,
-      // and if all users of the malloc trap, and if the malloc'd address is not
-      // put anywhere else, transform the program to use global memory instead
-      // of malloc'd memory.  This eliminates dynamic allocation (good) and
-      // exposes the resultant global to further GlobalOpt (even better).  Note
-      // that we restrict this transformation to only working on small
-      // allocations (2048 bytes currently), as we don't want to introduce a 16M
-      // global or something.
-      if (ConstantInt *NElements = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getArraySize()))
-        if (MI->getAllocatedType()->isSized() &&
-            NElements->getRawValue()*
-                     TD.getTypeSize(MI->getAllocatedType()) < 2048 &&
-            AllUsesOfLoadedValueWillTrapIfNull(GV) &&
-            ValueIsOnlyUsedLocallyOrStoredToOneGlobal(MI, GV)) {
+      // transform the program to use global memory instead of malloc'd memory.
+      // This eliminates dynamic allocation, avoids an indirection accessing the
+      // data, and exposes the resultant global to further GlobalOpt.
+      if (ConstantInt *NElements = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getArraySize())) {
+        // Restrict this transformation to only working on small allocations
+        // (2048 bytes currently), as we don't want to introduce a 16M global or
+        // something.
+        if (NElements->getZExtValue()*
+                     TD.getABITypeSize(MI->getAllocatedType()) < 2048) {
           GVI = OptimizeGlobalAddressOfMalloc(GV, MI);
           return true;
         }
+      }
+
+      // If the allocation is an array of structures, consider transforming this
+      // into multiple malloc'd arrays, one for each field.  This is basically
+      // SRoA for malloc'd memory.
+      if (const StructType *AllocTy = 
+                  dyn_cast<StructType>(MI->getAllocatedType())) {
+        // This the structure has an unreasonable number of fields, leave it
+        // alone.
+        if (AllocTy->getNumElements() <= 16 && AllocTy->getNumElements() > 0 &&
+            GlobalLoadUsesSimpleEnoughForHeapSRA(GV, MI)) {
+          GVI = PerformHeapAllocSRoA(GV, MI);
+          return true;
+        }
+      }
     }
   }
 
   return false;
 }
 
-/// ShrinkGlobalToBoolean - At this point, we have learned that the only two
-/// values ever stored into GV are its initializer and OtherVal.
-static void ShrinkGlobalToBoolean(GlobalVariable *GV, Constant *OtherVal) {
+/// TryToShrinkGlobalToBoolean - At this point, we have learned that the only
+/// two values ever stored into GV are its initializer and OtherVal.  See if we
+/// can shrink the global into a boolean and select between the two values
+/// whenever it is used.  This exposes the values to other scalar optimizations.
+static bool TryToShrinkGlobalToBoolean(GlobalVariable *GV, Constant *OtherVal) {
+  const Type *GVElType = GV->getType()->getElementType();
+  
+  // If GVElType is already i1, it is already shrunk.  If the type of the GV is
+  // an FP value or vector, don't do this optimization because a select between
+  // them is very expensive and unlikely to lead to later simplification.
+  if (GVElType == Type::Int1Ty || GVElType->isFloatingPoint() ||
+      isa<VectorType>(GVElType))
+    return false;
+  
+  // Walk the use list of the global seeing if all the uses are load or store.
+  // If there is anything else, bail out.
+  for (Value::use_iterator I = GV->use_begin(), E = GV->use_end(); I != E; ++I)
+    if (!isa<LoadInst>(I) && !isa<StoreInst>(I))
+      return false;
+  
+  DOUT << "   *** SHRINKING TO BOOL: " << *GV;
+  
   // Create the new global, initializing it to false.
-  GlobalVariable *NewGV = new GlobalVariable(Type::BoolTy, false,
-         GlobalValue::InternalLinkage, ConstantBool::False, GV->getName()+".b");
+  GlobalVariable *NewGV = new GlobalVariable(Type::Int1Ty, false,
+         GlobalValue::InternalLinkage, ConstantInt::getFalse(),
+                                             GV->getName()+".b",
+                                             (Module *)NULL,
+                                             GV->isThreadLocal());
   GV->getParent()->getGlobalList().insert(GV, NewGV);
 
   Constant *InitVal = GV->getInitializer();
-  assert(InitVal->getType() != Type::BoolTy && "No reason to shrink to bool!");
+  assert(InitVal->getType() != Type::Int1Ty && "No reason to shrink to bool!");
 
   // If initialized to zero and storing one into the global, we can use a cast
   // instead of a select to synthesize the desired value.
   bool IsOneZero = false;
   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(OtherVal))
-    IsOneZero = InitVal->isNullValue() && CI->equalsInt(1);
+    IsOneZero = InitVal->isNullValue() && CI->isOne();
 
   while (!GV->use_empty()) {
     Instruction *UI = cast<Instruction>(GV->use_back());
@@ -877,7 +1408,7 @@ static void ShrinkGlobalToBoolean(GlobalVariable *GV, Constant *OtherVal) {
       // Only do this if we weren't storing a loaded value.
       Value *StoreVal;
       if (StoringOther || SI->getOperand(0) == InitVal)
-        StoreVal = ConstantBool::get(StoringOther);
+        StoreVal = ConstantInt::get(Type::Int1Ty, StoringOther);
       else {
         // Otherwise, we are storing a previously loaded copy.  To do this,
         // change the copy from copying the original value to just copying the
@@ -899,23 +1430,23 @@ static void ShrinkGlobalToBoolean(GlobalVariable *GV, Constant *OtherVal) {
         }
       }
       new StoreInst(StoreVal, NewGV, SI);
-    } else if (!UI->use_empty()) {
+    } else {
       // Change the load into a load of bool then a select.
       LoadInst *LI = cast<LoadInst>(UI);
-
-      std::string Name = LI->getName(); LI->setName("");
-      LoadInst *NLI = new LoadInst(NewGV, Name+".b", LI);
+      LoadInst *NLI = new LoadInst(NewGV, LI->getName()+".b", LI);
       Value *NSI;
       if (IsOneZero)
-        NSI = new CastInst(NLI, LI->getType(), Name, LI);
+        NSI = new ZExtInst(NLI, LI->getType(), "", LI);
       else
-        NSI = new SelectInst(NLI, OtherVal, InitVal, Name, LI);
+        NSI = SelectInst::Create(NLI, OtherVal, InitVal, "", LI);
+      NSI->takeName(LI);
       LI->replaceAllUsesWith(NSI);
     }
     UI->eraseFromParent();
   }
 
   GV->eraseFromParent();
+  return true;
 }
 
 
@@ -928,13 +1459,34 @@ bool GlobalOpt::ProcessInternalGlobal(GlobalVariable *GV,
   GV->removeDeadConstantUsers();
 
   if (GV->use_empty()) {
-    DEBUG(std::cerr << "GLOBAL DEAD: " << *GV);
+    DOUT << "GLOBAL DEAD: " << *GV;
     GV->eraseFromParent();
     ++NumDeleted;
     return true;
   }
 
   if (!AnalyzeGlobal(GV, GS, PHIUsers)) {
+#if 0
+    cerr << "Global: " << *GV;
+    cerr << "  isLoaded = " << GS.isLoaded << "\n";
+    cerr << "  StoredType = ";
+    switch (GS.StoredType) {
+    case GlobalStatus::NotStored: cerr << "NEVER STORED\n"; break;
+    case GlobalStatus::isInitializerStored: cerr << "INIT STORED\n"; break;
+    case GlobalStatus::isStoredOnce: cerr << "STORED ONCE\n"; break;
+    case GlobalStatus::isStored: cerr << "stored\n"; break;
+    }
+    if (GS.StoredType == GlobalStatus::isStoredOnce && GS.StoredOnceValue)
+      cerr << "  StoredOnceValue = " << *GS.StoredOnceValue << "\n";
+    if (GS.AccessingFunction && !GS.HasMultipleAccessingFunctions)
+      cerr << "  AccessingFunction = " << GS.AccessingFunction->getName()
+                << "\n";
+    cerr << "  HasMultipleAccessingFunctions =  "
+              << GS.HasMultipleAccessingFunctions << "\n";
+    cerr << "  HasNonInstructionUser = " << GS.HasNonInstructionUser<<"\n";
+    cerr << "\n";
+#endif
+    
     // If this is a first class global and has only one accessing function
     // and this function is main (which we know is not recursive we can make
     // this global a local variable) we replace the global with a local alloca
@@ -947,9 +1499,10 @@ bool GlobalOpt::ProcessInternalGlobal(GlobalVariable *GV,
         GV->getType()->getElementType()->isFirstClassType() &&
         GS.AccessingFunction->getName() == "main" &&
         GS.AccessingFunction->hasExternalLinkage()) {
-      DEBUG(std::cerr << "LOCALIZING GLOBAL: " << *GV);
+      DOUT << "LOCALIZING GLOBAL: " << *GV;
       Instruction* FirstI = GS.AccessingFunction->getEntryBlock().begin();
       const Type* ElemTy = GV->getType()->getElementType();
+      // FIXME: Pass Global's alignment when globals have alignment
       AllocaInst* Alloca = new AllocaInst(ElemTy, NULL, GV->getName(), FirstI);
       if (!isa<UndefValue>(GV->getInitializer()))
         new StoreInst(GV->getInitializer(), Alloca, FirstI);
@@ -959,10 +1512,11 @@ bool GlobalOpt::ProcessInternalGlobal(GlobalVariable *GV,
       ++NumLocalized;
       return true;
     }
+    
     // If the global is never loaded (but may be stored to), it is dead.
     // Delete it now.
     if (!GS.isLoaded) {
-      DEBUG(std::cerr << "GLOBAL NEVER LOADED: " << *GV);
+      DOUT << "GLOBAL NEVER LOADED: " << *GV;
 
       // Delete any stores we can find to the global.  We may not be able to
       // make it completely dead though.
@@ -977,7 +1531,7 @@ bool GlobalOpt::ProcessInternalGlobal(GlobalVariable *GV,
       return Changed;
 
     } else if (GS.StoredType <= GlobalStatus::isInitializerStored) {
-      DEBUG(std::cerr << "MARKING CONSTANT: " << *GV);
+      DOUT << "MARKING CONSTANT: " << *GV;
       GV->setConstant(true);
 
       // Clean up any obviously simplifiable users now.
@@ -985,17 +1539,17 @@ bool GlobalOpt::ProcessInternalGlobal(GlobalVariable *GV,
 
       // If the global is dead now, just nuke it.
       if (GV->use_empty()) {
-        DEBUG(std::cerr << "   *** Marking constant allowed us to simplify "
-              "all users and delete global!\n");
+        DOUT << "   *** Marking constant allowed us to simplify "
+             << "all users and delete global!\n";
         GV->eraseFromParent();
         ++NumDeleted;
       }
 
       ++NumMarked;
       return true;
-    } else if (!GS.isNotSuitableForSRA &&
-               !GV->getInitializer()->getType()->isFirstClassType()) {
-      if (GlobalVariable *FirstNewGV = SRAGlobal(GV)) {
+    } else if (!GV->getInitializer()->getType()->isFirstClassType()) {
+      if (GlobalVariable *FirstNewGV = SRAGlobal(GV, 
+                                                 getAnalysis<TargetData>())) {
         GVI = FirstNewGV;  // Don't skip the newly produced globals!
         return true;
       }
@@ -1013,8 +1567,8 @@ bool GlobalOpt::ProcessInternalGlobal(GlobalVariable *GV,
           CleanupConstantGlobalUsers(GV, GV->getInitializer());
 
           if (GV->use_empty()) {
-            DEBUG(std::cerr << "   *** Substituting initializer allowed us to "
-                  "simplify all users and delete global!\n");
+            DOUT << "   *** Substituting initializer allowed us to "
+                 << "simplify all users and delete global!\n";
             GV->eraseFromParent();
             ++NumDeleted;
           } else {
@@ -1033,10 +1587,7 @@ bool GlobalOpt::ProcessInternalGlobal(GlobalVariable *GV,
       // Otherwise, if the global was not a boolean, we can shrink it to be a
       // boolean.
       if (Constant *SOVConstant = dyn_cast<Constant>(GS.StoredOnceValue))
-        if (GV->getType()->getElementType() != Type::BoolTy &&
-            !GV->getType()->getElementType()->isFloatingPoint()) {
-          DEBUG(std::cerr << "   *** SHRINKING TO BOOL: " << *GV);
-          ShrinkGlobalToBoolean(GV, SOVConstant);
+        if (TryToShrinkGlobalToBoolean(GV, SOVConstant)) {
           ++NumShrunkToBool;
           return true;
         }
@@ -1064,11 +1615,28 @@ static bool OnlyCalledDirectly(Function *F) {
 /// function, changing them to FastCC.
 static void ChangeCalleesToFastCall(Function *F) {
   for (Value::use_iterator UI = F->use_begin(), E = F->use_end(); UI != E;++UI){
-    Instruction *User = cast<Instruction>(*UI);
-    if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(User))
-      CI->setCallingConv(CallingConv::Fast);
-    else
-      cast<InvokeInst>(User)->setCallingConv(CallingConv::Fast);
+    CallSite User(cast<Instruction>(*UI));
+    User.setCallingConv(CallingConv::Fast);
+  }
+}
+
+static PAListPtr StripNest(const PAListPtr &Attrs) {
+  for (unsigned i = 0, e = Attrs.getNumSlots(); i != e; ++i) {
+    if ((Attrs.getSlot(i).Attrs & ParamAttr::Nest) == 0)
+      continue;
+
+    // There can be only one.
+    return Attrs.removeAttr(Attrs.getSlot(i).Index, ParamAttr::Nest);
+  }
+
+  return Attrs;
+}
+
+static void RemoveNestAttribute(Function *F) {
+  F->setParamAttrs(StripNest(F->getParamAttrs()));
+  for (Value::use_iterator UI = F->use_begin(), E = F->use_end(); UI != E;++UI){
+    CallSite User(cast<Instruction>(*UI));
+    User.setParamAttrs(StripNest(User.getParamAttrs()));
   }
 }
 
@@ -1083,16 +1651,26 @@ bool GlobalOpt::OptimizeFunctions(Module &M) {
       M.getFunctionList().erase(F);
       Changed = true;
       ++NumFnDeleted;
-    } else if (F->hasInternalLinkage() &&
-               F->getCallingConv() == CallingConv::C &&  !F->isVarArg() &&
-               OnlyCalledDirectly(F)) {
-      // If this function has C calling conventions, is not a varargs
-      // function, and is only called directly, promote it to use the Fast
-      // calling convention.
-      F->setCallingConv(CallingConv::Fast);
-      ChangeCalleesToFastCall(F);
-      ++NumFastCallFns;
-      Changed = true;
+    } else if (F->hasInternalLinkage()) {
+      if (F->getCallingConv() == CallingConv::C && !F->isVarArg() &&
+          OnlyCalledDirectly(F)) {
+        // If this function has C calling conventions, is not a varargs
+        // function, and is only called directly, promote it to use the Fast
+        // calling convention.
+        F->setCallingConv(CallingConv::Fast);
+        ChangeCalleesToFastCall(F);
+        ++NumFastCallFns;
+        Changed = true;
+      }
+
+      if (F->getParamAttrs().hasAttrSomewhere(ParamAttr::Nest) &&
+          OnlyCalledDirectly(F)) {
+        // The function is not used by a trampoline intrinsic, so it is safe
+        // to remove the 'nest' attribute.
+        RemoveNestAttribute(F);
+        ++NumNestRemoved;
+        Changed = true;
+      }
     }
   }
   return Changed;
@@ -1121,7 +1699,7 @@ GlobalVariable *GlobalOpt::FindGlobalCtors(Module &M) {
       if (!ATy) return 0;
       const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(ATy->getElementType());
       if (!STy || STy->getNumElements() != 2 ||
-          STy->getElementType(0) != Type::IntTy) return 0;
+          STy->getElementType(0) != Type::Int32Ty) return 0;
       const PointerType *PFTy = dyn_cast<PointerType>(STy->getElementType(1));
       if (!PFTy) return 0;
       const FunctionType *FTy = dyn_cast<FunctionType>(PFTy->getElementType());
@@ -1144,7 +1722,7 @@ GlobalVariable *GlobalOpt::FindGlobalCtors(Module &M) {
           
           // Init priority must be standard.
           ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CS->getOperand(0));
-          if (!CI || CI->getRawValue() != 65535)
+          if (!CI || CI->getZExtValue() != 65535)
             return 0;
         } else {
           return 0;
@@ -1174,7 +1752,7 @@ static GlobalVariable *InstallGlobalCtors(GlobalVariable *GCL,
                                           const std::vector<Function*> &Ctors) {
   // If we made a change, reassemble the initializer list.
   std::vector<Constant*> CSVals;
-  CSVals.push_back(ConstantSInt::get(Type::IntTy, 65535));
+  CSVals.push_back(ConstantInt::get(Type::Int32Ty, 65535));
   CSVals.push_back(0);
   
   // Create the new init list.
@@ -1185,9 +1763,9 @@ static GlobalVariable *InstallGlobalCtors(GlobalVariable *GCL,
     } else {
       const Type *FTy = FunctionType::get(Type::VoidTy,
                                           std::vector<const Type*>(), false);
-      const PointerType *PFTy = PointerType::get(FTy);
+      const PointerType *PFTy = PointerType::getUnqual(FTy);
       CSVals[1] = Constant::getNullValue(PFTy);
-      CSVals[0] = ConstantSInt::get(Type::IntTy, 2147483647);
+      CSVals[0] = ConstantInt::get(Type::Int32Ty, 2147483647);
     }
     CAList.push_back(ConstantStruct::get(CSVals));
   }
@@ -1206,16 +1784,17 @@ static GlobalVariable *InstallGlobalCtors(GlobalVariable *GCL,
   
   // Create the new global and insert it next to the existing list.
   GlobalVariable *NGV = new GlobalVariable(CA->getType(), GCL->isConstant(),
-                                           GCL->getLinkage(), CA,
-                                           GCL->getName());
-  GCL->setName("");
+                                           GCL->getLinkage(), CA, "",
+                                           (Module *)NULL,
+                                           GCL->isThreadLocal());
   GCL->getParent()->getGlobalList().insert(GCL, NGV);
+  NGV->takeName(GCL);
   
   // Nuke the old list, replacing any uses with the new one.
   if (!GCL->use_empty()) {
     Constant *V = NGV;
     if (V->getType() != GCL->getType())
-      V = ConstantExpr::getCast(V, GCL->getType());
+      V = ConstantExpr::getBitCast(V, GCL->getType());
     GCL->replaceAllUsesWith(V);
   }
   GCL->eraseFromParent();
@@ -1242,8 +1821,8 @@ static Constant *getVal(std::map<Value*, Constant*> &ComputedValues,
 static bool isSimpleEnoughPointerToCommit(Constant *C) {
   if (GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(C)) {
     if (!GV->hasExternalLinkage() && !GV->hasInternalLinkage())
-      return false;  // do not allow weak/linkonce linkage.
-    return !GV->isExternal();  // reject external globals.
+      return false;  // do not allow weak/linkonce/dllimport/dllexport linkage.
+    return !GV->isDeclaration();  // reject external globals.
   }
   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C))
     // Handle a constantexpr gep.
@@ -1251,7 +1830,7 @@ static bool isSimpleEnoughPointerToCommit(Constant *C) {
         isa<GlobalVariable>(CE->getOperand(0))) {
       GlobalVariable *GV = cast<GlobalVariable>(CE->getOperand(0));
       if (!GV->hasExternalLinkage() && !GV->hasInternalLinkage())
-        return false;  // do not allow weak/linkonce linkage.
+        return false;  // do not allow weak/linkonce/dllimport/dllexport linkage.
       return GV->hasInitializer() &&
              ConstantFoldLoadThroughGEPConstantExpr(GV->getInitializer(), CE);
     }
@@ -1288,14 +1867,13 @@ static Constant *EvaluateStoreInto(Constant *Init, Constant *Val,
     }
     
     // Replace the element that we are supposed to.
-    ConstantUInt *CU = cast<ConstantUInt>(Addr->getOperand(OpNo));
-    assert(CU->getValue() < STy->getNumElements() &&
-           "Struct index out of range!");
-    unsigned Idx = (unsigned)CU->getValue();
+    ConstantInt *CU = cast<ConstantInt>(Addr->getOperand(OpNo));
+    unsigned Idx = CU->getZExtValue();
+    assert(Idx < STy->getNumElements() && "Struct index out of range!");
     Elts[Idx] = EvaluateStoreInto(Elts[Idx], Val, Addr, OpNo+1);
     
     // Return the modified struct.
-    return ConstantStruct::get(Elts);
+    return ConstantStruct::get(&Elts[0], Elts.size(), STy->isPacked());
   } else {
     ConstantInt *CI = cast<ConstantInt>(Addr->getOperand(OpNo));
     const ArrayType *ATy = cast<ArrayType>(Init->getType());
@@ -1316,9 +1894,9 @@ static Constant *EvaluateStoreInto(Constant *Init, Constant *Val,
              " ConstantFoldLoadThroughGEPConstantExpr");
     }
     
-    assert((uint64_t)CI->getRawValue() < ATy->getNumElements());
-    Elts[(uint64_t)CI->getRawValue()] =
-      EvaluateStoreInto(Elts[(uint64_t)CI->getRawValue()], Val, Addr, OpNo+1);
+    assert(CI->getZExtValue() < ATy->getNumElements());
+    Elts[CI->getZExtValue()] =
+      EvaluateStoreInto(Elts[CI->getZExtValue()], Val, Addr, OpNo+1);
     return ConstantArray::get(ATy, Elts);
   }    
 }
@@ -1417,12 +1995,13 @@ static bool EvaluateFunction(Function *F, Constant *&RetVal,
       InstResult = ConstantExpr::get(BO->getOpcode(),
                                      getVal(Values, BO->getOperand(0)),
                                      getVal(Values, BO->getOperand(1)));
-    } else if (ShiftInst *SI = dyn_cast<ShiftInst>(CurInst)) {
-      InstResult = ConstantExpr::get(SI->getOpcode(),
-                                     getVal(Values, SI->getOperand(0)),
-                                     getVal(Values, SI->getOperand(1)));
+    } else if (CmpInst *CI = dyn_cast<CmpInst>(CurInst)) {
+      InstResult = ConstantExpr::getCompare(CI->getPredicate(),
+                                            getVal(Values, CI->getOperand(0)),
+                                            getVal(Values, CI->getOperand(1)));
     } else if (CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(CurInst)) {
-      InstResult = ConstantExpr::getCast(getVal(Values, CI->getOperand(0)),
+      InstResult = ConstantExpr::getCast(CI->getOpcode(),
+                                         getVal(Values, CI->getOperand(0)),
                                          CI->getType());
     } else if (SelectInst *SI = dyn_cast<SelectInst>(CurInst)) {
       InstResult = ConstantExpr::getSelect(getVal(Values, SI->getOperand(0)),
@@ -1430,10 +2009,10 @@ static bool EvaluateFunction(Function *F, Constant *&RetVal,
                                            getVal(Values, SI->getOperand(2)));
     } else if (GetElementPtrInst *GEP = dyn_cast<GetElementPtrInst>(CurInst)) {
       Constant *P = getVal(Values, GEP->getOperand(0));
-      std::vector<Constant*> GEPOps;
+      SmallVector<Constant*, 8> GEPOps;
       for (unsigned i = 1, e = GEP->getNumOperands(); i != e; ++i)
         GEPOps.push_back(getVal(Values, GEP->getOperand(i)));
-      InstResult = ConstantExpr::getGetElementPtr(P, GEPOps);
+      InstResult = ConstantExpr::getGetElementPtr(P, &GEPOps[0], GEPOps.size());
     } else if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(CurInst)) {
       if (LI->isVolatile()) return false;  // no volatile accesses.
       InstResult = ComputeLoadResult(getVal(Values, LI->getOperand(0)),
@@ -1448,6 +2027,9 @@ static bool EvaluateFunction(Function *F, Constant *&RetVal,
                                               AI->getName()));
       InstResult = AllocaTmps.back();     
     } else if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(CurInst)) {
+      // Cannot handle inline asm.
+      if (isa<InlineAsm>(CI->getOperand(0))) return false;
+
       // Resolve function pointers.
       Function *Callee = dyn_cast<Function>(getVal(Values, CI->getOperand(0)));
       if (!Callee) return false;  // Cannot resolve.
@@ -1456,9 +2038,10 @@ static bool EvaluateFunction(Function *F, Constant *&RetVal,
       for (unsigned i = 1, e = CI->getNumOperands(); i != e; ++i)
         Formals.push_back(getVal(Values, CI->getOperand(i)));
       
-      if (Callee->isExternal()) {
+      if (Callee->isDeclaration()) {
         // If this is a function we can constant fold, do it.
-        if (Constant *C = ConstantFoldCall(Callee, Formals)) {
+        if (Constant *C = ConstantFoldCall(Callee, &Formals[0],
+                                           Formals.size())) {
           InstResult = C;
         } else {
           return false;
@@ -1475,16 +2058,17 @@ static bool EvaluateFunction(Function *F, Constant *&RetVal,
           return false;
         InstResult = RetVal;
       }
-    } else if (TerminatorInst *TI = dyn_cast<TerminatorInst>(CurInst)) {
+    } else if (isa<TerminatorInst>(CurInst)) {
       BasicBlock *NewBB = 0;
       if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(CurInst)) {
         if (BI->isUnconditional()) {
           NewBB = BI->getSuccessor(0);
         } else {
-          ConstantBool *Cond =
-            dyn_cast<ConstantBool>(getVal(Values, BI->getCondition()));
+          ConstantInt *Cond =
+            dyn_cast<ConstantInt>(getVal(Values, BI->getCondition()));
           if (!Cond) return false;  // Cannot determine.
-          NewBB = BI->getSuccessor(!Cond->getValue());          
+
+          NewBB = BI->getSuccessor(!Cond->getZExtValue());          
         }
       } else if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(CurInst)) {
         ConstantInt *Val =
@@ -1556,8 +2140,9 @@ static bool EvaluateStaticConstructor(Function *F) {
                                        CallStack, MutatedMemory, AllocaTmps);
   if (EvalSuccess) {
     // We succeeded at evaluation: commit the result.
-    DEBUG(std::cerr << "FULLY EVALUATED GLOBAL CTOR FUNCTION '" <<
-          F->getName() << "' to " << MutatedMemory.size() << " stores.\n");
+    DOUT << "FULLY EVALUATED GLOBAL CTOR FUNCTION '"
+         << F->getName() << "' to " << MutatedMemory.size()
+         << " stores.\n";
     for (std::map<Constant*, Constant*>::iterator I = MutatedMemory.begin(),
          E = MutatedMemory.end(); I != E; ++I)
       CommitValueTo(I->second, I->first);
@@ -1582,7 +2167,6 @@ static bool EvaluateStaticConstructor(Function *F) {
 
 
 
-
 /// OptimizeGlobalCtorsList - Simplify and evaluation global ctors if possible.
 /// Return true if anything changed.
 bool GlobalOpt::OptimizeGlobalCtorsList(GlobalVariable *&GCL) {