Rename MallocHelper as MallocFreeHelper, since it now also identifies calls to free()
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / Scalar / GVN.cpp
index fe4c03a751875ffec62921d8cc6c025d2f13f8ef..3641fecb756394743c7b97788ee3aaa469051589 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-//===- GVN.cpp - Eliminate redundant values and loads ------------===//
+//===- GVN.cpp - Eliminate redundant values and loads ---------------------===//
 //
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
@@ -10,7 +10,7 @@
 // This pass performs global value numbering to eliminate fully redundant
 // instructions.  It also performs simple dead load elimination.
 //
-// Note that this pass does the value numbering itself, it does not use the
+// Note that this pass does the value numbering itself; it does not use the
 // ValueNumbering analysis passes.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 #include "llvm/Constants.h"
 #include "llvm/DerivedTypes.h"
 #include "llvm/Function.h"
-#include "llvm/Instructions.h"
+#include "llvm/IntrinsicInst.h"
+#include "llvm/LLVMContext.h"
+#include "llvm/Operator.h"
 #include "llvm/Value.h"
 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
 #include "llvm/ADT/DepthFirstIterator.h"
+#include "llvm/ADT/PostOrderIterator.h"
 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
 #include "llvm/Analysis/Dominators.h"
 #include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
+#include "llvm/Analysis/MallocFreeHelper.h"
 #include "llvm/Analysis/MemoryDependenceAnalysis.h"
 #include "llvm/Support/CFG.h"
 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
-#include "llvm/Support/Compiler.h"
 #include "llvm/Support/Debug.h"
+#include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
+#include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
+#include "llvm/Support/raw_ostream.h"
+#include "llvm/Target/TargetData.h"
 #include "llvm/Transforms/Utils/BasicBlockUtils.h"
+#include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
+#include "llvm/Transforms/Utils/SSAUpdater.h"
 #include <cstdio>
 using namespace llvm;
 
-STATISTIC(NumGVNInstr, "Number of instructions deleted");
-STATISTIC(NumGVNLoad, "Number of loads deleted");
-STATISTIC(NumGVNPRE, "Number of instructions PRE'd");
+STATISTIC(NumGVNInstr,  "Number of instructions deleted");
+STATISTIC(NumGVNLoad,   "Number of loads deleted");
+STATISTIC(NumGVNPRE,    "Number of instructions PRE'd");
 STATISTIC(NumGVNBlocks, "Number of blocks merged");
+STATISTIC(NumPRELoad,   "Number of loads PRE'd");
 
 static cl::opt<bool> EnablePRE("enable-pre",
                                cl::init(true), cl::Hidden);
+static cl::opt<bool> EnableLoadPRE("enable-load-pre", cl::init(true));
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //                         ValueTable Class
@@ -55,30 +66,28 @@ static cl::opt<bool> EnablePRE("enable-pre",
 /// as an efficient mechanism to determine the expression-wise equivalence of
 /// two values.
 namespace {
-  struct VISIBILITY_HIDDEN Expression {
-    enum ExpressionOpcode { ADD, SUB, MUL, UDIV, SDIV, FDIV, UREM, SREM, 
-                            FREM, SHL, LSHR, ASHR, AND, OR, XOR, ICMPEQ, 
-                            ICMPNE, ICMPUGT, ICMPUGE, ICMPULT, ICMPULE, 
-                            ICMPSGT, ICMPSGE, ICMPSLT, ICMPSLE, FCMPOEQ, 
-                            FCMPOGT, FCMPOGE, FCMPOLT, FCMPOLE, FCMPONE, 
-                            FCMPORD, FCMPUNO, FCMPUEQ, FCMPUGT, FCMPUGE, 
+  struct Expression {
+    enum ExpressionOpcode { ADD, FADD, SUB, FSUB, MUL, FMUL,
+                            UDIV, SDIV, FDIV, UREM, SREM,
+                            FREM, SHL, LSHR, ASHR, AND, OR, XOR, ICMPEQ,
+                            ICMPNE, ICMPUGT, ICMPUGE, ICMPULT, ICMPULE,
+                            ICMPSGT, ICMPSGE, ICMPSLT, ICMPSLE, FCMPOEQ,
+                            FCMPOGT, FCMPOGE, FCMPOLT, FCMPOLE, FCMPONE,
+                            FCMPORD, FCMPUNO, FCMPUEQ, FCMPUGT, FCMPUGE,
                             FCMPULT, FCMPULE, FCMPUNE, EXTRACT, INSERT,
                             SHUFFLE, SELECT, TRUNC, ZEXT, SEXT, FPTOUI,
-                            FPTOSI, UITOFP, SITOFP, FPTRUNC, FPEXT, 
+                            FPTOSI, UITOFP, SITOFP, FPTRUNC, FPEXT,
                             PTRTOINT, INTTOPTR, BITCAST, GEP, CALL, CONSTANT,
-                            EMPTY, TOMBSTONE };
+                            INSERTVALUE, EXTRACTVALUE, EMPTY, TOMBSTONE };
 
     ExpressionOpcode opcode;
     const Type* type;
-    uint32_t firstVN;
-    uint32_t secondVN;
-    uint32_t thirdVN;
     SmallVector<uint32_t, 4> varargs;
-    Valuefunction;
-  
+    Value *function;
+
     Expression() { }
     Expression(ExpressionOpcode o) : opcode(o) { }
-  
+
     bool operator==(const Expression &other) const {
       if (opcode != other.opcode)
         return false;
@@ -88,62 +97,33 @@ namespace {
         return false;
       else if (function != other.function)
         return false;
-      else if (firstVN != other.firstVN)
-        return false;
-      else if (secondVN != other.secondVN)
-        return false;
-      else if (thirdVN != other.thirdVN)
-        return false;
       else {
         if (varargs.size() != other.varargs.size())
           return false;
-      
+
         for (size_t i = 0; i < varargs.size(); ++i)
           if (varargs[i] != other.varargs[i])
             return false;
-    
+
         return true;
       }
     }
-  
+
     bool operator!=(const Expression &other) const {
-      if (opcode != other.opcode)
-        return true;
-      else if (opcode == EMPTY || opcode == TOMBSTONE)
-        return false;
-      else if (type != other.type)
-        return true;
-      else if (function != other.function)
-        return true;
-      else if (firstVN != other.firstVN)
-        return true;
-      else if (secondVN != other.secondVN)
-        return true;
-      else if (thirdVN != other.thirdVN)
-        return true;
-      else {
-        if (varargs.size() != other.varargs.size())
-          return true;
-      
-        for (size_t i = 0; i < varargs.size(); ++i)
-          if (varargs[i] != other.varargs[i])
-            return true;
-    
-          return false;
-      }
+      return !(*this == other);
     }
   };
-  
-  class VISIBILITY_HIDDEN ValueTable {
+
+  class ValueTable {
     private:
       DenseMap<Value*, uint32_t> valueNumbering;
       DenseMap<Expression, uint32_t> expressionNumbering;
       AliasAnalysis* AA;
       MemoryDependenceAnalysis* MD;
       DominatorTree* DT;
-  
+
       uint32_t nextValueNumber;
-    
+
       Expression::ExpressionOpcode getOpcode(BinaryOperator* BO);
       Expression::ExpressionOpcode getOpcode(CmpInst* C);
       Expression::ExpressionOpcode getOpcode(CastInst* C);
@@ -157,18 +137,24 @@ namespace {
       Expression create_expression(GetElementPtrInst* G);
       Expression create_expression(CallInst* C);
       Expression create_expression(Constant* C);
+      Expression create_expression(ExtractValueInst* C);
+      Expression create_expression(InsertValueInst* C);
+      
+      uint32_t lookup_or_add_call(CallInst* C);
     public:
       ValueTable() : nextValueNumber(1) { }
-      uint32_t lookup_or_add(ValueV);
-      uint32_t lookup(ValueV) const;
-      void add(ValueV, uint32_t num);
+      uint32_t lookup_or_add(Value *V);
+      uint32_t lookup(Value *V) const;
+      void add(Value *V, uint32_t num);
       void clear();
-      void erase(Valuev);
+      void erase(Value *v);
       unsigned size();
       void setAliasAnalysis(AliasAnalysis* A) { AA = A; }
+      AliasAnalysis *getAliasAnalysis() const { return AA; }
       void setMemDep(MemoryDependenceAnalysis* M) { MD = M; }
       void setDomTree(DominatorTree* D) { DT = D; }
       uint32_t getNextUnusedValueNumber() { return nextValueNumber; }
+      void verifyRemoved(const Value *) const;
   };
 }
 
@@ -177,30 +163,25 @@ template <> struct DenseMapInfo<Expression> {
   static inline Expression getEmptyKey() {
     return Expression(Expression::EMPTY);
   }
-  
+
   static inline Expression getTombstoneKey() {
     return Expression(Expression::TOMBSTONE);
   }
-  
+
   static unsigned getHashValue(const Expression e) {
     unsigned hash = e.opcode;
-    
-    hash = e.firstVN + hash * 37;
-    hash = e.secondVN + hash * 37;
-    hash = e.thirdVN + hash * 37;
-    
+
     hash = ((unsigned)((uintptr_t)e.type >> 4) ^
-            (unsigned)((uintptr_t)e.type >> 9)) +
-           hash * 37;
-    
+            (unsigned)((uintptr_t)e.type >> 9));
+
     for (SmallVector<uint32_t, 4>::const_iterator I = e.varargs.begin(),
          E = e.varargs.end(); I != E; ++I)
       hash = *I + hash * 37;
-    
+
     hash = ((unsigned)((uintptr_t)e.function >> 4) ^
             (unsigned)((uintptr_t)e.function >> 9)) +
            hash * 37;
-    
+
     return hash;
   }
   static bool isEqual(const Expression &LHS, const Expression &RHS) {
@@ -216,10 +197,13 @@ template <> struct DenseMapInfo<Expression> {
 Expression::ExpressionOpcode ValueTable::getOpcode(BinaryOperator* BO) {
   switch(BO->getOpcode()) {
   default: // THIS SHOULD NEVER HAPPEN
-    assert(0 && "Binary operator with unknown opcode?");
+    llvm_unreachable("Binary operator with unknown opcode?");
   case Instruction::Add:  return Expression::ADD;
+  case Instruction::FAdd: return Expression::FADD;
   case Instruction::Sub:  return Expression::SUB;
+  case Instruction::FSub: return Expression::FSUB;
   case Instruction::Mul:  return Expression::MUL;
+  case Instruction::FMul: return Expression::FMUL;
   case Instruction::UDiv: return Expression::UDIV;
   case Instruction::SDiv: return Expression::SDIV;
   case Instruction::FDiv: return Expression::FDIV;
@@ -236,10 +220,10 @@ Expression::ExpressionOpcode ValueTable::getOpcode(BinaryOperator* BO) {
 }
 
 Expression::ExpressionOpcode ValueTable::getOpcode(CmpInst* C) {
-  if (isa<ICmpInst>(C) || isa<VICmpInst>(C)) {
+  if (isa<ICmpInst>(C)) {
     switch (C->getPredicate()) {
     default:  // THIS SHOULD NEVER HAPPEN
-      assert(0 && "Comparison with unknown predicate?");
+      llvm_unreachable("Comparison with unknown predicate?");
     case ICmpInst::ICMP_EQ:  return Expression::ICMPEQ;
     case ICmpInst::ICMP_NE:  return Expression::ICMPNE;
     case ICmpInst::ICMP_UGT: return Expression::ICMPUGT;
@@ -251,32 +235,32 @@ Expression::ExpressionOpcode ValueTable::getOpcode(CmpInst* C) {
     case ICmpInst::ICMP_SLT: return Expression::ICMPSLT;
     case ICmpInst::ICMP_SLE: return Expression::ICMPSLE;
     }
-  }
-  assert((isa<FCmpInst>(C) || isa<VFCmpInst>(C)) && "Unknown compare");
-  switch (C->getPredicate()) {
-  default: // THIS SHOULD NEVER HAPPEN
-    assert(0 && "Comparison with unknown predicate?");
-  case FCmpInst::FCMP_OEQ: return Expression::FCMPOEQ;
-  case FCmpInst::FCMP_OGT: return Expression::FCMPOGT;
-  case FCmpInst::FCMP_OGE: return Expression::FCMPOGE;
-  case FCmpInst::FCMP_OLT: return Expression::FCMPOLT;
-  case FCmpInst::FCMP_OLE: return Expression::FCMPOLE;
-  case FCmpInst::FCMP_ONE: return Expression::FCMPONE;
-  case FCmpInst::FCMP_ORD: return Expression::FCMPORD;
-  case FCmpInst::FCMP_UNO: return Expression::FCMPUNO;
-  case FCmpInst::FCMP_UEQ: return Expression::FCMPUEQ;
-  case FCmpInst::FCMP_UGT: return Expression::FCMPUGT;
-  case FCmpInst::FCMP_UGE: return Expression::FCMPUGE;
-  case FCmpInst::FCMP_ULT: return Expression::FCMPULT;
-  case FCmpInst::FCMP_ULE: return Expression::FCMPULE;
-  case FCmpInst::FCMP_UNE: return Expression::FCMPUNE;
+  } else {
+    switch (C->getPredicate()) {
+    default: // THIS SHOULD NEVER HAPPEN
+      llvm_unreachable("Comparison with unknown predicate?");
+    case FCmpInst::FCMP_OEQ: return Expression::FCMPOEQ;
+    case FCmpInst::FCMP_OGT: return Expression::FCMPOGT;
+    case FCmpInst::FCMP_OGE: return Expression::FCMPOGE;
+    case FCmpInst::FCMP_OLT: return Expression::FCMPOLT;
+    case FCmpInst::FCMP_OLE: return Expression::FCMPOLE;
+    case FCmpInst::FCMP_ONE: return Expression::FCMPONE;
+    case FCmpInst::FCMP_ORD: return Expression::FCMPORD;
+    case FCmpInst::FCMP_UNO: return Expression::FCMPUNO;
+    case FCmpInst::FCMP_UEQ: return Expression::FCMPUEQ;
+    case FCmpInst::FCMP_UGT: return Expression::FCMPUGT;
+    case FCmpInst::FCMP_UGE: return Expression::FCMPUGE;
+    case FCmpInst::FCMP_ULT: return Expression::FCMPULT;
+    case FCmpInst::FCMP_ULE: return Expression::FCMPULE;
+    case FCmpInst::FCMP_UNE: return Expression::FCMPUNE;
+    }
   }
 }
 
 Expression::ExpressionOpcode ValueTable::getOpcode(CastInst* C) {
   switch(C->getOpcode()) {
   default: // THIS SHOULD NEVER HAPPEN
-    assert(0 && "Cast operator with unknown opcode?");
+    llvm_unreachable("Cast operator with unknown opcode?");
   case Instruction::Trunc:    return Expression::TRUNC;
   case Instruction::ZExt:     return Expression::ZEXT;
   case Instruction::SExt:     return Expression::SEXT;
@@ -294,126 +278,144 @@ Expression::ExpressionOpcode ValueTable::getOpcode(CastInst* C) {
 
 Expression ValueTable::create_expression(CallInst* C) {
   Expression e;
-  
+
   e.type = C->getType();
-  e.firstVN = 0;
-  e.secondVN = 0;
-  e.thirdVN = 0;
   e.function = C->getCalledFunction();
   e.opcode = Expression::CALL;
-  
+
   for (CallInst::op_iterator I = C->op_begin()+1, E = C->op_end();
        I != E; ++I)
     e.varargs.push_back(lookup_or_add(*I));
-  
+
   return e;
 }
 
 Expression ValueTable::create_expression(BinaryOperator* BO) {
   Expression e;
-    
-  e.firstVN = lookup_or_add(BO->getOperand(0));
-  e.secondVN = lookup_or_add(BO->getOperand(1));
-  e.thirdVN = 0;
+  e.varargs.push_back(lookup_or_add(BO->getOperand(0)));
+  e.varargs.push_back(lookup_or_add(BO->getOperand(1)));
   e.function = 0;
   e.type = BO->getType();
   e.opcode = getOpcode(BO);
-  
+
   return e;
 }
 
 Expression ValueTable::create_expression(CmpInst* C) {
   Expression e;
-    
-  e.firstVN = lookup_or_add(C->getOperand(0));
-  e.secondVN = lookup_or_add(C->getOperand(1));
-  e.thirdVN = 0;
+
+  e.varargs.push_back(lookup_or_add(C->getOperand(0)));
+  e.varargs.push_back(lookup_or_add(C->getOperand(1)));
   e.function = 0;
   e.type = C->getType();
   e.opcode = getOpcode(C);
-  
+
   return e;
 }
 
 Expression ValueTable::create_expression(CastInst* C) {
   Expression e;
-    
-  e.firstVN = lookup_or_add(C->getOperand(0));
-  e.secondVN = 0;
-  e.thirdVN = 0;
+
+  e.varargs.push_back(lookup_or_add(C->getOperand(0)));
   e.function = 0;
   e.type = C->getType();
   e.opcode = getOpcode(C);
-  
+
   return e;
 }
 
 Expression ValueTable::create_expression(ShuffleVectorInst* S) {
   Expression e;
-    
-  e.firstVN = lookup_or_add(S->getOperand(0));
-  e.secondVN = lookup_or_add(S->getOperand(1));
-  e.thirdVN = lookup_or_add(S->getOperand(2));
+
+  e.varargs.push_back(lookup_or_add(S->getOperand(0)));
+  e.varargs.push_back(lookup_or_add(S->getOperand(1)));
+  e.varargs.push_back(lookup_or_add(S->getOperand(2)));
   e.function = 0;
   e.type = S->getType();
   e.opcode = Expression::SHUFFLE;
-  
+
   return e;
 }
 
 Expression ValueTable::create_expression(ExtractElementInst* E) {
   Expression e;
-    
-  e.firstVN = lookup_or_add(E->getOperand(0));
-  e.secondVN = lookup_or_add(E->getOperand(1));
-  e.thirdVN = 0;
+
+  e.varargs.push_back(lookup_or_add(E->getOperand(0)));
+  e.varargs.push_back(lookup_or_add(E->getOperand(1)));
   e.function = 0;
   e.type = E->getType();
   e.opcode = Expression::EXTRACT;
-  
+
   return e;
 }
 
 Expression ValueTable::create_expression(InsertElementInst* I) {
   Expression e;
-    
-  e.firstVN = lookup_or_add(I->getOperand(0));
-  e.secondVN = lookup_or_add(I->getOperand(1));
-  e.thirdVN = lookup_or_add(I->getOperand(2));
+
+  e.varargs.push_back(lookup_or_add(I->getOperand(0)));
+  e.varargs.push_back(lookup_or_add(I->getOperand(1)));
+  e.varargs.push_back(lookup_or_add(I->getOperand(2)));
   e.function = 0;
   e.type = I->getType();
   e.opcode = Expression::INSERT;
-  
+
   return e;
 }
 
 Expression ValueTable::create_expression(SelectInst* I) {
   Expression e;
-    
-  e.firstVN = lookup_or_add(I->getCondition());
-  e.secondVN = lookup_or_add(I->getTrueValue());
-  e.thirdVN = lookup_or_add(I->getFalseValue());
+
+  e.varargs.push_back(lookup_or_add(I->getCondition()));
+  e.varargs.push_back(lookup_or_add(I->getTrueValue()));
+  e.varargs.push_back(lookup_or_add(I->getFalseValue()));
   e.function = 0;
   e.type = I->getType();
   e.opcode = Expression::SELECT;
-  
+
   return e;
 }
 
 Expression ValueTable::create_expression(GetElementPtrInst* G) {
   Expression e;
-  
-  e.firstVN = lookup_or_add(G->getPointerOperand());
-  e.secondVN = 0;
-  e.thirdVN = 0;
+
+  e.varargs.push_back(lookup_or_add(G->getPointerOperand()));
   e.function = 0;
   e.type = G->getType();
   e.opcode = Expression::GEP;
-  
+
   for (GetElementPtrInst::op_iterator I = G->idx_begin(), E = G->idx_end();
        I != E; ++I)
     e.varargs.push_back(lookup_or_add(*I));
-  
+
+  return e;
+}
+
+Expression ValueTable::create_expression(ExtractValueInst* E) {
+  Expression e;
+
+  e.varargs.push_back(lookup_or_add(E->getAggregateOperand()));
+  for (ExtractValueInst::idx_iterator II = E->idx_begin(), IE = E->idx_end();
+       II != IE; ++II)
+    e.varargs.push_back(*II);
+  e.function = 0;
+  e.type = E->getType();
+  e.opcode = Expression::EXTRACTVALUE;
+
+  return e;
+}
+
+Expression ValueTable::create_expression(InsertValueInst* E) {
+  Expression e;
+
+  e.varargs.push_back(lookup_or_add(E->getAggregateOperand()));
+  e.varargs.push_back(lookup_or_add(E->getInsertedValueOperand()));
+  for (InsertValueInst::idx_iterator II = E->idx_begin(), IE = E->idx_end();
+       II != IE; ++II)
+    e.varargs.push_back(*II);
+  e.function = 0;
+  e.type = E->getType();
+  e.opcode = Expression::INSERTVALUE;
+
   return e;
 }
 
@@ -422,256 +424,206 @@ Expression ValueTable::create_expression(GetElementPtrInst* G) {
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 /// add - Insert a value into the table with a specified value number.
-void ValueTable::add(ValueV, uint32_t num) {
+void ValueTable::add(Value *V, uint32_t num) {
   valueNumbering.insert(std::make_pair(V, num));
 }
 
-/// lookup_or_add - Returns the value number for the specified value, assigning
-/// it a new number if it did not have one before.
-uint32_t ValueTable::lookup_or_add(Value* V) {
-  DenseMap<Value*, uint32_t>::iterator VI = valueNumbering.find(V);
-  if (VI != valueNumbering.end())
-    return VI->second;
-  
-  if (CallInst* C = dyn_cast<CallInst>(V)) {
-    if (AA->doesNotAccessMemory(C)) {
-      Expression e = create_expression(C);
-    
-      DenseMap<Expression, uint32_t>::iterator EI = expressionNumbering.find(e);
-      if (EI != expressionNumbering.end()) {
-        valueNumbering.insert(std::make_pair(V, EI->second));
-        return EI->second;
-      } else {
-        expressionNumbering.insert(std::make_pair(e, nextValueNumber));
-        valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
-      
-        return nextValueNumber++;
-      }
-    } else if (AA->onlyReadsMemory(C)) {
-      Expression e = create_expression(C);
-      
-      if (expressionNumbering.find(e) == expressionNumbering.end()) {
-        expressionNumbering.insert(std::make_pair(e, nextValueNumber));
-        valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
-        return nextValueNumber++;
-      }
-      
-      MemDepResult local_dep = MD->getDependency(C);
-      
-      if (local_dep.isNone()) {
-        valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
+uint32_t ValueTable::lookup_or_add_call(CallInst* C) {
+  if (AA->doesNotAccessMemory(C)) {
+    Expression exp = create_expression(C);
+    uint32_t& e = expressionNumbering[exp];
+    if (!e) e = nextValueNumber++;
+    valueNumbering[C] = e;
+    return e;
+  } else if (AA->onlyReadsMemory(C)) {
+    Expression exp = create_expression(C);
+    uint32_t& e = expressionNumbering[exp];
+    if (!e) {
+      e = nextValueNumber++;
+      valueNumbering[C] = e;
+      return e;
+    }
+
+    MemDepResult local_dep = MD->getDependency(C);
+
+    if (!local_dep.isDef() && !local_dep.isNonLocal()) {
+      valueNumbering[C] =  nextValueNumber;
+      return nextValueNumber++;
+    }
+
+    if (local_dep.isDef()) {
+      CallInst* local_cdep = cast<CallInst>(local_dep.getInst());
+
+      if (local_cdep->getNumOperands() != C->getNumOperands()) {
+        valueNumbering[C] = nextValueNumber;
         return nextValueNumber++;
-      } else if (Instruction *LocalDepInst = local_dep.getInst()) {
-        // FIXME: INDENT PROPERLY!
-        if (!isa<CallInst>(LocalDepInst)) {
-          valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
-          return nextValueNumber++;
-        }
-        
-        CallInst* local_cdep = cast<CallInst>(LocalDepInst);
-        
-        // FIXME: INDENT PROPERLY.
-        if (local_cdep->getCalledFunction() != C->getCalledFunction() ||
-            local_cdep->getNumOperands() != C->getNumOperands()) {
-          valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
-          return nextValueNumber++;
-        } else if (!C->getCalledFunction()) { 
-          valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
-          return nextValueNumber++;
-        } else {
-          for (unsigned i = 1; i < C->getNumOperands(); ++i) {
-            uint32_t c_vn = lookup_or_add(C->getOperand(i));
-            uint32_t cd_vn = lookup_or_add(local_cdep->getOperand(i));
-            if (c_vn != cd_vn) {
-              valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
-              return nextValueNumber++;
-            }
-          }
-        
-          uint32_t v = lookup_or_add(local_cdep);
-          valueNumbering.insert(std::make_pair(V, v));
-          return v;
-        }
       }
-      
-      
-      SmallVector<std::pair<BasicBlock*, MemDepResult>, 32> deps;
-      MD->getNonLocalDependency(C, deps);
-      CallInst* cdep = 0;
-      
-      for (SmallVector<std::pair<BasicBlock*, MemDepResult>, 32>
-             ::iterator I = deps.begin(), E = deps.end(); I != E; ++I) {
-        if (I->second.isNone()) {
-          valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
 
+      for (unsigned i = 1; i < C->getNumOperands(); ++i) {
+        uint32_t c_vn = lookup_or_add(C->getOperand(i));
+        uint32_t cd_vn = lookup_or_add(local_cdep->getOperand(i));
+        if (c_vn != cd_vn) {
+          valueNumbering[C] = nextValueNumber;
           return nextValueNumber++;
-        } else if (Instruction *NonLocalDepInst = I->second.getInst()) {
-          // FIXME: INDENT PROPERLY
-          // FIXME: All duplicated with non-local case.
-          if (cdep == 0 && DT->properlyDominates(I->first, C->getParent())) {
-            if (CallInst* CD = dyn_cast<CallInst>(NonLocalDepInst))
-              cdep = CD;
-            else {
-              valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
-              return nextValueNumber++;
-            }
-          } else {
-            valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
-            return nextValueNumber++;
-          }
         }
       }
-      
-      if (!cdep) {
-        valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
-        return nextValueNumber++;
+
+      uint32_t v = lookup_or_add(local_cdep);
+      valueNumbering[C] = v;
+      return v;
+    }
+
+    // Non-local case.
+    const MemoryDependenceAnalysis::NonLocalDepInfo &deps =
+      MD->getNonLocalCallDependency(CallSite(C));
+    // FIXME: call/call dependencies for readonly calls should return def, not
+    // clobber!  Move the checking logic to MemDep!
+    CallInst* cdep = 0;
+
+    // Check to see if we have a single dominating call instruction that is
+    // identical to C.
+    for (unsigned i = 0, e = deps.size(); i != e; ++i) {
+      const MemoryDependenceAnalysis::NonLocalDepEntry *I = &deps[i];
+      // Ignore non-local dependencies.
+      if (I->second.isNonLocal())
+        continue;
+
+      // We don't handle non-depedencies.  If we already have a call, reject
+      // instruction dependencies.
+      if (I->second.isClobber() || cdep != 0) {
+        cdep = 0;
+        break;
       }
-      
-      // FIXME: THIS ISN'T SAFE: CONSIDER:
-      // X = strlen(str)
-      //   if (C)
-      //     str[0] = 1;
-      // Y = strlen(str)
-      // This doesn't guarantee all-paths availability!
-      if (cdep->getCalledFunction() != C->getCalledFunction() ||
-          cdep->getNumOperands() != C->getNumOperands()) {
-        valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
-        return nextValueNumber++;
-      } else if (!C->getCalledFunction()) { 
-        valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
-        return nextValueNumber++;
-      } else {
-        for (unsigned i = 1; i < C->getNumOperands(); ++i) {
-          uint32_t c_vn = lookup_or_add(C->getOperand(i));
-          uint32_t cd_vn = lookup_or_add(cdep->getOperand(i));
-          if (c_vn != cd_vn) {
-            valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
-            return nextValueNumber++;
-          }
-        }
-        
-        uint32_t v = lookup_or_add(cdep);
-        valueNumbering.insert(std::make_pair(V, v));
-        return v;
+
+      CallInst *NonLocalDepCall = dyn_cast<CallInst>(I->second.getInst());
+      // FIXME: All duplicated with non-local case.
+      if (NonLocalDepCall && DT->properlyDominates(I->first, C->getParent())){
+        cdep = NonLocalDepCall;
+        continue;
       }
-      
-    } else {
-      valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
-      return nextValueNumber++;
-    }
-  } else if (BinaryOperator* BO = dyn_cast<BinaryOperator>(V)) {
-    Expression e = create_expression(BO);
-    
-    DenseMap<Expression, uint32_t>::iterator EI = expressionNumbering.find(e);
-    if (EI != expressionNumbering.end()) {
-      valueNumbering.insert(std::make_pair(V, EI->second));
-      return EI->second;
-    } else {
-      expressionNumbering.insert(std::make_pair(e, nextValueNumber));
-      valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
-      
-      return nextValueNumber++;
-    }
-  } else if (CmpInst* C = dyn_cast<CmpInst>(V)) {
-    Expression e = create_expression(C);
-    
-    DenseMap<Expression, uint32_t>::iterator EI = expressionNumbering.find(e);
-    if (EI != expressionNumbering.end()) {
-      valueNumbering.insert(std::make_pair(V, EI->second));
-      return EI->second;
-    } else {
-      expressionNumbering.insert(std::make_pair(e, nextValueNumber));
-      valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
-      
-      return nextValueNumber++;
-    }
-  } else if (ShuffleVectorInst* U = dyn_cast<ShuffleVectorInst>(V)) {
-    Expression e = create_expression(U);
-    
-    DenseMap<Expression, uint32_t>::iterator EI = expressionNumbering.find(e);
-    if (EI != expressionNumbering.end()) {
-      valueNumbering.insert(std::make_pair(V, EI->second));
-      return EI->second;
-    } else {
-      expressionNumbering.insert(std::make_pair(e, nextValueNumber));
-      valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
-      
-      return nextValueNumber++;
-    }
-  } else if (ExtractElementInst* U = dyn_cast<ExtractElementInst>(V)) {
-    Expression e = create_expression(U);
-    
-    DenseMap<Expression, uint32_t>::iterator EI = expressionNumbering.find(e);
-    if (EI != expressionNumbering.end()) {
-      valueNumbering.insert(std::make_pair(V, EI->second));
-      return EI->second;
-    } else {
-      expressionNumbering.insert(std::make_pair(e, nextValueNumber));
-      valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
-      
-      return nextValueNumber++;
-    }
-  } else if (InsertElementInst* U = dyn_cast<InsertElementInst>(V)) {
-    Expression e = create_expression(U);
-    
-    DenseMap<Expression, uint32_t>::iterator EI = expressionNumbering.find(e);
-    if (EI != expressionNumbering.end()) {
-      valueNumbering.insert(std::make_pair(V, EI->second));
-      return EI->second;
-    } else {
-      expressionNumbering.insert(std::make_pair(e, nextValueNumber));
-      valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
-      
-      return nextValueNumber++;
+
+      cdep = 0;
+      break;
     }
-  } else if (SelectInst* U = dyn_cast<SelectInst>(V)) {
-    Expression e = create_expression(U);
-    
-    DenseMap<Expression, uint32_t>::iterator EI = expressionNumbering.find(e);
-    if (EI != expressionNumbering.end()) {
-      valueNumbering.insert(std::make_pair(V, EI->second));
-      return EI->second;
-    } else {
-      expressionNumbering.insert(std::make_pair(e, nextValueNumber));
-      valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
-      
+
+    if (!cdep) {
+      valueNumbering[C] = nextValueNumber;
       return nextValueNumber++;
     }
-  } else if (CastInst* U = dyn_cast<CastInst>(V)) {
-    Expression e = create_expression(U);
-    
-    DenseMap<Expression, uint32_t>::iterator EI = expressionNumbering.find(e);
-    if (EI != expressionNumbering.end()) {
-      valueNumbering.insert(std::make_pair(V, EI->second));
-      return EI->second;
-    } else {
-      expressionNumbering.insert(std::make_pair(e, nextValueNumber));
-      valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
-      
+
+    if (cdep->getNumOperands() != C->getNumOperands()) {
+      valueNumbering[C] = nextValueNumber;
       return nextValueNumber++;
     }
-  } else if (GetElementPtrInst* U = dyn_cast<GetElementPtrInst>(V)) {
-    Expression e = create_expression(U);
-    
-    DenseMap<Expression, uint32_t>::iterator EI = expressionNumbering.find(e);
-    if (EI != expressionNumbering.end()) {
-      valueNumbering.insert(std::make_pair(V, EI->second));
-      return EI->second;
-    } else {
-      expressionNumbering.insert(std::make_pair(e, nextValueNumber));
-      valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
-      
-      return nextValueNumber++;
+    for (unsigned i = 1; i < C->getNumOperands(); ++i) {
+      uint32_t c_vn = lookup_or_add(C->getOperand(i));
+      uint32_t cd_vn = lookup_or_add(cdep->getOperand(i));
+      if (c_vn != cd_vn) {
+        valueNumbering[C] = nextValueNumber;
+        return nextValueNumber++;
+      }
     }
+
+    uint32_t v = lookup_or_add(cdep);
+    valueNumbering[C] = v;
+    return v;
+
   } else {
-    valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
+    valueNumbering[C] = nextValueNumber;
+    return nextValueNumber++;
+  }
+}
+
+/// lookup_or_add - Returns the value number for the specified value, assigning
+/// it a new number if it did not have one before.
+uint32_t ValueTable::lookup_or_add(Value *V) {
+  DenseMap<Value*, uint32_t>::iterator VI = valueNumbering.find(V);
+  if (VI != valueNumbering.end())
+    return VI->second;
+
+  if (!isa<Instruction>(V)) {
+    valueNumbering[V] = nextValueNumber;
     return nextValueNumber++;
   }
+  
+  Instruction* I = cast<Instruction>(V);
+  Expression exp;
+  switch (I->getOpcode()) {
+    case Instruction::Call:
+      return lookup_or_add_call(cast<CallInst>(I));
+    case Instruction::Add:
+    case Instruction::FAdd:
+    case Instruction::Sub:
+    case Instruction::FSub:
+    case Instruction::Mul:
+    case Instruction::FMul:
+    case Instruction::UDiv:
+    case Instruction::SDiv:
+    case Instruction::FDiv:
+    case Instruction::URem:
+    case Instruction::SRem:
+    case Instruction::FRem:
+    case Instruction::Shl:
+    case Instruction::LShr:
+    case Instruction::AShr:
+    case Instruction::And:
+    case Instruction::Or :
+    case Instruction::Xor:
+      exp = create_expression(cast<BinaryOperator>(I));
+      break;
+    case Instruction::ICmp:
+    case Instruction::FCmp:
+      exp = create_expression(cast<CmpInst>(I));
+      break;
+    case Instruction::Trunc:
+    case Instruction::ZExt:
+    case Instruction::SExt:
+    case Instruction::FPToUI:
+    case Instruction::FPToSI:
+    case Instruction::UIToFP:
+    case Instruction::SIToFP:
+    case Instruction::FPTrunc:
+    case Instruction::FPExt:
+    case Instruction::PtrToInt:
+    case Instruction::IntToPtr:
+    case Instruction::BitCast:
+      exp = create_expression(cast<CastInst>(I));
+      break;
+    case Instruction::Select:
+      exp = create_expression(cast<SelectInst>(I));
+      break;
+    case Instruction::ExtractElement:
+      exp = create_expression(cast<ExtractElementInst>(I));
+      break;
+    case Instruction::InsertElement:
+      exp = create_expression(cast<InsertElementInst>(I));
+      break;
+    case Instruction::ShuffleVector:
+      exp = create_expression(cast<ShuffleVectorInst>(I));
+      break;
+    case Instruction::ExtractValue:
+      exp = create_expression(cast<ExtractValueInst>(I));
+      break;
+    case Instruction::InsertValue:
+      exp = create_expression(cast<InsertValueInst>(I));
+      break;      
+    case Instruction::GetElementPtr:
+      exp = create_expression(cast<GetElementPtrInst>(I));
+      break;
+    default:
+      valueNumbering[V] = nextValueNumber;
+      return nextValueNumber++;
+  }
+
+  uint32_t& e = expressionNumbering[exp];
+  if (!e) e = nextValueNumber++;
+  valueNumbering[V] = e;
+  return e;
 }
 
 /// lookup - Returns the value number of the specified value. Fails if
 /// the value has not yet been numbered.
-uint32_t ValueTable::lookup(ValueV) const {
+uint32_t ValueTable::lookup(Value *V) const {
   DenseMap<Value*, uint32_t>::iterator VI = valueNumbering.find(V);
   assert(VI != valueNumbering.end() && "Value not numbered?");
   return VI->second;
@@ -685,73 +637,75 @@ void ValueTable::clear() {
 }
 
 /// erase - Remove a value from the value numbering
-void ValueTable::erase(ValueV) {
+void ValueTable::erase(Value *V) {
   valueNumbering.erase(V);
 }
 
+/// verifyRemoved - Verify that the value is removed from all internal data
+/// structures.
+void ValueTable::verifyRemoved(const Value *V) const {
+  for (DenseMap<Value*, uint32_t>::iterator
+         I = valueNumbering.begin(), E = valueNumbering.end(); I != E; ++I) {
+    assert(I->first != V && "Inst still occurs in value numbering map!");
+  }
+}
+
 //===----------------------------------------------------------------------===//
-//                         GVN Pass
+//                                GVN Pass
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 namespace {
-  struct VISIBILITY_HIDDEN ValueNumberScope {
+  struct ValueNumberScope {
     ValueNumberScope* parent;
     DenseMap<uint32_t, Value*> table;
-    
+
     ValueNumberScope(ValueNumberScope* p) : parent(p) { }
   };
 }
 
 namespace {
 
-  class VISIBILITY_HIDDEN GVN : public FunctionPass {
+  class GVN : public FunctionPass {
     bool runOnFunction(Function &F);
   public:
     static char ID; // Pass identification, replacement for typeid
     GVN() : FunctionPass(&ID) { }
 
   private:
+    MemoryDependenceAnalysis *MD;
+    DominatorTree *DT;
+
     ValueTable VN;
     DenseMap<BasicBlock*, ValueNumberScope*> localAvail;
-    
-    typedef DenseMap<Value*, SmallPtrSet<Instruction*, 4> > PhiMapType;
-    PhiMapType phiMap;
-    
-    
+
     // This transformation requires dominator postdominator info
     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
       AU.addRequired<DominatorTree>();
       AU.addRequired<MemoryDependenceAnalysis>();
       AU.addRequired<AliasAnalysis>();
-      
+
       AU.addPreserved<DominatorTree>();
       AU.addPreserved<AliasAnalysis>();
     }
-  
+
     // Helper fuctions
     // FIXME: eliminate or document these better
     bool processLoad(LoadInst* L,
-                     DenseMap<Value*, LoadInst*> &lastLoad,
                      SmallVectorImpl<Instruction*> &toErase);
-    bool processInstruction(Instruction* I,
-                            DenseMap<Value*, LoadInst*>& lastSeenLoad,
+    bool processInstruction(Instruction *I,
                             SmallVectorImpl<Instruction*> &toErase);
     bool processNonLocalLoad(LoadInst* L,
                              SmallVectorImpl<Instruction*> &toErase);
-    bool processBlock(DomTreeNode* DTN);
-    Value *GetValueForBlock(BasicBlock *BB, LoadInst* orig,
-                            DenseMap<BasicBlock*, Value*> &Phis,
-                            bool top_level = false);
+    bool processBlock(BasicBlock *BB);
     void dump(DenseMap<uint32_t, Value*>& d);
     bool iterateOnFunction(Function &F);
-    Value* CollapsePhi(PHINode* p);
-    bool isSafeReplacement(PHINode* p, Instruction* inst);
+    Value *CollapsePhi(PHINode* p);
     bool performPRE(Function& F);
-    Value* lookupNumber(BasicBlock* BB, uint32_t num);
-    bool mergeBlockIntoPredecessor(BasicBlock* BB);
+    Value *lookupNumber(BasicBlock *BB, uint32_t num);
     void cleanupGlobalSets();
+    void verifyRemoved(const Instruction *I) const;
   };
-  
+
   char GVN::ID = 0;
 }
 
@@ -771,606 +725,1277 @@ void GVN::dump(DenseMap<uint32_t, Value*>& d) {
   printf("}\n");
 }
 
-Value* GVN::CollapsePhi(PHINode* p) {
-  DominatorTree &DT = getAnalysis<DominatorTree>();
-  Value* constVal = p->hasConstantValue();
-  
-  if (!constVal) return 0;
-  
-  Instruction* inst = dyn_cast<Instruction>(constVal);
-  if (!inst)
-    return constVal;
-    
-  if (DT.dominates(inst, p))
-    if (isSafeReplacement(p, inst))
-      return inst;
-  return 0;
-}
-
-bool GVN::isSafeReplacement(PHINode* p, Instruction* inst) {
+static bool isSafeReplacement(PHINode* p, Instruction *inst) {
   if (!isa<PHINode>(inst))
     return true;
-  
+
   for (Instruction::use_iterator UI = p->use_begin(), E = p->use_end();
        UI != E; ++UI)
     if (PHINode* use_phi = dyn_cast<PHINode>(UI))
       if (use_phi->getParent() == inst->getParent())
         return false;
+
+  return true;
+}
+
+Value *GVN::CollapsePhi(PHINode *PN) {
+  Value *ConstVal = PN->hasConstantValue(DT);
+  if (!ConstVal) return 0;
+
+  Instruction *Inst = dyn_cast<Instruction>(ConstVal);
+  if (!Inst)
+    return ConstVal;
+
+  if (DT->dominates(Inst, PN))
+    if (isSafeReplacement(PN, Inst))
+      return Inst;
+  return 0;
+}
+
+/// IsValueFullyAvailableInBlock - Return true if we can prove that the value
+/// we're analyzing is fully available in the specified block.  As we go, keep
+/// track of which blocks we know are fully alive in FullyAvailableBlocks.  This
+/// map is actually a tri-state map with the following values:
+///   0) we know the block *is not* fully available.
+///   1) we know the block *is* fully available.
+///   2) we do not know whether the block is fully available or not, but we are
+///      currently speculating that it will be.
+///   3) we are speculating for this block and have used that to speculate for
+///      other blocks.
+static bool IsValueFullyAvailableInBlock(BasicBlock *BB,
+                            DenseMap<BasicBlock*, char> &FullyAvailableBlocks) {
+  // Optimistically assume that the block is fully available and check to see
+  // if we already know about this block in one lookup.
+  std::pair<DenseMap<BasicBlock*, char>::iterator, char> IV =
+    FullyAvailableBlocks.insert(std::make_pair(BB, 2));
+
+  // If the entry already existed for this block, return the precomputed value.
+  if (!IV.second) {
+    // If this is a speculative "available" value, mark it as being used for
+    // speculation of other blocks.
+    if (IV.first->second == 2)
+      IV.first->second = 3;
+    return IV.first->second != 0;
+  }
+
+  // Otherwise, see if it is fully available in all predecessors.
+  pred_iterator PI = pred_begin(BB), PE = pred_end(BB);
+
+  // If this block has no predecessors, it isn't live-in here.
+  if (PI == PE)
+    goto SpeculationFailure;
+
+  for (; PI != PE; ++PI)
+    // If the value isn't fully available in one of our predecessors, then it
+    // isn't fully available in this block either.  Undo our previous
+    // optimistic assumption and bail out.
+    if (!IsValueFullyAvailableInBlock(*PI, FullyAvailableBlocks))
+      goto SpeculationFailure;
+
+  return true;
+
+// SpeculationFailure - If we get here, we found out that this is not, after
+// all, a fully-available block.  We have a problem if we speculated on this and
+// used the speculation to mark other blocks as available.
+SpeculationFailure:
+  char &BBVal = FullyAvailableBlocks[BB];
+
+  // If we didn't speculate on this, just return with it set to false.
+  if (BBVal == 2) {
+    BBVal = 0;
+    return false;
+  }
+
+  // If we did speculate on this value, we could have blocks set to 1 that are
+  // incorrect.  Walk the (transitive) successors of this block and mark them as
+  // 0 if set to one.
+  SmallVector<BasicBlock*, 32> BBWorklist;
+  BBWorklist.push_back(BB);
+
+  while (!BBWorklist.empty()) {
+    BasicBlock *Entry = BBWorklist.pop_back_val();
+    // Note that this sets blocks to 0 (unavailable) if they happen to not
+    // already be in FullyAvailableBlocks.  This is safe.
+    char &EntryVal = FullyAvailableBlocks[Entry];
+    if (EntryVal == 0) continue;  // Already unavailable.
+
+    // Mark as unavailable.
+    EntryVal = 0;
+
+    for (succ_iterator I = succ_begin(Entry), E = succ_end(Entry); I != E; ++I)
+      BBWorklist.push_back(*I);
+  }
+
+  return false;
+}
+
+
+/// CanCoerceMustAliasedValueToLoad - Return true if
+/// CoerceAvailableValueToLoadType will succeed.
+static bool CanCoerceMustAliasedValueToLoad(Value *StoredVal,
+                                            const Type *LoadTy,
+                                            const TargetData &TD) {
+  // If the loaded or stored value is an first class array or struct, don't try
+  // to transform them.  We need to be able to bitcast to integer.
+  if (isa<StructType>(LoadTy) || isa<ArrayType>(LoadTy) ||
+      isa<StructType>(StoredVal->getType()) ||
+      isa<ArrayType>(StoredVal->getType()))
+    return false;
+  
+  // The store has to be at least as big as the load.
+  if (TD.getTypeSizeInBits(StoredVal->getType()) <
+        TD.getTypeSizeInBits(LoadTy))
+    return false;
   
   return true;
 }
+  
 
-/// GetValueForBlock - Get the value to use within the specified basic block.
-/// available values are in Phis.
-Value *GVN::GetValueForBlock(BasicBlock *BB, LoadInst* orig,
-                             DenseMap<BasicBlock*, Value*> &Phis,
-                             bool top_level) { 
-                                 
-  // If we have already computed this value, return the previously computed val.
-  DenseMap<BasicBlock*, Value*>::iterator V = Phis.find(BB);
-  if (V != Phis.end() && !top_level) return V->second;
+/// CoerceAvailableValueToLoadType - If we saw a store of a value to memory, and
+/// then a load from a must-aliased pointer of a different type, try to coerce
+/// the stored value.  LoadedTy is the type of the load we want to replace and
+/// InsertPt is the place to insert new instructions.
+///
+/// If we can't do it, return null.
+static Value *CoerceAvailableValueToLoadType(Value *StoredVal, 
+                                             const Type *LoadedTy,
+                                             Instruction *InsertPt,
+                                             const TargetData &TD) {
+  if (!CanCoerceMustAliasedValueToLoad(StoredVal, LoadedTy, TD))
+    return 0;
   
-  // If the block is unreachable, just return undef, since this path
-  // can't actually occur at runtime.
-  if (!getAnalysis<DominatorTree>().isReachableFromEntry(BB))
-    return Phis[BB] = UndefValue::get(orig->getType());
+  const Type *StoredValTy = StoredVal->getType();
   
-  BasicBlock* singlePred = BB->getSinglePredecessor();
-  if (singlePred) {
-    Value *ret = GetValueForBlock(singlePred, orig, Phis);
-    Phis[BB] = ret;
-    return ret;
-  }
+  uint64_t StoreSize = TD.getTypeSizeInBits(StoredValTy);
+  uint64_t LoadSize = TD.getTypeSizeInBits(LoadedTy);
   
-  // Otherwise, the idom is the loop, so we need to insert a PHI node.  Do so
-  // now, then get values to fill in the incoming values for the PHI.
-  PHINode *PN = PHINode::Create(orig->getType(), orig->getName()+".rle",
-                                BB->begin());
-  PN->reserveOperandSpace(std::distance(pred_begin(BB), pred_end(BB)));
+  // If the store and reload are the same size, we can always reuse it.
+  if (StoreSize == LoadSize) {
+    if (isa<PointerType>(StoredValTy) && isa<PointerType>(LoadedTy)) {
+      // Pointer to Pointer -> use bitcast.
+      return new BitCastInst(StoredVal, LoadedTy, "", InsertPt);
+    }
+    
+    // Convert source pointers to integers, which can be bitcast.
+    if (isa<PointerType>(StoredValTy)) {
+      StoredValTy = TD.getIntPtrType(StoredValTy->getContext());
+      StoredVal = new PtrToIntInst(StoredVal, StoredValTy, "", InsertPt);
+    }
+    
+    const Type *TypeToCastTo = LoadedTy;
+    if (isa<PointerType>(TypeToCastTo))
+      TypeToCastTo = TD.getIntPtrType(StoredValTy->getContext());
+    
+    if (StoredValTy != TypeToCastTo)
+      StoredVal = new BitCastInst(StoredVal, TypeToCastTo, "", InsertPt);
+    
+    // Cast to pointer if the load needs a pointer type.
+    if (isa<PointerType>(LoadedTy))
+      StoredVal = new IntToPtrInst(StoredVal, LoadedTy, "", InsertPt);
+    
+    return StoredVal;
+  }
   
-  if (Phis.count(BB) == 0)
-    Phis.insert(std::make_pair(BB, PN));
+  // If the loaded value is smaller than the available value, then we can
+  // extract out a piece from it.  If the available value is too small, then we
+  // can't do anything.
+  assert(StoreSize >= LoadSize && "CanCoerceMustAliasedValueToLoad fail");
   
-  // Fill in the incoming values for the block.
-  for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI) {
-    Value* val = GetValueForBlock(*PI, orig, Phis);
-    PN->addIncoming(val, *PI);
+  // Convert source pointers to integers, which can be manipulated.
+  if (isa<PointerType>(StoredValTy)) {
+    StoredValTy = TD.getIntPtrType(StoredValTy->getContext());
+    StoredVal = new PtrToIntInst(StoredVal, StoredValTy, "", InsertPt);
   }
   
-  AliasAnalysis& AA = getAnalysis<AliasAnalysis>();
-  AA.copyValue(orig, PN);
+  // Convert vectors and fp to integer, which can be manipulated.
+  if (!isa<IntegerType>(StoredValTy)) {
+    StoredValTy = IntegerType::get(StoredValTy->getContext(), StoreSize);
+    StoredVal = new BitCastInst(StoredVal, StoredValTy, "", InsertPt);
+  }
   
-  // Attempt to collapse PHI nodes that are trivially redundant
-  Value* v = CollapsePhi(PN);
-  if (!v) {
-    // Cache our phi construction results
-    phiMap[orig->getPointerOperand()].insert(PN);
-    return PN;
+  // If this is a big-endian system, we need to shift the value down to the low
+  // bits so that a truncate will work.
+  if (TD.isBigEndian()) {
+    Constant *Val = ConstantInt::get(StoredVal->getType(), StoreSize-LoadSize);
+    StoredVal = BinaryOperator::CreateLShr(StoredVal, Val, "tmp", InsertPt);
   }
+  
+  // Truncate the integer to the right size now.
+  const Type *NewIntTy = IntegerType::get(StoredValTy->getContext(), LoadSize);
+  StoredVal = new TruncInst(StoredVal, NewIntTy, "trunc", InsertPt);
+  
+  if (LoadedTy == NewIntTy)
+    return StoredVal;
+  
+  // If the result is a pointer, inttoptr.
+  if (isa<PointerType>(LoadedTy))
+    return new IntToPtrInst(StoredVal, LoadedTy, "inttoptr", InsertPt);
+  
+  // Otherwise, bitcast.
+  return new BitCastInst(StoredVal, LoadedTy, "bitcast", InsertPt);
+}
+
+/// GetBaseWithConstantOffset - Analyze the specified pointer to see if it can
+/// be expressed as a base pointer plus a constant offset.  Return the base and
+/// offset to the caller.
+static Value *GetBaseWithConstantOffset(Value *Ptr, int64_t &Offset,
+                                        const TargetData &TD) {
+  Operator *PtrOp = dyn_cast<Operator>(Ptr);
+  if (PtrOp == 0) return Ptr;
+  
+  // Just look through bitcasts.
+  if (PtrOp->getOpcode() == Instruction::BitCast)
+    return GetBaseWithConstantOffset(PtrOp->getOperand(0), Offset, TD);
+  
+  // If this is a GEP with constant indices, we can look through it.
+  GEPOperator *GEP = dyn_cast<GEPOperator>(PtrOp);
+  if (GEP == 0 || !GEP->hasAllConstantIndices()) return Ptr;
+  
+  gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(GEP);
+  for (User::op_iterator I = GEP->idx_begin(), E = GEP->idx_end(); I != E;
+       ++I, ++GTI) {
+    ConstantInt *OpC = cast<ConstantInt>(*I);
+    if (OpC->isZero()) continue;
     
-  MemoryDependenceAnalysis& MD = getAnalysis<MemoryDependenceAnalysis>();
+    // Handle a struct and array indices which add their offset to the pointer.
+    if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(*GTI)) {
+      Offset += TD.getStructLayout(STy)->getElementOffset(OpC->getZExtValue());
+    } else {
+      uint64_t Size = TD.getTypeAllocSize(GTI.getIndexedType());
+      Offset += OpC->getSExtValue()*Size;
+    }
+  }
+  
+  // Re-sign extend from the pointer size if needed to get overflow edge cases
+  // right.
+  unsigned PtrSize = TD.getPointerSizeInBits();
+  if (PtrSize < 64)
+    Offset = (Offset << (64-PtrSize)) >> (64-PtrSize);
+  
+  return GetBaseWithConstantOffset(GEP->getPointerOperand(), Offset, TD);
+}
 
-  MD.removeInstruction(PN);
-  PN->replaceAllUsesWith(v);
 
-  for (DenseMap<BasicBlock*, Value*>::iterator I = Phis.begin(),
-       E = Phis.end(); I != E; ++I)
-    if (I->second == PN)
-      I->second = v;
+/// AnalyzeLoadFromClobberingStore - This function is called when we have a
+/// memdep query of a load that ends up being a clobbering store.  This means
+/// that the store *may* provide bits used by the load but we can't be sure
+/// because the pointers don't mustalias.  Check this case to see if there is
+/// anything more we can do before we give up.  This returns -1 if we have to
+/// give up, or a byte number in the stored value of the piece that feeds the
+/// load.
+static int AnalyzeLoadFromClobberingStore(LoadInst *L, StoreInst *DepSI,
+                                          const TargetData &TD) {
+  // If the loaded or stored value is an first class array or struct, don't try
+  // to transform them.  We need to be able to bitcast to integer.
+  if (isa<StructType>(L->getType()) || isa<ArrayType>(L->getType()) ||
+      isa<StructType>(DepSI->getOperand(0)->getType()) ||
+      isa<ArrayType>(DepSI->getOperand(0)->getType()))
+    return -1;
+  
+  int64_t StoreOffset = 0, LoadOffset = 0;
+  Value *StoreBase = 
+    GetBaseWithConstantOffset(DepSI->getPointerOperand(), StoreOffset, TD);
+  Value *LoadBase = 
+    GetBaseWithConstantOffset(L->getPointerOperand(), LoadOffset, TD);
+  if (StoreBase != LoadBase)
+    return -1;
+  
+  // If the load and store are to the exact same address, they should have been
+  // a must alias.  AA must have gotten confused.
+  // FIXME: Study to see if/when this happens.
+  if (LoadOffset == StoreOffset) {
+#if 0
+    errs() << "STORE/LOAD DEP WITH COMMON POINTER MISSED:\n"
+    << "Base       = " << *StoreBase << "\n"
+    << "Store Ptr  = " << *DepSI->getPointerOperand() << "\n"
+    << "Store Offs = " << StoreOffset << " - " << *DepSI << "\n"
+    << "Load Ptr   = " << *L->getPointerOperand() << "\n"
+    << "Load Offs  = " << LoadOffset << " - " << *L << "\n\n";
+    errs() << "'" << L->getParent()->getParent()->getName() << "'"
+    << *L->getParent();
+#endif
+    return -1;
+  }
+  
+  // If the load and store don't overlap at all, the store doesn't provide
+  // anything to the load.  In this case, they really don't alias at all, AA
+  // must have gotten confused.
+  // FIXME: Investigate cases where this bails out, e.g. rdar://7238614. Then
+  // remove this check, as it is duplicated with what we have below.
+  uint64_t StoreSize = TD.getTypeSizeInBits(DepSI->getOperand(0)->getType());
+  uint64_t LoadSize = TD.getTypeSizeInBits(L->getType());
+  
+  if ((StoreSize & 7) | (LoadSize & 7))
+    return -1;
+  StoreSize >>= 3;  // Convert to bytes.
+  LoadSize >>= 3;
+  
+  
+  bool isAAFailure = false;
+  if (StoreOffset < LoadOffset) {
+    isAAFailure = StoreOffset+int64_t(StoreSize) <= LoadOffset;
+  } else {
+    isAAFailure = LoadOffset+int64_t(LoadSize) <= StoreOffset;
+  }
+  if (isAAFailure) {
+#if 0
+    errs() << "STORE LOAD DEP WITH COMMON BASE:\n"
+    << "Base       = " << *StoreBase << "\n"
+    << "Store Ptr  = " << *DepSI->getPointerOperand() << "\n"
+    << "Store Offs = " << StoreOffset << " - " << *DepSI << "\n"
+    << "Load Ptr   = " << *L->getPointerOperand() << "\n"
+    << "Load Offs  = " << LoadOffset << " - " << *L << "\n\n";
+    errs() << "'" << L->getParent()->getParent()->getName() << "'"
+    << *L->getParent();
+#endif
+    return -1;
+  }
+  
+  // If the Load isn't completely contained within the stored bits, we don't
+  // have all the bits to feed it.  We could do something crazy in the future
+  // (issue a smaller load then merge the bits in) but this seems unlikely to be
+  // valuable.
+  if (StoreOffset > LoadOffset ||
+      StoreOffset+StoreSize < LoadOffset+LoadSize)
+    return -1;
+  
+  // Okay, we can do this transformation.  Return the number of bytes into the
+  // store that the load is.
+  return LoadOffset-StoreOffset;
+}  
+
 
-  PN->eraseFromParent();
+/// GetStoreValueForLoad - This function is called when we have a
+/// memdep query of a load that ends up being a clobbering store.  This means
+/// that the store *may* provide bits used by the load but we can't be sure
+/// because the pointers don't mustalias.  Check this case to see if there is
+/// anything more we can do before we give up.
+static Value *GetStoreValueForLoad(Value *SrcVal, unsigned Offset,
+                                   const Type *LoadTy,
+                                   Instruction *InsertPt, const TargetData &TD){
+  LLVMContext &Ctx = SrcVal->getType()->getContext();
+  
+  uint64_t StoreSize = TD.getTypeSizeInBits(SrcVal->getType())/8;
+  uint64_t LoadSize = TD.getTypeSizeInBits(LoadTy)/8;
+  
+  
+  // Compute which bits of the stored value are being used by the load.  Convert
+  // to an integer type to start with.
+  if (isa<PointerType>(SrcVal->getType()))
+    SrcVal = new PtrToIntInst(SrcVal, TD.getIntPtrType(Ctx), "tmp", InsertPt);
+  if (!isa<IntegerType>(SrcVal->getType()))
+    SrcVal = new BitCastInst(SrcVal, IntegerType::get(Ctx, StoreSize*8),
+                             "tmp", InsertPt);
+  
+  // Shift the bits to the least significant depending on endianness.
+  unsigned ShiftAmt;
+  if (TD.isLittleEndian()) {
+    ShiftAmt = Offset*8;
+  } else {
+    ShiftAmt = (StoreSize-LoadSize-Offset)*8;
+  }
+  
+  if (ShiftAmt)
+    SrcVal = BinaryOperator::CreateLShr(SrcVal,
+                ConstantInt::get(SrcVal->getType(), ShiftAmt), "tmp", InsertPt);
+  
+  if (LoadSize != StoreSize)
+    SrcVal = new TruncInst(SrcVal, IntegerType::get(Ctx, LoadSize*8),
+                           "tmp", InsertPt);
+  
+  return CoerceAvailableValueToLoadType(SrcVal, LoadTy, InsertPt, TD);
+}
+
+struct AvailableValueInBlock {
+  /// BB - The basic block in question.
+  BasicBlock *BB;
+  /// V - The value that is live out of the block.
+  Value *V;
+  /// Offset - The byte offset in V that is interesting for the load query.
+  unsigned Offset;
+  
+  static AvailableValueInBlock get(BasicBlock *BB, Value *V,
+                                   unsigned Offset = 0) {
+    AvailableValueInBlock Res;
+    Res.BB = BB;
+    Res.V = V;
+    Res.Offset = Offset;
+    return Res;
+  }
+};
+
+/// ConstructSSAForLoadSet - Given a set of loads specified by ValuesPerBlock,
+/// construct SSA form, allowing us to eliminate LI.  This returns the value
+/// that should be used at LI's definition site.
+static Value *ConstructSSAForLoadSet(LoadInst *LI, 
+                         SmallVectorImpl<AvailableValueInBlock> &ValuesPerBlock,
+                                     const TargetData *TD,
+                                     AliasAnalysis *AA) {
+  SmallVector<PHINode*, 8> NewPHIs;
+  SSAUpdater SSAUpdate(&NewPHIs);
+  SSAUpdate.Initialize(LI);
+  
+  const Type *LoadTy = LI->getType();
+  
+  for (unsigned i = 0, e = ValuesPerBlock.size(); i != e; ++i) {
+    BasicBlock *BB = ValuesPerBlock[i].BB;
+    Value *AvailableVal = ValuesPerBlock[i].V;
+    unsigned Offset = ValuesPerBlock[i].Offset;
+    
+    if (SSAUpdate.HasValueForBlock(BB))
+      continue;
+    
+    if (AvailableVal->getType() != LoadTy) {
+      assert(TD && "Need target data to handle type mismatch case");
+      AvailableVal = GetStoreValueForLoad(AvailableVal, Offset, LoadTy,
+                                          BB->getTerminator(), *TD);
+      
+      if (Offset) {
+        DEBUG(errs() << "GVN COERCED NONLOCAL VAL:\n"
+              << *ValuesPerBlock[i].V << '\n'
+              << *AvailableVal << '\n' << "\n\n\n");
+      }
+      
+      
+      DEBUG(errs() << "GVN COERCED NONLOCAL VAL:\n"
+            << *ValuesPerBlock[i].V << '\n'
+            << *AvailableVal << '\n' << "\n\n\n");
+    }
+    
+    SSAUpdate.AddAvailableValue(BB, AvailableVal);
+  }
+  
+  // Perform PHI construction.
+  Value *V = SSAUpdate.GetValueInMiddleOfBlock(LI->getParent());
+  
+  // If new PHI nodes were created, notify alias analysis.
+  if (isa<PointerType>(V->getType()))
+    for (unsigned i = 0, e = NewPHIs.size(); i != e; ++i)
+      AA->copyValue(LI, NewPHIs[i]);
 
-  Phis[BB] = v;
-  return v;
+  return V;
 }
 
 /// processNonLocalLoad - Attempt to eliminate a load whose dependencies are
 /// non-local by performing PHI construction.
-bool GVN::processNonLocalLoad(LoadInst* L,
+bool GVN::processNonLocalLoad(LoadInst *LI,
                               SmallVectorImpl<Instruction*> &toErase) {
-  MemoryDependenceAnalysis& MD = getAnalysis<MemoryDependenceAnalysis>();
-  
-  // Find the non-local dependencies of the load
-  SmallVector<std::pair<BasicBlock*, MemDepResult>, 32> deps;
-  MD.getNonLocalDependency(L, deps);
-  
+  // Find the non-local dependencies of the load.
+  SmallVector<MemoryDependenceAnalysis::NonLocalDepEntry, 64> Deps;
+  MD->getNonLocalPointerDependency(LI->getOperand(0), true, LI->getParent(),
+                                   Deps);
+  //DEBUG(errs() << "INVESTIGATING NONLOCAL LOAD: "
+  //             << Deps.size() << *LI << '\n');
+
   // If we had to process more than one hundred blocks to find the
   // dependencies, this load isn't worth worrying about.  Optimizing
   // it will be too expensive.
-  if (deps.size() > 100)
+  if (Deps.size() > 100)
     return false;
+
+  // If we had a phi translation failure, we'll have a single entry which is a
+  // clobber in the current block.  Reject this early.
+  if (Deps.size() == 1 && Deps[0].second.isClobber()) {
+    DEBUG(
+      errs() << "GVN: non-local load ";
+      WriteAsOperand(errs(), LI);
+      errs() << " is clobbered by " << *Deps[0].second.getInst() << '\n';
+    );
+    return false;
+  }
+
+  // Filter out useless results (non-locals, etc).  Keep track of the blocks
+  // where we have a value available in repl, also keep track of whether we see
+  // dependencies that produce an unknown value for the load (such as a call
+  // that could potentially clobber the load).
+  SmallVector<AvailableValueInBlock, 16> ValuesPerBlock;
+  SmallVector<BasicBlock*, 16> UnavailableBlocks;
+
+  const TargetData *TD = 0;
   
-  BasicBlock *EntryBlock = &L->getParent()->getParent()->getEntryBlock();
-  
-  DenseMap<BasicBlock*, Value*> repl;
-  
-  // Filter out useless results (non-locals, etc)
-  for (SmallVector<std::pair<BasicBlock*, MemDepResult>, 32>::iterator
-       I = deps.begin(), E = deps.end(); I != E; ++I) {
-    if (I->second.isNone()) {
-      repl[I->first] = UndefValue::get(L->getType());
+  for (unsigned i = 0, e = Deps.size(); i != e; ++i) {
+    BasicBlock *DepBB = Deps[i].first;
+    MemDepResult DepInfo = Deps[i].second;
+
+    if (DepInfo.isClobber()) {
+      // If the dependence is to a store that writes to a superset of the bits
+      // read by the load, we can extract the bits we need for the load from the
+      // stored value.
+      if (StoreInst *DepSI = dyn_cast<StoreInst>(DepInfo.getInst())) {
+        if (TD == 0)
+          TD = getAnalysisIfAvailable<TargetData>();
+        if (TD) {
+          int Offset = AnalyzeLoadFromClobberingStore(LI, DepSI, *TD);
+          if (Offset != -1) {
+            ValuesPerBlock.push_back(AvailableValueInBlock::get(DepBB,
+                                                           DepSI->getOperand(0),
+                                                                Offset));
+            continue;
+          }
+        }
+      }
+      
+      // FIXME: Handle memset/memcpy.
+      UnavailableBlocks.push_back(DepBB);
       continue;
     }
-  
-    if (I->second.isNonLocal()) {
-      // If this is a non-local dependency in the entry block, then we depend on
-      // the value live-in at the start of the function.  We could insert a load
-      // in the entry block to get this, but for now we'll just bail out.
-      // FIXME: Consider emitting a load in the entry block to catch this case!
-      if (I->first == EntryBlock)
-        return false;
+
+    Instruction *DepInst = DepInfo.getInst();
+
+    // Loading the allocation -> undef.
+    if (isa<AllocaInst>(DepInst) || isMalloc(DepInst)) {
+      ValuesPerBlock.push_back(AvailableValueInBlock::get(DepBB,
+                                             UndefValue::get(LI->getType())));
       continue;
     }
-  
-    if (StoreInst* S = dyn_cast<StoreInst>(I->second.getInst())) {
-      if (S->getPointerOperand() != L->getPointerOperand())
-        return false;
-      repl[I->first] = S->getOperand(0);
-    } else if (LoadInst* LD = dyn_cast<LoadInst>(I->second.getInst())) {
-      if (LD->getPointerOperand() != L->getPointerOperand())
-        return false;
-      repl[I->first] = LD;
-    } else {
-      return false;
+
+    if (StoreInst *S = dyn_cast<StoreInst>(DepInst)) {
+      // Reject loads and stores that are to the same address but are of
+      // different types if we have to.
+      if (S->getOperand(0)->getType() != LI->getType()) {
+        if (TD == 0)
+          TD = getAnalysisIfAvailable<TargetData>();
+        
+        // If the stored value is larger or equal to the loaded value, we can
+        // reuse it.
+        if (TD == 0 || !CanCoerceMustAliasedValueToLoad(S->getOperand(0),
+                                                        LI->getType(), *TD)) {
+          UnavailableBlocks.push_back(DepBB);
+          continue;
+        }
+      }
+
+      ValuesPerBlock.push_back(AvailableValueInBlock::get(DepBB,
+                                                          S->getOperand(0)));
+      continue;
     }
-  }
-  
-  // Use cached PHI construction information from previous runs
-  SmallPtrSet<Instruction*, 4>& p = phiMap[L->getPointerOperand()];
-  for (SmallPtrSet<Instruction*, 4>::iterator I = p.begin(), E = p.end();
-       I != E; ++I) {
-    if ((*I)->getParent() == L->getParent()) {
-      MD.removeInstruction(L);
-      L->replaceAllUsesWith(*I);
-      toErase.push_back(L);
-      NumGVNLoad++;
-      return true;
+    
+    if (LoadInst *LD = dyn_cast<LoadInst>(DepInst)) {
+      // If the types mismatch and we can't handle it, reject reuse of the load.
+      if (LD->getType() != LI->getType()) {
+        if (TD == 0)
+          TD = getAnalysisIfAvailable<TargetData>();
+        
+        // If the stored value is larger or equal to the loaded value, we can
+        // reuse it.
+        if (TD == 0 || !CanCoerceMustAliasedValueToLoad(LD, LI->getType(),*TD)){
+          UnavailableBlocks.push_back(DepBB);
+          continue;
+        }          
+      }
+      ValuesPerBlock.push_back(AvailableValueInBlock::get(DepBB, LD));
+      continue;
     }
     
-    repl.insert(std::make_pair((*I)->getParent(), *I));
+    UnavailableBlocks.push_back(DepBB);
+    continue;
+  }
+
+  // If we have no predecessors that produce a known value for this load, exit
+  // early.
+  if (ValuesPerBlock.empty()) return false;
+
+  // If all of the instructions we depend on produce a known value for this
+  // load, then it is fully redundant and we can use PHI insertion to compute
+  // its value.  Insert PHIs and remove the fully redundant value now.
+  if (UnavailableBlocks.empty()) {
+    DEBUG(errs() << "GVN REMOVING NONLOCAL LOAD: " << *LI << '\n');
+    
+    // Perform PHI construction.
+    Value *V = ConstructSSAForLoadSet(LI, ValuesPerBlock, TD,
+                                      VN.getAliasAnalysis());
+    LI->replaceAllUsesWith(V);
+
+    if (isa<PHINode>(V))
+      V->takeName(LI);
+    if (isa<PointerType>(V->getType()))
+      MD->invalidateCachedPointerInfo(V);
+    toErase.push_back(LI);
+    NumGVNLoad++;
+    return true;
+  }
+
+  if (!EnablePRE || !EnableLoadPRE)
+    return false;
+
+  // Okay, we have *some* definitions of the value.  This means that the value
+  // is available in some of our (transitive) predecessors.  Lets think about
+  // doing PRE of this load.  This will involve inserting a new load into the
+  // predecessor when it's not available.  We could do this in general, but
+  // prefer to not increase code size.  As such, we only do this when we know
+  // that we only have to insert *one* load (which means we're basically moving
+  // the load, not inserting a new one).
+
+  SmallPtrSet<BasicBlock *, 4> Blockers;
+  for (unsigned i = 0, e = UnavailableBlocks.size(); i != e; ++i)
+    Blockers.insert(UnavailableBlocks[i]);
+
+  // Lets find first basic block with more than one predecessor.  Walk backwards
+  // through predecessors if needed.
+  BasicBlock *LoadBB = LI->getParent();
+  BasicBlock *TmpBB = LoadBB;
+
+  bool isSinglePred = false;
+  bool allSingleSucc = true;
+  while (TmpBB->getSinglePredecessor()) {
+    isSinglePred = true;
+    TmpBB = TmpBB->getSinglePredecessor();
+    if (!TmpBB) // If haven't found any, bail now.
+      return false;
+    if (TmpBB == LoadBB) // Infinite (unreachable) loop.
+      return false;
+    if (Blockers.count(TmpBB))
+      return false;
+    if (TmpBB->getTerminator()->getNumSuccessors() != 1)
+      allSingleSucc = false;
+  }
+
+  assert(TmpBB);
+  LoadBB = TmpBB;
+
+  // If we have a repl set with LI itself in it, this means we have a loop where
+  // at least one of the values is LI.  Since this means that we won't be able
+  // to eliminate LI even if we insert uses in the other predecessors, we will
+  // end up increasing code size.  Reject this by scanning for LI.
+  for (unsigned i = 0, e = ValuesPerBlock.size(); i != e; ++i)
+    if (ValuesPerBlock[i].V == LI)
+      return false;
+
+  if (isSinglePred) {
+    bool isHot = false;
+    for (unsigned i = 0, e = ValuesPerBlock.size(); i != e; ++i)
+      if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(ValuesPerBlock[i].V))
+        // "Hot" Instruction is in some loop (because it dominates its dep.
+        // instruction).
+        if (DT->dominates(LI, I)) {
+          isHot = true;
+          break;
+        }
+
+    // We are interested only in "hot" instructions. We don't want to do any
+    // mis-optimizations here.
+    if (!isHot)
+      return false;
+  }
+
+  // Okay, we have some hope :).  Check to see if the loaded value is fully
+  // available in all but one predecessor.
+  // FIXME: If we could restructure the CFG, we could make a common pred with
+  // all the preds that don't have an available LI and insert a new load into
+  // that one block.
+  BasicBlock *UnavailablePred = 0;
+
+  DenseMap<BasicBlock*, char> FullyAvailableBlocks;
+  for (unsigned i = 0, e = ValuesPerBlock.size(); i != e; ++i)
+    FullyAvailableBlocks[ValuesPerBlock[i].BB] = true;
+  for (unsigned i = 0, e = UnavailableBlocks.size(); i != e; ++i)
+    FullyAvailableBlocks[UnavailableBlocks[i]] = false;
+
+  for (pred_iterator PI = pred_begin(LoadBB), E = pred_end(LoadBB);
+       PI != E; ++PI) {
+    if (IsValueFullyAvailableInBlock(*PI, FullyAvailableBlocks))
+      continue;
+
+    // If this load is not available in multiple predecessors, reject it.
+    if (UnavailablePred && UnavailablePred != *PI)
+      return false;
+    UnavailablePred = *PI;
+  }
+
+  assert(UnavailablePred != 0 &&
+         "Fully available value should be eliminated above!");
+
+  // If the loaded pointer is PHI node defined in this block, do PHI translation
+  // to get its value in the predecessor.
+  Value *LoadPtr = LI->getOperand(0)->DoPHITranslation(LoadBB, UnavailablePred);
+
+  // Make sure the value is live in the predecessor.  If it was defined by a
+  // non-PHI instruction in this block, we don't know how to recompute it above.
+  if (Instruction *LPInst = dyn_cast<Instruction>(LoadPtr))
+    if (!DT->dominates(LPInst->getParent(), UnavailablePred)) {
+      DEBUG(errs() << "COULDN'T PRE LOAD BECAUSE PTR IS UNAVAILABLE IN PRED: "
+                   << *LPInst << '\n' << *LI << "\n");
+      return false;
+    }
+
+  // We don't currently handle critical edges :(
+  if (UnavailablePred->getTerminator()->getNumSuccessors() != 1) {
+    DEBUG(errs() << "COULD NOT PRE LOAD BECAUSE OF CRITICAL EDGE '"
+                 << UnavailablePred->getName() << "': " << *LI << '\n');
+    return false;
   }
-  
-  // Perform PHI construction
-  SmallPtrSet<BasicBlock*, 4> visited;
-  Value* v = GetValueForBlock(L->getParent(), L, repl, true);
-  
-  MD.removeInstruction(L);
-  L->replaceAllUsesWith(v);
-  toErase.push_back(L);
-  NumGVNLoad++;
 
+  // Make sure it is valid to move this load here.  We have to watch out for:
+  //  @1 = getelementptr (i8* p, ...
+  //  test p and branch if == 0
+  //  load @1
+  // It is valid to have the getelementptr before the test, even if p can be 0,
+  // as getelementptr only does address arithmetic.
+  // If we are not pushing the value through any multiple-successor blocks
+  // we do not have this case.  Otherwise, check that the load is safe to
+  // put anywhere; this can be improved, but should be conservatively safe.
+  if (!allSingleSucc &&
+      !isSafeToLoadUnconditionally(LoadPtr, UnavailablePred->getTerminator()))
+    return false;
+
+  // Okay, we can eliminate this load by inserting a reload in the predecessor
+  // and using PHI construction to get the value in the other predecessors, do
+  // it.
+  DEBUG(errs() << "GVN REMOVING PRE LOAD: " << *LI << '\n');
+
+  Value *NewLoad = new LoadInst(LoadPtr, LI->getName()+".pre", false,
+                                LI->getAlignment(),
+                                UnavailablePred->getTerminator());
+
+  // Add the newly created load.
+  ValuesPerBlock.push_back(AvailableValueInBlock::get(UnavailablePred,NewLoad));
+
+  // Perform PHI construction.
+  Value *V = ConstructSSAForLoadSet(LI, ValuesPerBlock, TD,
+                                    VN.getAliasAnalysis());
+  LI->replaceAllUsesWith(V);
+  if (isa<PHINode>(V))
+    V->takeName(LI);
+  if (isa<PointerType>(V->getType()))
+    MD->invalidateCachedPointerInfo(V);
+  toErase.push_back(LI);
+  NumPRELoad++;
   return true;
 }
 
 /// processLoad - Attempt to eliminate a load, first by eliminating it
 /// locally, and then attempting non-local elimination if that fails.
-bool GVN::processLoad(LoadInst *L, DenseMap<Value*, LoadInst*> &lastLoad,
-                      SmallVectorImpl<Instruction*> &toErase) {
-  if (L->isVolatile()) {
-    lastLoad[L->getPointerOperand()] = L;
+bool GVN::processLoad(LoadInst *L, SmallVectorImpl<Instruction*> &toErase) {
+  if (L->isVolatile())
     return false;
-  }
-  
-  Value* pointer = L->getPointerOperand();
-  LoadInst*& last = lastLoad[pointer];
-  
+
   // ... to a pointer that has been loaded from before...
-  MemoryDependenceAnalysis& MD = getAnalysis<MemoryDependenceAnalysis>();
-  bool removedNonLocal = false;
-  MemDepResult dep = MD.getDependency(L);
-  if (dep.isNonLocal() &&
-      L->getParent() != &L->getParent()->getParent()->getEntryBlock()) {
-    removedNonLocal = processNonLocalLoad(L, toErase);
+  MemDepResult Dep = MD->getDependency(L);
+
+  // If the value isn't available, don't do anything!
+  if (Dep.isClobber()) {
+    // FIXME: We should handle memset/memcpy/memmove as dependent instructions
+    // to forward the value if available.
+    //if (isa<MemIntrinsic>(Dep.getInst()))
+    //errs() << "LOAD DEPENDS ON MEM: " << *L << "\n" << *Dep.getInst()<<"\n\n";
+    
+    // Check to see if we have something like this:
+    //   store i32 123, i32* %P
+    //   %A = bitcast i32* %P to i8*
+    //   %B = gep i8* %A, i32 1
+    //   %C = load i8* %B
+    //
+    // We could do that by recognizing if the clobber instructions are obviously
+    // a common base + constant offset, and if the previous store (or memset)
+    // completely covers this load.  This sort of thing can happen in bitfield
+    // access code.
+    if (StoreInst *DepSI = dyn_cast<StoreInst>(Dep.getInst()))
+      if (const TargetData *TD = getAnalysisIfAvailable<TargetData>()) {
+        int Offset = AnalyzeLoadFromClobberingStore(L, DepSI, *TD);
+        if (Offset != -1) {
+          Value *AvailVal = GetStoreValueForLoad(DepSI->getOperand(0), Offset,
+                                                 L->getType(), L, *TD);
+          DEBUG(errs() << "GVN COERCED STORE BITS:\n" << *DepSI << '\n'
+                       << *AvailVal << '\n' << *L << "\n\n\n");
     
-    if (!removedNonLocal)
-      last = L;
+          // Replace the load!
+          L->replaceAllUsesWith(AvailVal);
+          if (isa<PointerType>(AvailVal->getType()))
+            MD->invalidateCachedPointerInfo(AvailVal);
+          toErase.push_back(L);
+          NumGVNLoad++;
+          return true;
+        }
+      }
     
-    return removedNonLocal;
+    DEBUG(
+      // fast print dep, using operator<< on instruction would be too slow
+      errs() << "GVN: load ";
+      WriteAsOperand(errs(), L);
+      Instruction *I = Dep.getInst();
+      errs() << " is clobbered by " << *I << '\n';
+    );
+    return false;
   }
-  
-  
-  bool deletedLoad = false;
-  
-  // Walk up the dependency chain until we either find
-  // a dependency we can use, or we can't walk any further
-  while (Instruction *DepInst = dep.getInst()) {
-    // ... that depends on a store ...
-    if (StoreInst* S = dyn_cast<StoreInst>(DepInst)) {
-      if (S->getPointerOperand() == pointer) {
-        // Remove it!
-        MD.removeInstruction(L);
+
+  // If it is defined in another block, try harder.
+  if (Dep.isNonLocal())
+    return processNonLocalLoad(L, toErase);
+
+  Instruction *DepInst = Dep.getInst();
+  if (StoreInst *DepSI = dyn_cast<StoreInst>(DepInst)) {
+    Value *StoredVal = DepSI->getOperand(0);
+    
+    // The store and load are to a must-aliased pointer, but they may not
+    // actually have the same type.  See if we know how to reuse the stored
+    // value (depending on its type).
+    const TargetData *TD = 0;
+    if (StoredVal->getType() != L->getType()) {
+      if ((TD = getAnalysisIfAvailable<TargetData>())) {
+        StoredVal = CoerceAvailableValueToLoadType(StoredVal, L->getType(),
+                                                   L, *TD);
+        if (StoredVal == 0)
+          return false;
         
-        L->replaceAllUsesWith(S->getOperand(0));
-        toErase.push_back(L);
-        deletedLoad = true;
-        NumGVNLoad++;
+        DEBUG(errs() << "GVN COERCED STORE:\n" << *DepSI << '\n' << *StoredVal
+                     << '\n' << *L << "\n\n\n");
       }
+      else 
+        return false;
+    }
+
+    // Remove it!
+    L->replaceAllUsesWith(StoredVal);
+    if (isa<PointerType>(StoredVal->getType()))
+      MD->invalidateCachedPointerInfo(StoredVal);
+    toErase.push_back(L);
+    NumGVNLoad++;
+    return true;
+  }
+
+  if (LoadInst *DepLI = dyn_cast<LoadInst>(DepInst)) {
+    Value *AvailableVal = DepLI;
+    
+    // The loads are of a must-aliased pointer, but they may not actually have
+    // the same type.  See if we know how to reuse the previously loaded value
+    // (depending on its type).
+    const TargetData *TD = 0;
+    if (DepLI->getType() != L->getType()) {
+      if ((TD = getAnalysisIfAvailable<TargetData>())) {
+        AvailableVal = CoerceAvailableValueToLoadType(DepLI, L->getType(), L,*TD);
+        if (AvailableVal == 0)
+          return false;
       
-      // Whether we removed it or not, we can't
-      // go any further
-      break;
-    } else if (!isa<LoadInst>(DepInst)) {
-      // Only want to handle loads below.
-      break;
-    } else if (!last) {
-      // If we don't depend on a store, and we haven't
-      // been loaded before, bail.
-      break;
-    } else if (DepInst == last) {
-      // Remove it!
-      MD.removeInstruction(L);
-      
-      L->replaceAllUsesWith(last);
-      toErase.push_back(L);
-      deletedLoad = true;
-      NumGVNLoad++;
-      break;
-    } else {
-      dep = MD.getDependencyFrom(L, DepInst, DepInst->getParent());
+        DEBUG(errs() << "GVN COERCED LOAD:\n" << *DepLI << "\n" << *AvailableVal
+                     << "\n" << *L << "\n\n\n");
+      }
+      else 
+        return false;
     }
+    
+    // Remove it!
+    L->replaceAllUsesWith(AvailableVal);
+    if (isa<PointerType>(DepLI->getType()))
+      MD->invalidateCachedPointerInfo(DepLI);
+    toErase.push_back(L);
+    NumGVNLoad++;
+    return true;
   }
 
   // If this load really doesn't depend on anything, then we must be loading an
   // undef value.  This can happen when loading for a fresh allocation with no
   // intervening stores, for example.
-  if (dep.isNone()) {
-    // If this load depends directly on an allocation, there isn't
-    // anything stored there; therefore, we can optimize this load
-    // to undef.
-    MD.removeInstruction(L);
+  if (isa<AllocaInst>(DepInst) || isMalloc(DepInst)) {
     L->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(L->getType()));
     toErase.push_back(L);
-    deletedLoad = true;
     NumGVNLoad++;
+    return true;
   }
 
-  if (!deletedLoad)
-    last = L;
-  
-  return deletedLoad;
+  return false;
 }
 
-Value* GVN::lookupNumber(BasicBlock* BB, uint32_t num) {
+Value *GVN::lookupNumber(BasicBlock *BB, uint32_t num) {
   DenseMap<BasicBlock*, ValueNumberScope*>::iterator I = localAvail.find(BB);
   if (I == localAvail.end())
     return 0;
-  
-  ValueNumberScope* locals = I->second;
-  
-  while (locals) {
-    DenseMap<uint32_t, Value*>::iterator I = locals->table.find(num);
-    if (I != locals->table.end())
+
+  ValueNumberScope *Locals = I->second;
+  while (Locals) {
+    DenseMap<uint32_t, Value*>::iterator I = Locals->table.find(num);
+    if (I != Locals->table.end())
       return I->second;
-    else
-      locals = locals->parent;
+    Locals = Locals->parent;
   }
-  
+
   return 0;
 }
 
+
 /// processInstruction - When calculating availability, handle an instruction
 /// by inserting it into the appropriate sets
 bool GVN::processInstruction(Instruction *I,
-                             DenseMap<Value*, LoadInst*> &lastSeenLoad,
                              SmallVectorImpl<Instruction*> &toErase) {
-  if (LoadInst* L = dyn_cast<LoadInst>(I)) {
-    bool changed = processLoad(L, lastSeenLoad, toErase);
-    
-    if (!changed) {
-      unsigned num = VN.lookup_or_add(L);
-      localAvail[I->getParent()]->table.insert(std::make_pair(num, L));
+  if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(I)) {
+    bool Changed = processLoad(LI, toErase);
+
+    if (!Changed) {
+      unsigned Num = VN.lookup_or_add(LI);
+      localAvail[I->getParent()]->table.insert(std::make_pair(Num, LI));
     }
-    
-    return changed;
+
+    return Changed;
   }
-  
-  uint32_t nextNum = VN.getNextUnusedValueNumber();
-  unsigned num = VN.lookup_or_add(I);
-  
+
+  uint32_t NextNum = VN.getNextUnusedValueNumber();
+  unsigned Num = VN.lookup_or_add(I);
+
+  if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(I)) {
+    localAvail[I->getParent()]->table.insert(std::make_pair(Num, I));
+
+    if (!BI->isConditional() || isa<Constant>(BI->getCondition()))
+      return false;
+
+    Value *BranchCond = BI->getCondition();
+    uint32_t CondVN = VN.lookup_or_add(BranchCond);
+
+    BasicBlock *TrueSucc = BI->getSuccessor(0);
+    BasicBlock *FalseSucc = BI->getSuccessor(1);
+
+    if (TrueSucc->getSinglePredecessor())
+      localAvail[TrueSucc]->table[CondVN] =
+        ConstantInt::getTrue(TrueSucc->getContext());
+    if (FalseSucc->getSinglePredecessor())
+      localAvail[FalseSucc]->table[CondVN] =
+        ConstantInt::getFalse(TrueSucc->getContext());
+
+    return false;
+
   // Allocations are always uniquely numbered, so we can save time and memory
   // by fast failing them.
-  if (isa<AllocationInst>(I) || isa<TerminatorInst>(I)) {
-    localAvail[I->getParent()]->table.insert(std::make_pair(num, I));
+  } else if (isa<AllocaInst>(I) || isa<TerminatorInst>(I)) {
+    localAvail[I->getParent()]->table.insert(std::make_pair(Num, I));
     return false;
   }
-  
+
   // Collapse PHI nodes
   if (PHINode* p = dyn_cast<PHINode>(I)) {
-    ValueconstVal = CollapsePhi(p);
-    
+    Value *constVal = CollapsePhi(p);
+
     if (constVal) {
-      for (PhiMapType::iterator PI = phiMap.begin(), PE = phiMap.end();
-           PI != PE; ++PI)
-        if (PI->second.count(p))
-          PI->second.erase(p);
-        
       p->replaceAllUsesWith(constVal);
+      if (isa<PointerType>(constVal->getType()))
+        MD->invalidateCachedPointerInfo(constVal);
+      VN.erase(p);
+
       toErase.push_back(p);
     } else {
-      localAvail[I->getParent()]->table.insert(std::make_pair(num, I));
+      localAvail[I->getParent()]->table.insert(std::make_pair(Num, I));
     }
-  
+
   // If the number we were assigned was a brand new VN, then we don't
   // need to do a lookup to see if the number already exists
   // somewhere in the domtree: it can't!
-  } else if (num == nextNum) {
-    localAvail[I->getParent()]->table.insert(std::make_pair(num, I));
-    
-  // Perform value-number based elimination
-  } else if (Value* repl = lookupNumber(I->getParent(), num)) {
+  } else if (Num == NextNum) {
+    localAvail[I->getParent()]->table.insert(std::make_pair(Num, I));
+
+  // Perform fast-path value-number based elimination of values inherited from
+  // dominators.
+  } else if (Value *repl = lookupNumber(I->getParent(), Num)) {
     // Remove it!
-    MemoryDependenceAnalysis& MD = getAnalysis<MemoryDependenceAnalysis>();
-    MD.removeInstruction(I);
-    
     VN.erase(I);
     I->replaceAllUsesWith(repl);
+    if (isa<PointerType>(repl->getType()))
+      MD->invalidateCachedPointerInfo(repl);
     toErase.push_back(I);
     return true;
+
   } else {
-    localAvail[I->getParent()]->table.insert(std::make_pair(num, I));
+    localAvail[I->getParent()]->table.insert(std::make_pair(Num, I));
   }
-  
+
   return false;
 }
 
-// GVN::runOnFunction - This is the main transformation entry point for a
-// function.
-//
+/// runOnFunction - This is the main transformation entry point for a function.
 bool GVN::runOnFunction(Function& F) {
+  MD = &getAnalysis<MemoryDependenceAnalysis>();
+  DT = &getAnalysis<DominatorTree>();
   VN.setAliasAnalysis(&getAnalysis<AliasAnalysis>());
-  VN.setMemDep(&getAnalysis<MemoryDependenceAnalysis>());
-  VN.setDomTree(&getAnalysis<DominatorTree>());
-  
-  bool changed = false;
-  bool shouldContinue = true;
-  
+  VN.setMemDep(MD);
+  VN.setDomTree(DT);
+
+  bool Changed = false;
+  bool ShouldContinue = true;
+
   // Merge unconditional branches, allowing PRE to catch more
   // optimization opportunities.
   for (Function::iterator FI = F.begin(), FE = F.end(); FI != FE; ) {
-    BasicBlockBB = FI;
+    BasicBlock *BB = FI;
     ++FI;
     bool removedBlock = MergeBlockIntoPredecessor(BB, this);
     if (removedBlock) NumGVNBlocks++;
-    
-    changed |= removedBlock;
+
+    Changed |= removedBlock;
   }
-  
-  while (shouldContinue) {
-    shouldContinue = iterateOnFunction(F);
-    changed |= shouldContinue;
+
+  unsigned Iteration = 0;
+
+  while (ShouldContinue) {
+    DEBUG(errs() << "GVN iteration: " << Iteration << "\n");
+    ShouldContinue = iterateOnFunction(F);
+    Changed |= ShouldContinue;
+    ++Iteration;
   }
-  
+
   if (EnablePRE) {
     bool PREChanged = true;
     while (PREChanged) {
       PREChanged = performPRE(F);
-      changed |= PREChanged;
+      Changed |= PREChanged;
     }
   }
+  // FIXME: Should perform GVN again after PRE does something.  PRE can move
+  // computations into blocks where they become fully redundant.  Note that
+  // we can't do this until PRE's critical edge splitting updates memdep.
+  // Actually, when this happens, we should just fully integrate PRE into GVN.
 
   cleanupGlobalSets();
 
-  return changed;
+  return Changed;
 }
 
 
-bool GVN::processBlock(DomTreeNode* DTN) {
-  BasicBlock* BB = DTN->getBlock();
-
+bool GVN::processBlock(BasicBlock *BB) {
+  // FIXME: Kill off toErase by doing erasing eagerly in a helper function (and
+  // incrementing BI before processing an instruction).
   SmallVector<Instruction*, 8> toErase;
-  DenseMap<Value*, LoadInst*> lastSeenLoad;
-  bool changed_function = false;
-  
-  if (DTN->getIDom())
-    localAvail[BB] =
-                  new ValueNumberScope(localAvail[DTN->getIDom()->getBlock()]);
-  else
-    localAvail[BB] = new ValueNumberScope(0);
-  
+  bool ChangedFunction = false;
+
   for (BasicBlock::iterator BI = BB->begin(), BE = BB->end();
        BI != BE;) {
-    changed_function |= processInstruction(BI, lastSeenLoad, toErase);
+    ChangedFunction |= processInstruction(BI, toErase);
     if (toErase.empty()) {
       ++BI;
       continue;
     }
-    
+
     // If we need some instructions deleted, do it now.
     NumGVNInstr += toErase.size();
-    
+
     // Avoid iterator invalidation.
     bool AtStart = BI == BB->begin();
     if (!AtStart)
       --BI;
 
     for (SmallVector<Instruction*, 4>::iterator I = toErase.begin(),
-         E = toErase.end(); I != E; ++I)
+         E = toErase.end(); I != E; ++I) {
+      DEBUG(errs() << "GVN removed: " << **I << '\n');
+      MD->removeInstruction(*I);
       (*I)->eraseFromParent();
+      DEBUG(verifyRemoved(*I));
+    }
+    toErase.clear();
 
     if (AtStart)
       BI = BB->begin();
     else
       ++BI;
-    
-    toErase.clear();
   }
-  
-  return changed_function;
+
+  return ChangedFunction;
 }
 
 /// performPRE - Perform a purely local form of PRE that looks for diamond
 /// control flow patterns and attempts to perform simple PRE at the join point.
 bool GVN::performPRE(Function& F) {
-  bool changed = false;
+  bool Changed = false;
   SmallVector<std::pair<TerminatorInst*, unsigned>, 4> toSplit;
+  DenseMap<BasicBlock*, Value*> predMap;
   for (df_iterator<BasicBlock*> DI = df_begin(&F.getEntryBlock()),
        DE = df_end(&F.getEntryBlock()); DI != DE; ++DI) {
-    BasicBlockCurrentBlock = *DI;
-    
+    BasicBlock *CurrentBlock = *DI;
+
     // Nothing to PRE in the entry block.
     if (CurrentBlock == &F.getEntryBlock()) continue;
-    
+
     for (BasicBlock::iterator BI = CurrentBlock->begin(),
          BE = CurrentBlock->end(); BI != BE; ) {
-      if (isa<AllocationInst>(BI) || isa<TerminatorInst>(BI) ||
-          isa<PHINode>(BI) || BI->mayReadFromMemory() ||
-          BI->mayWriteToMemory()) {
-        BI++;
+      Instruction *CurInst = BI++;
+
+      if (isa<AllocaInst>(CurInst) ||
+          isa<TerminatorInst>(CurInst) || isa<PHINode>(CurInst) ||
+          CurInst->getType()->isVoidTy() ||
+          CurInst->mayReadFromMemory() || CurInst->mayHaveSideEffects() ||
+          isa<DbgInfoIntrinsic>(CurInst))
         continue;
-      }
-      
-      uint32_t valno = VN.lookup(BI);
-      
+
+      uint32_t ValNo = VN.lookup(CurInst);
+
       // Look for the predecessors for PRE opportunities.  We're
       // only trying to solve the basic diamond case, where
       // a value is computed in the successor and one predecessor,
       // but not the other.  We also explicitly disallow cases
       // where the successor is its own predecessor, because they're
       // more complicated to get right.
-      unsigned numWith = 0;
-      unsigned numWithout = 0;
-      BasicBlock* PREPred = 0;
-      DenseMap<BasicBlock*, Value*> predMap;
+      unsigned NumWith = 0;
+      unsigned NumWithout = 0;
+      BasicBlock *PREPred = 0;
+      predMap.clear();
+
       for (pred_iterator PI = pred_begin(CurrentBlock),
            PE = pred_end(CurrentBlock); PI != PE; ++PI) {
         // We're not interested in PRE where the block is its
         // own predecessor, on in blocks with predecessors
         // that are not reachable.
         if (*PI == CurrentBlock) {
-          numWithout = 2;
+          NumWithout = 2;
           break;
         } else if (!localAvail.count(*PI))  {
-          numWithout = 2;
+          NumWithout = 2;
           break;
         }
-        
-        DenseMap<uint32_t, Value*>::iterator predV = 
-                                            localAvail[*PI]->table.find(valno);
+
+        DenseMap<uint32_t, Value*>::iterator predV =
+                                            localAvail[*PI]->table.find(ValNo);
         if (predV == localAvail[*PI]->table.end()) {
           PREPred = *PI;
-          numWithout++;
-        } else if (predV->second == BI) {
-          numWithout = 2;
+          NumWithout++;
+        } else if (predV->second == CurInst) {
+          NumWithout = 2;
         } else {
           predMap[*PI] = predV->second;
-          numWith++;
+          NumWith++;
         }
       }
-      
+
       // Don't do PRE when it might increase code size, i.e. when
       // we would need to insert instructions in more than one pred.
-      if (numWithout != 1 || numWith == 0) {
-        BI++;
+      if (NumWithout != 1 || NumWith == 0)
         continue;
-      }
-      
+
       // We can't do PRE safely on a critical edge, so instead we schedule
       // the edge to be split and perform the PRE the next time we iterate
       // on the function.
-      unsigned succNum = 0;
+      unsigned SuccNum = 0;
       for (unsigned i = 0, e = PREPred->getTerminator()->getNumSuccessors();
            i != e; ++i)
         if (PREPred->getTerminator()->getSuccessor(i) == CurrentBlock) {
-          succNum = i;
+          SuccNum = i;
           break;
         }
-        
-      if (isCriticalEdge(PREPred->getTerminator(), succNum)) {
-        toSplit.push_back(std::make_pair(PREPred->getTerminator(), succNum));
-        changed = true;
-        BI++;
+
+      if (isCriticalEdge(PREPred->getTerminator(), SuccNum)) {
+        toSplit.push_back(std::make_pair(PREPred->getTerminator(), SuccNum));
         continue;
       }
-      
+
       // Instantiate the expression the in predecessor that lacked it.
       // Because we are going top-down through the block, all value numbers
       // will be available in the predecessor by the time we need them.  Any
       // that weren't original present will have been instantiated earlier
       // in this loop.
-      Instruction* PREInstr = BI->clone();
+      Instruction *PREInstr = CurInst->clone();
       bool success = true;
-      for (unsigned i = 0; i < BI->getNumOperands(); ++i) {
-        Value* op = BI->getOperand(i);
-        if (isa<Argument>(op) || isa<Constant>(op) || isa<GlobalValue>(op))
-          PREInstr->setOperand(i, op);
-        else {
-          Value* V = lookupNumber(PREPred, VN.lookup(op));
-          if (!V) {
-            success = false;
-            break;
-          } else
-            PREInstr->setOperand(i, V);
+      for (unsigned i = 0, e = CurInst->getNumOperands(); i != e; ++i) {
+        Value *Op = PREInstr->getOperand(i);
+        if (isa<Argument>(Op) || isa<Constant>(Op) || isa<GlobalValue>(Op))
+          continue;
+
+        if (Value *V = lookupNumber(PREPred, VN.lookup(Op))) {
+          PREInstr->setOperand(i, V);
+        } else {
+          success = false;
+          break;
         }
       }
-      
+
       // Fail out if we encounter an operand that is not available in
-      // the PRE predecessor.  This is typically because of loads which 
+      // the PRE predecessor.  This is typically because of loads which
       // are not value numbered precisely.
       if (!success) {
         delete PREInstr;
-        BI++;
+        DEBUG(verifyRemoved(PREInstr));
         continue;
       }
-      
+
       PREInstr->insertBefore(PREPred->getTerminator());
-      PREInstr->setName(BI->getName() + ".pre");
+      PREInstr->setName(CurInst->getName() + ".pre");
       predMap[PREPred] = PREInstr;
-      VN.add(PREInstr, valno);
+      VN.add(PREInstr, ValNo);
       NumGVNPRE++;
-      
+
       // Update the availability map to include the new instruction.
-      localAvail[PREPred]->table.insert(std::make_pair(valno, PREInstr));
-      
+      localAvail[PREPred]->table.insert(std::make_pair(ValNo, PREInstr));
+
       // Create a PHI to make the value available in this block.
-      PHINode* Phi = PHINode::Create(BI->getType(),
-                                     BI->getName() + ".pre-phi",
+      PHINode* Phi = PHINode::Create(CurInst->getType(),
+                                     CurInst->getName() + ".pre-phi",
                                      CurrentBlock->begin());
       for (pred_iterator PI = pred_begin(CurrentBlock),
            PE = pred_end(CurrentBlock); PI != PE; ++PI)
         Phi->addIncoming(predMap[*PI], *PI);
-      
-      VN.add(Phi, valno);
-      localAvail[CurrentBlock]->table[valno] = Phi;
-      
-      BI->replaceAllUsesWith(Phi);
-      VN.erase(BI);
-      
-      Instruction* erase = BI;
-      BI++;
-      erase->eraseFromParent();
-      
-      changed = true;
+
+      VN.add(Phi, ValNo);
+      localAvail[CurrentBlock]->table[ValNo] = Phi;
+
+      CurInst->replaceAllUsesWith(Phi);
+      if (isa<PointerType>(Phi->getType()))
+        MD->invalidateCachedPointerInfo(Phi);
+      VN.erase(CurInst);
+
+      DEBUG(errs() << "GVN PRE removed: " << *CurInst << '\n');
+      MD->removeInstruction(CurInst);
+      CurInst->eraseFromParent();
+      DEBUG(verifyRemoved(CurInst));
+      Changed = true;
     }
   }
-  
+
   for (SmallVector<std::pair<TerminatorInst*, unsigned>, 4>::iterator
        I = toSplit.begin(), E = toSplit.end(); I != E; ++I)
     SplitCriticalEdge(I->first, I->second, this);
-  
-  return changed || toSplit.size();
+
+  return Changed || toSplit.size();
 }
 
-// iterateOnFunction - Executes one iteration of GVN
+/// iterateOnFunction - Executes one iteration of GVN
 bool GVN::iterateOnFunction(Function &F) {
-  DominatorTree &DT = getAnalysis<DominatorTree>();
-
   cleanupGlobalSets();
 
+  for (df_iterator<DomTreeNode*> DI = df_begin(DT->getRootNode()),
+       DE = df_end(DT->getRootNode()); DI != DE; ++DI) {
+    if (DI->getIDom())
+      localAvail[DI->getBlock()] =
+                   new ValueNumberScope(localAvail[DI->getIDom()->getBlock()]);
+    else
+      localAvail[DI->getBlock()] = new ValueNumberScope(0);
+  }
+
   // Top-down walk of the dominator tree
-  bool changed = false;
-  for (df_iterator<DomTreeNode*> DI = df_begin(DT.getRootNode()),
-       DE = df_end(DT.getRootNode()); DI != DE; ++DI)
-    changed |= processBlock(*DI);
-  
-  return changed;
+  bool Changed = false;
+#if 0
+  // Needed for value numbering with phi construction to work.
+  ReversePostOrderTraversal<Function*> RPOT(&F);
+  for (ReversePostOrderTraversal<Function*>::rpo_iterator RI = RPOT.begin(),
+       RE = RPOT.end(); RI != RE; ++RI)
+    Changed |= processBlock(*RI);
+#else
+  for (df_iterator<DomTreeNode*> DI = df_begin(DT->getRootNode()),
+       DE = df_end(DT->getRootNode()); DI != DE; ++DI)
+    Changed |= processBlock(DI->getBlock());
+#endif
+
+  return Changed;
 }
 
 void GVN::cleanupGlobalSets() {
   VN.clear();
-  phiMap.clear();
 
   for (DenseMap<BasicBlock*, ValueNumberScope*>::iterator
        I = localAvail.begin(), E = localAvail.end(); I != E; ++I)
     delete I->second;
   localAvail.clear();
 }
+
+/// verifyRemoved - Verify that the specified instruction does not occur in our
+/// internal data structures.
+void GVN::verifyRemoved(const Instruction *Inst) const {
+  VN.verifyRemoved(Inst);
+
+  // Walk through the value number scope to make sure the instruction isn't
+  // ferreted away in it.
+  for (DenseMap<BasicBlock*, ValueNumberScope*>::iterator
+         I = localAvail.begin(), E = localAvail.end(); I != E; ++I) {
+    const ValueNumberScope *VNS = I->second;
+
+    while (VNS) {
+      for (DenseMap<uint32_t, Value*>::iterator
+             II = VNS->table.begin(), IE = VNS->table.end(); II != IE; ++II) {
+        assert(II->second != Inst && "Inst still in value numbering scope!");
+      }
+
+      VNS = VNS->parent;
+    }
+  }
+}