GVN's Expression is not POD-like (it contains a SmallVector). Simplify code while...
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / Scalar / GVN.cpp
index a7b38056ad1ca6f113deda9a02ad5e1834dc0f0e..0d2822699d9c95e3784ff104b6f9aec0ca154c11 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-//===- GVN.cpp - Eliminate redundant values and loads ------------===//
+//===- GVN.cpp - Eliminate redundant values and loads ---------------------===//
 //
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
 // 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.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 #define DEBUG_TYPE "gvn"
 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
-#include "llvm/BasicBlock.h"
 #include "llvm/Constants.h"
 #include "llvm/DerivedTypes.h"
+#include "llvm/GlobalVariable.h"
 #include "llvm/Function.h"
-#include "llvm/Instructions.h"
-#include "llvm/Value.h"
+#include "llvm/IntrinsicInst.h"
+#include "llvm/LLVMContext.h"
+#include "llvm/Operator.h"
+#include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
+#include "llvm/Analysis/ConstantFolding.h"
+#include "llvm/Analysis/Dominators.h"
+#include "llvm/Analysis/InstructionSimplify.h"
+#include "llvm/Analysis/Loads.h"
+#include "llvm/Analysis/MemoryBuiltins.h"
+#include "llvm/Analysis/MemoryDependenceAnalysis.h"
+#include "llvm/Analysis/PHITransAddr.h"
+#include "llvm/Analysis/ValueTracking.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 "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/MemoryDependenceAnalysis.h"
+#include "llvm/Support/Allocator.h"
 #include "llvm/Support/CFG.h"
 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
-#include "llvm/Support/Compiler.h"
 #include "llvm/Support/Debug.h"
-#include "llvm/Transforms/Utils/BasicBlockUtils.h"
-#include <cstdio>
+#include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
+#include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
+#include "llvm/Support/IRBuilder.h"
+#include <list>
 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 +70,54 @@ 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, 
-                            FCMPULT, FCMPULE, FCMPUNE, EXTRACT, INSERT,
-                            SHUFFLE, SELECT, TRUNC, ZEXT, SEXT, FPTOUI,
-                            FPTOSI, UITOFP, SITOFP, FPTRUNC, FPEXT, 
-                            PTRTOINT, INTTOPTR, BITCAST, GEP, CALL, CONSTANT,
-                            EMPTY, TOMBSTONE };
+  struct Expression {
+    enum ExpressionOpcode { 
+      ADD = Instruction::Add,
+      FADD = Instruction::FAdd,
+      SUB = Instruction::Sub,
+      FSUB = Instruction::FSub,
+      MUL = Instruction::Mul,
+      FMUL = Instruction::FMul,
+      UDIV = Instruction::UDiv,
+      SDIV = Instruction::SDiv,
+      FDIV = Instruction::FDiv,
+      UREM = Instruction::URem,
+      SREM = Instruction::SRem,
+      FREM = Instruction::FRem,
+      SHL = Instruction::Shl,
+      LSHR = Instruction::LShr,
+      ASHR = Instruction::AShr,
+      AND = Instruction::And,
+      OR = Instruction::Or,
+      XOR = Instruction::Xor,
+      TRUNC = Instruction::Trunc,
+      ZEXT = Instruction::ZExt,
+      SEXT = Instruction::SExt,
+      FPTOUI = Instruction::FPToUI,
+      FPTOSI = Instruction::FPToSI,
+      UITOFP = Instruction::UIToFP,
+      SITOFP = Instruction::SIToFP,
+      FPTRUNC = Instruction::FPTrunc,
+      FPEXT = Instruction::FPExt,
+      PTRTOINT = Instruction::PtrToInt,
+      INTTOPTR = Instruction::IntToPtr,
+      BITCAST = Instruction::BitCast,
+      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, GEP, CALL, CONSTANT,
+      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;
@@ -88,65 +127,27 @@ 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)
+      else if (varargs != other.varargs)
         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 true;
     }
+
+    /*bool operator!=(const Expression &other) const {
+      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);
       Expression create_expression(BinaryOperator* BO);
       Expression create_expression(CmpInst* C);
       Expression create_expression(ShuffleVectorInst* V);
@@ -156,20 +157,23 @@ namespace {
       Expression create_expression(CastInst* C);
       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(Value* v);
-      unsigned size();
+      void erase(Value *v);
       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;
   };
 }
 
@@ -178,69 +182,43 @@ 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) {
     return LHS == RHS;
   }
-  static bool isPod() { return true; }
 };
+
 }
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //                     ValueTable Internal Functions
 //===----------------------------------------------------------------------===//
-Expression::ExpressionOpcode ValueTable::getOpcode(BinaryOperator* BO) {
-  switch(BO->getOpcode()) {
-  default: // THIS SHOULD NEVER HAPPEN
-    assert(0 && "Binary operator with unknown opcode?");
-  case Instruction::Add:  return Expression::ADD;
-  case Instruction::Sub:  return Expression::SUB;
-  case Instruction::Mul:  return Expression::MUL;
-  case Instruction::UDiv: return Expression::UDIV;
-  case Instruction::SDiv: return Expression::SDIV;
-  case Instruction::FDiv: return Expression::FDIV;
-  case Instruction::URem: return Expression::UREM;
-  case Instruction::SRem: return Expression::SREM;
-  case Instruction::FRem: return Expression::FREM;
-  case Instruction::Shl:  return Expression::SHL;
-  case Instruction::LShr: return Expression::LSHR;
-  case Instruction::AShr: return Expression::ASHR;
-  case Instruction::And:  return Expression::AND;
-  case Instruction::Or:   return Expression::OR;
-  case Instruction::Xor:  return Expression::XOR;
-  }
-}
 
 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;
@@ -252,169 +230,169 @@ 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;
-  }
-}
-
-Expression::ExpressionOpcode ValueTable::getOpcode(CastInst* C) {
-  switch(C->getOpcode()) {
-  default: // THIS SHOULD NEVER HAPPEN
-    assert(0 && "Cast operator with unknown opcode?");
-  case Instruction::Trunc:    return Expression::TRUNC;
-  case Instruction::ZExt:     return Expression::ZEXT;
-  case Instruction::SExt:     return Expression::SEXT;
-  case Instruction::FPToUI:   return Expression::FPTOUI;
-  case Instruction::FPToSI:   return Expression::FPTOSI;
-  case Instruction::UIToFP:   return Expression::UITOFP;
-  case Instruction::SIToFP:   return Expression::SITOFP;
-  case Instruction::FPTrunc:  return Expression::FPTRUNC;
-  case Instruction::FPExt:    return Expression::FPEXT;
-  case Instruction::PtrToInt: return Expression::PTRTOINT;
-  case Instruction::IntToPtr: return Expression::INTTOPTR;
-  case Instruction::BitCast:  return Expression::BITCAST;
+  } 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 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();
+
+  CallSite CS(C);
+  for (CallInst::op_iterator I = CS.arg_begin(), E = CS.arg_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);
-  
+  e.opcode = static_cast<Expression::ExpressionOpcode>(BO->getOpcode());
+
   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);
-  
+  e.opcode = static_cast<Expression::ExpressionOpcode>(C->getOpcode());
+
   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;
 }
 
@@ -423,751 +401,1614 @@ 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;
+    }
+    if (!MD) {
+      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->getNumArgOperands() != C->getNumArgOperands()) {
+        valueNumbering[C] = nextValueNumber;
         return nextValueNumber++;
       }
-      
-      if (Instruction *LocalDepInst = local_dep.getInst()) {
-        if (!isa<CallInst>(LocalDepInst)) {
-          valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
-          return nextValueNumber++;
-        }
-        
-        CallInst* local_cdep = cast<CallInst>(LocalDepInst);
-        
-        if (local_cdep->getCalledFunction() != C->getCalledFunction() ||
-            local_cdep->getNumOperands() != C->getNumOperands()) {
-          valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
-          return nextValueNumber++;
-        }
-        
-        if (!C->getCalledFunction()) { 
-          valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
+
+      for (unsigned i = 0, e = C->getNumArgOperands(); i < e; ++i) {
+        uint32_t c_vn = lookup_or_add(C->getArgOperand(i));
+        uint32_t cd_vn = lookup_or_add(local_cdep->getArgOperand(i));
+        if (c_vn != cd_vn) {
+          valueNumbering[C] = 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(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;
-      
-      // Check to see if we have a single dominating call instruction that is
-      // identical to C.
-      for (SmallVector<std::pair<BasicBlock*, MemDepResult>, 32>
-             ::iterator I = deps.begin(), E = deps.end(); I != E; ++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.isNone() || cdep != 0) {
-          cdep = 0;
-          break;
-        }
-        
-        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;
-        }
-        
+      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 NonLocalDepEntry *I = &deps[i];
+      // Ignore non-local dependencies.
+      if (I->getResult().isNonLocal())
+        continue;
+
+      // We don't handle non-depedencies.  If we already have a call, reject
+      // instruction dependencies.
+      if (I->getResult().isClobber() || cdep != 0) {
         cdep = 0;
         break;
       }
-      
-      if (!cdep) {
-        valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
-        return nextValueNumber++;
-      }
-      
-      if (cdep->getCalledFunction() != C->getCalledFunction() ||
-          cdep->getNumOperands() != C->getNumOperands()) {
-        valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
-        return nextValueNumber++;
-      }
-      if (!C->getCalledFunction()) { 
-        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.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
-          return nextValueNumber++;
-        }
+
+      CallInst *NonLocalDepCall = dyn_cast<CallInst>(I->getResult().getInst());
+      // FIXME: All duplicated with non-local case.
+      if (NonLocalDepCall && DT->properlyDominates(I->getBB(), C->getParent())){
+        cdep = NonLocalDepCall;
+        continue;
       }
-      
-      uint32_t v = lookup_or_add(cdep);
-      valueNumbering.insert(std::make_pair(V, v));
-      return v;
-      
-    } 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->getNumArgOperands() != C->getNumArgOperands()) {
+      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 = 0, e = C->getNumArgOperands(); i < e; ++i) {
+      uint32_t c_vn = lookup_or_add(C->getArgOperand(i));
+      uint32_t cd_vn = lookup_or_add(cdep->getArgOperand(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 - Returns the value number of the specified value. Fails if
-/// the value has not yet been numbered.
-uint32_t ValueTable::lookup(Value* V) const {
+/// 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);
-  assert(VI != valueNumbering.end() && "Value not numbered?");
-  return VI->second;
-}
-
-/// clear - Remove all entries from the ValueTable
-void ValueTable::clear() {
-  valueNumbering.clear();
-  expressionNumbering.clear();
-  nextValueNumber = 1;
-}
+  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(Value *V) const {
+  DenseMap<Value*, uint32_t>::const_iterator VI = valueNumbering.find(V);
+  assert(VI != valueNumbering.end() && "Value not numbered?");
+  return VI->second;
+}
+
+/// clear - Remove all entries from the ValueTable
+void ValueTable::clear() {
+  valueNumbering.clear();
+  expressionNumbering.clear();
+  nextValueNumber = 1;
+}
 
 /// 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>::const_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) { }
+    explicit GVN(bool noloads = false)
+        : FunctionPass(ID), NoLoads(noloads), MD(0) {
+      initializeGVNPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
+    }
 
   private:
+    bool NoLoads;
     MemoryDependenceAnalysis *MD;
     DominatorTree *DT;
+    const TargetData* TD;
 
     ValueTable VN;
-    DenseMap<BasicBlock*, ValueNumberScope*> localAvail;
     
-    typedef DenseMap<Value*, SmallPtrSet<Instruction*, 4> > PhiMapType;
-    PhiMapType phiMap;
+    /// NumberTable - A mapping from value numers to lists of Value*'s that
+    /// have that value number.  Use lookupNumber to query it.
+    DenseMap<uint32_t, std::pair<Value*, void*> > NumberTable;
+    BumpPtrAllocator TableAllocator;
     
+    /// insert_table - Push a new Value to the NumberTable onto the list for
+    /// its value number.
+    void insert_table(uint32_t N, Value *V) {
+      std::pair<Value*, void*>& Curr = NumberTable[N];
+      if (!Curr.first) {
+        Curr.first = V;
+        return;
+      }
+      
+      std::pair<Value*, void*>* Node =
+        TableAllocator.Allocate<std::pair<Value*, void*> >();
+      Node->first = V;
+      Node->second = Curr.second;
+      Curr.second = Node;
+    }
     
+    /// erase_table - Scan the list of values corresponding to a given value
+    /// number, and remove the given value if encountered.
+    void erase_table(uint32_t N, Value *V) {
+      std::pair<Value*, void*>* Prev = 0;
+      std::pair<Value*, void*>* Curr = &NumberTable[N];
+
+      while (Curr->first != V) {
+        Prev = Curr;
+        Curr = static_cast<std::pair<Value*, void*>*>(Curr->second);
+      }
+      
+      if (Prev) {
+        Prev->second = Curr->second;
+      } else {
+        if (!Curr->second) {
+          Curr->first = 0;
+        } else {
+          std::pair<Value*, void*>* Next =
+            static_cast<std::pair<Value*, void*>*>(Curr->second);
+          Curr->first = Next->first;
+          Curr->second = Next->second;
+        }
+      }
+    }
+
+    // List of critical edges to be split between iterations.
+    SmallVector<std::pair<TerminatorInst*, unsigned>, 4> toSplit;
+
     // This transformation requires dominator postdominator info
     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
       AU.addRequired<DominatorTree>();
-      AU.addRequired<MemoryDependenceAnalysis>();
+      if (!NoLoads)
+        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);
     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;
+    bool splitCriticalEdges();
   };
-  
+
   char GVN::ID = 0;
 }
 
 // createGVNPass - The public interface to this file...
-FunctionPass *llvm::createGVNPass() { return new GVN(); }
+FunctionPass *llvm::createGVNPass(bool NoLoads) {
+  return new GVN(NoLoads);
+}
 
-static RegisterPass<GVN> X("gvn",
-                           "Global Value Numbering");
+INITIALIZE_PASS_BEGIN(GVN, "gvn", "Global Value Numbering", false, false)
+INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(MemoryDependenceAnalysis)
+INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(DominatorTree)
+INITIALIZE_AG_DEPENDENCY(AliasAnalysis)
+INITIALIZE_PASS_END(GVN, "gvn", "Global Value Numbering", false, false)
 
 void GVN::dump(DenseMap<uint32_t, Value*>& d) {
-  printf("{\n");
+  errs() << "{\n";
   for (DenseMap<uint32_t, Value*>::iterator I = d.begin(),
        E = d.end(); I != E; ++I) {
-      printf("%d\n", I->first);
+      errs() << I->first << "\n";
       I->second->dump();
   }
-  printf("}\n");
+  errs() << "}\n";
+}
+
+/// 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);
+
+  do {
+    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);
+  } while (!BBWorklist.empty());
+
+  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 (LoadTy->isStructTy() || LoadTy->isArrayTy() ||
+      StoredVal->getType()->isStructTy() ||
+      StoredVal->getType()->isArrayTy())
+    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;
 }
+  
 
-Value* GVN::CollapsePhi(PHINode* p) {
-  Value* constVal = p->hasConstantValue();
-  if (!constVal) return 0;
+/// 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;
+  
+  const Type *StoredValTy = StoredVal->getType();
+  
+  uint64_t StoreSize = TD.getTypeStoreSizeInBits(StoredValTy);
+  uint64_t LoadSize = TD.getTypeSizeInBits(LoadedTy);
   
-  Instruction* inst = dyn_cast<Instruction>(constVal);
-  if (!inst)
-    return constVal;
+  // If the store and reload are the same size, we can always reuse it.
+  if (StoreSize == LoadSize) {
+    if (StoredValTy->isPointerTy() && LoadedTy->isPointerTy()) {
+      // Pointer to Pointer -> use bitcast.
+      return new BitCastInst(StoredVal, LoadedTy, "", InsertPt);
+    }
     
-  if (DT->dominates(inst, p))
-    if (isSafeReplacement(p, inst))
-      return inst;
-  return 0;
+    // Convert source pointers to integers, which can be bitcast.
+    if (StoredValTy->isPointerTy()) {
+      StoredValTy = TD.getIntPtrType(StoredValTy->getContext());
+      StoredVal = new PtrToIntInst(StoredVal, StoredValTy, "", InsertPt);
+    }
+    
+    const Type *TypeToCastTo = LoadedTy;
+    if (TypeToCastTo->isPointerTy())
+      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 (LoadedTy->isPointerTy())
+      StoredVal = new IntToPtrInst(StoredVal, LoadedTy, "", InsertPt);
+    
+    return StoredVal;
+  }
+  
+  // 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");
+  
+  // Convert source pointers to integers, which can be manipulated.
+  if (StoredValTy->isPointerTy()) {
+    StoredValTy = TD.getIntPtrType(StoredValTy->getContext());
+    StoredVal = new PtrToIntInst(StoredVal, StoredValTy, "", InsertPt);
+  }
+  
+  // Convert vectors and fp to integer, which can be manipulated.
+  if (!StoredValTy->isIntegerTy()) {
+    StoredValTy = IntegerType::get(StoredValTy->getContext(), StoreSize);
+    StoredVal = new BitCastInst(StoredVal, StoredValTy, "", InsertPt);
+  }
+  
+  // 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 (LoadedTy->isPointerTy())
+    return new IntToPtrInst(StoredVal, LoadedTy, "inttoptr", InsertPt);
+  
+  // Otherwise, bitcast.
+  return new BitCastInst(StoredVal, LoadedTy, "bitcast", InsertPt);
 }
 
-bool GVN::isSafeReplacement(PHINode* p, Instruction* inst) {
-  if (!isa<PHINode>(inst))
-    return true;
+/// AnalyzeLoadFromClobberingWrite - This function is called when we have a
+/// memdep query of a load that ends up being a clobbering memory write (store,
+/// memset, memcpy, memmove).  This means that the write *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 AnalyzeLoadFromClobberingWrite(const Type *LoadTy, Value *LoadPtr,
+                                          Value *WritePtr,
+                                          uint64_t WriteSizeInBits,
+                                          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 (LoadTy->isStructTy() || LoadTy->isArrayTy())
+    return -1;
+  
+  int64_t StoreOffset = 0, LoadOffset = 0;
+  Value *StoreBase = GetPointerBaseWithConstantOffset(WritePtr, StoreOffset,TD);
+  Value *LoadBase = GetPointerBaseWithConstantOffset(LoadPtr, 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.  One case is forwarding a memset
+  // to a load from the base of the memset.
+#if 0
+  if (LoadOffset == StoreOffset) {
+    dbgs() << "STORE/LOAD DEP WITH COMMON POINTER MISSED:\n"
+    << "Base       = " << *StoreBase << "\n"
+    << "Store Ptr  = " << *WritePtr << "\n"
+    << "Store Offs = " << StoreOffset << "\n"
+    << "Load Ptr   = " << *LoadPtr << "\n";
+    abort();
+  }
+#endif
   
-  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;
+  // 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.
+  uint64_t LoadSize = TD.getTypeSizeInBits(LoadTy);
   
-  return true;
+  if ((WriteSizeInBits & 7) | (LoadSize & 7))
+    return -1;
+  uint64_t StoreSize = WriteSizeInBits >> 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
+    dbgs() << "STORE LOAD DEP WITH COMMON BASE:\n"
+    << "Base       = " << *StoreBase << "\n"
+    << "Store Ptr  = " << *WritePtr << "\n"
+    << "Store Offs = " << StoreOffset << "\n"
+    << "Load Ptr   = " << *LoadPtr << "\n";
+    abort();
+#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;
+}  
+
+/// AnalyzeLoadFromClobberingStore - This function is called when we have a
+/// memdep query of a load that ends up being a clobbering store.
+static int AnalyzeLoadFromClobberingStore(const Type *LoadTy, Value *LoadPtr,
+                                          StoreInst *DepSI,
+                                          const TargetData &TD) {
+  // Cannot handle reading from store of first-class aggregate yet.
+  if (DepSI->getValueOperand()->getType()->isStructTy() ||
+      DepSI->getValueOperand()->getType()->isArrayTy())
+    return -1;
+
+  Value *StorePtr = DepSI->getPointerOperand();
+  uint64_t StoreSize =TD.getTypeSizeInBits(DepSI->getValueOperand()->getType());
+  return AnalyzeLoadFromClobberingWrite(LoadTy, LoadPtr,
+                                        StorePtr, StoreSize, TD);
 }
 
-/// 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;
+static int AnalyzeLoadFromClobberingMemInst(const Type *LoadTy, Value *LoadPtr,
+                                            MemIntrinsic *MI,
+                                            const TargetData &TD) {
+  // If the mem operation is a non-constant size, we can't handle it.
+  ConstantInt *SizeCst = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getLength());
+  if (SizeCst == 0) return -1;
+  uint64_t MemSizeInBits = SizeCst->getZExtValue()*8;
+
+  // If this is memset, we just need to see if the offset is valid in the size
+  // of the memset..
+  if (MI->getIntrinsicID() == Intrinsic::memset)
+    return AnalyzeLoadFromClobberingWrite(LoadTy, LoadPtr, MI->getDest(),
+                                          MemSizeInBits, TD);
+  
+  // If we have a memcpy/memmove, the only case we can handle is if this is a
+  // copy from constant memory.  In that case, we can read directly from the
+  // constant memory.
+  MemTransferInst *MTI = cast<MemTransferInst>(MI);
+  
+  Constant *Src = dyn_cast<Constant>(MTI->getSource());
+  if (Src == 0) return -1;
+  
+  GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(GetUnderlyingObject(Src));
+  if (GV == 0 || !GV->isConstant()) return -1;
+  
+  // See if the access is within the bounds of the transfer.
+  int Offset = AnalyzeLoadFromClobberingWrite(LoadTy, LoadPtr,
+                                              MI->getDest(), MemSizeInBits, TD);
+  if (Offset == -1)
+    return Offset;
+  
+  // Otherwise, see if we can constant fold a load from the constant with the
+  // offset applied as appropriate.
+  Src = ConstantExpr::getBitCast(Src,
+                                 llvm::Type::getInt8PtrTy(Src->getContext()));
+  Constant *OffsetCst = 
+    ConstantInt::get(Type::getInt64Ty(Src->getContext()), (unsigned)Offset);
+  Src = ConstantExpr::getGetElementPtr(Src, &OffsetCst, 1);
+  Src = ConstantExpr::getBitCast(Src, PointerType::getUnqual(LoadTy));
+  if (ConstantFoldLoadFromConstPtr(Src, &TD))
+    return Offset;
+  return -1;
+}
+                                            
+
+/// 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()) + 7) / 8;
+  uint64_t LoadSize = (TD.getTypeSizeInBits(LoadTy) + 7) / 8;
+  
+  IRBuilder<> Builder(InsertPt->getParent(), InsertPt);
+  
+  // Compute which bits of the stored value are being used by the load.  Convert
+  // to an integer type to start with.
+  if (SrcVal->getType()->isPointerTy())
+    SrcVal = Builder.CreatePtrToInt(SrcVal, TD.getIntPtrType(Ctx), "tmp");
+  if (!SrcVal->getType()->isIntegerTy())
+    SrcVal = Builder.CreateBitCast(SrcVal, IntegerType::get(Ctx, StoreSize*8),
+                                   "tmp");
+  
+  // 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 the block is unreachable, just return undef, since this path
-  // can't actually occur at runtime.
-  if (!DT->isReachableFromEntry(BB))
-    return Phis[BB] = UndefValue::get(orig->getType());
+  if (ShiftAmt)
+    SrcVal = Builder.CreateLShr(SrcVal, ShiftAmt, "tmp");
   
-  BasicBlock* singlePred = BB->getSinglePredecessor();
-  if (singlePred) {
-    Value *ret = GetValueForBlock(singlePred, orig, Phis);
-    Phis[BB] = ret;
-    return ret;
+  if (LoadSize != StoreSize)
+    SrcVal = Builder.CreateTrunc(SrcVal, IntegerType::get(Ctx, LoadSize*8),
+                                 "tmp");
+  
+  return CoerceAvailableValueToLoadType(SrcVal, LoadTy, InsertPt, TD);
+}
+
+/// GetMemInstValueForLoad - This function is called when we have a
+/// memdep query of a load that ends up being a clobbering mem intrinsic.
+static Value *GetMemInstValueForLoad(MemIntrinsic *SrcInst, unsigned Offset,
+                                     const Type *LoadTy, Instruction *InsertPt,
+                                     const TargetData &TD){
+  LLVMContext &Ctx = LoadTy->getContext();
+  uint64_t LoadSize = TD.getTypeSizeInBits(LoadTy)/8;
+
+  IRBuilder<> Builder(InsertPt->getParent(), InsertPt);
+  
+  // We know that this method is only called when the mem transfer fully
+  // provides the bits for the load.
+  if (MemSetInst *MSI = dyn_cast<MemSetInst>(SrcInst)) {
+    // memset(P, 'x', 1234) -> splat('x'), even if x is a variable, and
+    // independently of what the offset is.
+    Value *Val = MSI->getValue();
+    if (LoadSize != 1)
+      Val = Builder.CreateZExt(Val, IntegerType::get(Ctx, LoadSize*8));
+    
+    Value *OneElt = Val;
+    
+    // Splat the value out to the right number of bits.
+    for (unsigned NumBytesSet = 1; NumBytesSet != LoadSize; ) {
+      // If we can double the number of bytes set, do it.
+      if (NumBytesSet*2 <= LoadSize) {
+        Value *ShVal = Builder.CreateShl(Val, NumBytesSet*8);
+        Val = Builder.CreateOr(Val, ShVal);
+        NumBytesSet <<= 1;
+        continue;
+      }
+      
+      // Otherwise insert one byte at a time.
+      Value *ShVal = Builder.CreateShl(Val, 1*8);
+      Val = Builder.CreateOr(OneElt, ShVal);
+      ++NumBytesSet;
+    }
+    
+    return CoerceAvailableValueToLoadType(Val, LoadTy, InsertPt, TD);
   }
+  // Otherwise, this is a memcpy/memmove from a constant global.
+  MemTransferInst *MTI = cast<MemTransferInst>(SrcInst);
+  Constant *Src = cast<Constant>(MTI->getSource());
+
+  // Otherwise, see if we can constant fold a load from the constant with the
+  // offset applied as appropriate.
+  Src = ConstantExpr::getBitCast(Src,
+                                 llvm::Type::getInt8PtrTy(Src->getContext()));
+  Constant *OffsetCst = 
+  ConstantInt::get(Type::getInt64Ty(Src->getContext()), (unsigned)Offset);
+  Src = ConstantExpr::getGetElementPtr(Src, &OffsetCst, 1);
+  Src = ConstantExpr::getBitCast(Src, PointerType::getUnqual(LoadTy));
+  return ConstantFoldLoadFromConstPtr(Src, &TD);
+}
+
+namespace {
+
+struct AvailableValueInBlock {
+  /// BB - The basic block in question.
+  BasicBlock *BB;
+  enum ValType {
+    SimpleVal,  // A simple offsetted value that is accessed.
+    MemIntrin   // A memory intrinsic which is loaded from.
+  };
   
-  // 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)));
+  /// V - The value that is live out of the block.
+  PointerIntPair<Value *, 1, ValType> Val;
   
-  if (Phis.count(BB) == 0)
-    Phis.insert(std::make_pair(BB, PN));
+  /// Offset - The byte offset in Val that is interesting for the load query.
+  unsigned Offset;
   
-  // 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);
+  static AvailableValueInBlock get(BasicBlock *BB, Value *V,
+                                   unsigned Offset = 0) {
+    AvailableValueInBlock Res;
+    Res.BB = BB;
+    Res.Val.setPointer(V);
+    Res.Val.setInt(SimpleVal);
+    Res.Offset = Offset;
+    return Res;
+  }
+
+  static AvailableValueInBlock getMI(BasicBlock *BB, MemIntrinsic *MI,
+                                     unsigned Offset = 0) {
+    AvailableValueInBlock Res;
+    Res.BB = BB;
+    Res.Val.setPointer(MI);
+    Res.Val.setInt(MemIntrin);
+    Res.Offset = Offset;
+    return Res;
   }
   
-  VN.getAliasAnalysis()->copyValue(orig, PN);
+  bool isSimpleValue() const { return Val.getInt() == SimpleVal; }
+  Value *getSimpleValue() const {
+    assert(isSimpleValue() && "Wrong accessor");
+    return Val.getPointer();
+  }
   
-  // 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;
+  MemIntrinsic *getMemIntrinValue() const {
+    assert(!isSimpleValue() && "Wrong accessor");
+    return cast<MemIntrinsic>(Val.getPointer());
+  }
+  
+  /// MaterializeAdjustedValue - Emit code into this block to adjust the value
+  /// defined here to the specified type.  This handles various coercion cases.
+  Value *MaterializeAdjustedValue(const Type *LoadTy,
+                                  const TargetData *TD) const {
+    Value *Res;
+    if (isSimpleValue()) {
+      Res = getSimpleValue();
+      if (Res->getType() != LoadTy) {
+        assert(TD && "Need target data to handle type mismatch case");
+        Res = GetStoreValueForLoad(Res, Offset, LoadTy, BB->getTerminator(),
+                                   *TD);
+        
+        DEBUG(errs() << "GVN COERCED NONLOCAL VAL:\nOffset: " << Offset << "  "
+                     << *getSimpleValue() << '\n'
+                     << *Res << '\n' << "\n\n\n");
+      }
+    } else {
+      Res = GetMemInstValueForLoad(getMemIntrinValue(), Offset,
+                                   LoadTy, BB->getTerminator(), *TD);
+      DEBUG(errs() << "GVN COERCED NONLOCAL MEM INTRIN:\nOffset: " << Offset
+                   << "  " << *getMemIntrinValue() << '\n'
+                   << *Res << '\n' << "\n\n\n");
+    }
+    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,
+                                     const DominatorTree &DT,
+                                     AliasAnalysis *AA) {
+  // Check for the fully redundant, dominating load case.  In this case, we can
+  // just use the dominating value directly.
+  if (ValuesPerBlock.size() == 1 && 
+      DT.properlyDominates(ValuesPerBlock[0].BB, LI->getParent()))
+    return ValuesPerBlock[0].MaterializeAdjustedValue(LI->getType(), TD);
+
+  // Otherwise, we have to construct SSA form.
+  SmallVector<PHINode*, 8> NewPHIs;
+  SSAUpdater SSAUpdate(&NewPHIs);
+  SSAUpdate.Initialize(LI->getType(), LI->getName());
+  
+  const Type *LoadTy = LI->getType();
+  
+  for (unsigned i = 0, e = ValuesPerBlock.size(); i != e; ++i) {
+    const AvailableValueInBlock &AV = ValuesPerBlock[i];
+    BasicBlock *BB = AV.BB;
     
-  PN->replaceAllUsesWith(v);
+    if (SSAUpdate.HasValueForBlock(BB))
+      continue;
 
-  for (DenseMap<BasicBlock*, Value*>::iterator I = Phis.begin(),
-       E = Phis.end(); I != E; ++I)
-    if (I->second == PN)
-      I->second = v;
+    SSAUpdate.AddAvailableValue(BB, AV.MaterializeAdjustedValue(LoadTy, TD));
+  }
+  
+  // Perform PHI construction.
+  Value *V = SSAUpdate.GetValueInMiddleOfBlock(LI->getParent());
+  
+  // If new PHI nodes were created, notify alias analysis.
+  if (V->getType()->isPointerTy())
+    for (unsigned i = 0, e = NewPHIs.size(); i != e; ++i)
+      AA->copyValue(LI, NewPHIs[i]);
 
-  DEBUG(cerr << "GVN removed: " << *PN);
-  MD->removeInstruction(PN);
-  PN->eraseFromParent();
+  return V;
+}
 
-  Phis[BB] = v;
-  return v;
+static bool isLifetimeStart(const Instruction *Inst) {
+  if (const IntrinsicInst* II = dyn_cast<IntrinsicInst>(Inst))
+    return II->getIntrinsicID() == Intrinsic::lifetime_start;
+  return false;
 }
 
 /// 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) {
-  // Find the non-local dependencies of the load
-  SmallVector<std::pair<BasicBlock*, MemDepResult>, 32> deps;
-  MD->getNonLocalDependency(L, deps);
-
-  DEBUG(cerr << "INVESTIGATING NONLOCAL LOAD: " << deps.size() << *L);
+  // Find the non-local dependencies of the load.
+  SmallVector<NonLocalDepResult, 64> Deps;
+  AliasAnalysis::Location Loc = VN.getAliasAnalysis()->getLocation(LI);
+  MD->getNonLocalPointerDependency(Loc, true, LI->getParent(), Deps);
+  //DEBUG(dbgs() << "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;
-  
-  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());
+
+  // 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].getResult().isClobber()) {
+    DEBUG(
+      dbgs() << "GVN: non-local load ";
+      WriteAsOperand(dbgs(), LI);
+      dbgs() << " is clobbered by " << *Deps[0].getResult().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;
+
+  for (unsigned i = 0, e = Deps.size(); i != e; ++i) {
+    BasicBlock *DepBB = Deps[i].getBB();
+    MemDepResult DepInfo = Deps[i].getResult();
+
+    if (DepInfo.isClobber()) {
+      // The address being loaded in this non-local block may not be the same as
+      // the pointer operand of the load if PHI translation occurs.  Make sure
+      // to consider the right address.
+      Value *Address = Deps[i].getAddress();
+      
+      // 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 && Address) {
+          int Offset = AnalyzeLoadFromClobberingStore(LI->getType(), Address,
+                                                      DepSI, *TD);
+          if (Offset != -1) {
+            ValuesPerBlock.push_back(AvailableValueInBlock::get(DepBB,
+                                                       DepSI->getValueOperand(),
+                                                                Offset));
+            continue;
+          }
+        }
+      }
+
+      // If the clobbering value is a memset/memcpy/memmove, see if we can
+      // forward a value on from it.
+      if (MemIntrinsic *DepMI = dyn_cast<MemIntrinsic>(DepInfo.getInst())) {
+        if (TD && Address) {
+          int Offset = AnalyzeLoadFromClobberingMemInst(LI->getType(), Address,
+                                                        DepMI, *TD);
+          if (Offset != -1) {
+            ValuesPerBlock.push_back(AvailableValueInBlock::getMI(DepBB, DepMI,
+                                                                  Offset));
+            continue;
+          }            
+        }
+      }
+      
+      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) ||
+        // Loading immediately after lifetime begin -> undef.
+        isLifetimeStart(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 {
+    
+    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->getValueOperand()->getType() != LI->getType()) {
+        // If the stored value is larger or equal to the loaded value, we can
+        // reuse it.
+        if (TD == 0 || !CanCoerceMustAliasedValueToLoad(S->getValueOperand(),
+                                                        LI->getType(), *TD)) {
+          UnavailableBlocks.push_back(DepBB);
+          continue;
+        }
+      }
+
+      ValuesPerBlock.push_back(AvailableValueInBlock::get(DepBB,
+                                                         S->getValueOperand()));
+      continue;
+    }
+    
+    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 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;
+    }
+    
+    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(dbgs() << "GVN REMOVING NONLOCAL LOAD: " << *LI << '\n');
+    
+    // Perform PHI construction.
+    Value *V = ConstructSSAForLoadSet(LI, ValuesPerBlock, TD, *DT,
+                                      VN.getAliasAnalysis());
+    LI->replaceAllUsesWith(V);
+
+    if (isa<PHINode>(V))
+      V->takeName(LI);
+    if (V->getType()->isPointerTy())
+      MD->invalidateCachedPointerInfo(V);
+    VN.erase(LI);
+    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 == LoadBB) // Infinite (unreachable) loop.
+      return false;
+    if (Blockers.count(TmpBB))
+      return false;
+    
+    // If any of these blocks has more than one successor (i.e. if the edge we
+    // just traversed was critical), then there are other paths through this 
+    // block along which the load may not be anticipated.  Hoisting the load 
+    // above this block would be adding the load to execution paths along
+    // which it was not previously executed.
+    if (TmpBB->getTerminator()->getNumSuccessors() != 1)
       return false;
+  }
+
+  assert(TmpBB);
+  LoadBB = TmpBB;
+
+  // FIXME: It is extremely unclear what this loop is doing, other than
+  // artificially restricting loadpre.
+  if (isSinglePred) {
+    bool isHot = false;
+    for (unsigned i = 0, e = ValuesPerBlock.size(); i != e; ++i) {
+      const AvailableValueInBlock &AV = ValuesPerBlock[i];
+      if (AV.isSimpleValue())
+        // "Hot" Instruction is in some loop (because it dominates its dep.
+        // instruction).
+        if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(AV.getSimpleValue()))
+          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;
   }
-  
-  // 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()) {
-      L->replaceAllUsesWith(*I);
-      toErase.push_back(L);
-      NumGVNLoad++;
-      return true;
+
+  // Check to see how many predecessors have the loaded value fully
+  // available.
+  DenseMap<BasicBlock*, Value*> PredLoads;
+  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;
+
+  SmallVector<std::pair<TerminatorInst*, unsigned>, 4> NeedToSplit;
+  for (pred_iterator PI = pred_begin(LoadBB), E = pred_end(LoadBB);
+       PI != E; ++PI) {
+    BasicBlock *Pred = *PI;
+    if (IsValueFullyAvailableInBlock(Pred, FullyAvailableBlocks)) {
+      continue;
     }
-    
-    repl.insert(std::make_pair((*I)->getParent(), *I));
+    PredLoads[Pred] = 0;
+
+    if (Pred->getTerminator()->getNumSuccessors() != 1) {
+      if (isa<IndirectBrInst>(Pred->getTerminator())) {
+        DEBUG(dbgs() << "COULD NOT PRE LOAD BECAUSE OF INDBR CRITICAL EDGE '"
+              << Pred->getName() << "': " << *LI << '\n');
+        return false;
+      }
+      unsigned SuccNum = GetSuccessorNumber(Pred, LoadBB);
+      NeedToSplit.push_back(std::make_pair(Pred->getTerminator(), SuccNum));
+    }
+  }
+  if (!NeedToSplit.empty()) {
+    toSplit.append(NeedToSplit.begin(), NeedToSplit.end());
+    return false;
+  }
+
+  // Decide whether PRE is profitable for this load.
+  unsigned NumUnavailablePreds = PredLoads.size();
+  assert(NumUnavailablePreds != 0 &&
+         "Fully available value should be eliminated above!");
+  
+  // If this load is unavailable in multiple predecessors, reject it.
+  // 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.
+  if (NumUnavailablePreds != 1)
+      return false;
+
+  // Check if the load can safely be moved to all the unavailable predecessors.
+  bool CanDoPRE = true;
+  SmallVector<Instruction*, 8> NewInsts;
+  for (DenseMap<BasicBlock*, Value*>::iterator I = PredLoads.begin(),
+         E = PredLoads.end(); I != E; ++I) {
+    BasicBlock *UnavailablePred = I->first;
+
+    // Do PHI translation to get its value in the predecessor if necessary.  The
+    // returned pointer (if non-null) is guaranteed to dominate UnavailablePred.
+
+    // If all preds have a single successor, then we know it is safe to insert
+    // the load on the pred (?!?), so we can insert code to materialize the
+    // pointer if it is not available.
+    PHITransAddr Address(LI->getPointerOperand(), TD);
+    Value *LoadPtr = 0;
+    if (allSingleSucc) {
+      LoadPtr = Address.PHITranslateWithInsertion(LoadBB, UnavailablePred,
+                                                  *DT, NewInsts);
+    } else {
+      Address.PHITranslateValue(LoadBB, UnavailablePred, DT);
+      LoadPtr = Address.getAddr();
+    }
+
+    // If we couldn't find or insert a computation of this phi translated value,
+    // we fail PRE.
+    if (LoadPtr == 0) {
+      DEBUG(dbgs() << "COULDN'T INSERT PHI TRANSLATED VALUE OF: "
+            << *LI->getPointerOperand() << "\n");
+      CanDoPRE = false;
+      break;
+    }
+
+    // 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 &&
+        // FIXME: REEVALUTE THIS.
+        !isSafeToLoadUnconditionally(LoadPtr,
+                                     UnavailablePred->getTerminator(),
+                                     LI->getAlignment(), TD)) {
+      CanDoPRE = false;
+      break;
+    }
+
+    I->second = LoadPtr;
+  }
+
+  if (!CanDoPRE) {
+    while (!NewInsts.empty())
+      NewInsts.pop_back_val()->eraseFromParent();
+    return false;
   }
 
-  DEBUG(cerr << "GVN REMOVING NONLOCAL LOAD: " << *L);
+  // 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(dbgs() << "GVN REMOVING PRE LOAD: " << *LI << '\n');
+  DEBUG(if (!NewInsts.empty())
+          dbgs() << "INSERTED " << NewInsts.size() << " INSTS: "
+                 << *NewInsts.back() << '\n');
+  
+  // Assign value numbers to the new instructions.
+  for (unsigned i = 0, e = NewInsts.size(); i != e; ++i) {
+    // FIXME: We really _ought_ to insert these value numbers into their 
+    // parent's availability map.  However, in doing so, we risk getting into
+    // ordering issues.  If a block hasn't been processed yet, we would be
+    // marking a value as AVAIL-IN, which isn't what we intend.
+    VN.lookup_or_add(NewInsts[i]);
+  }
+
+  for (DenseMap<BasicBlock*, Value*>::iterator I = PredLoads.begin(),
+         E = PredLoads.end(); I != E; ++I) {
+    BasicBlock *UnavailablePred = I->first;
+    Value *LoadPtr = I->second;
+
+    Instruction *NewLoad = new LoadInst(LoadPtr, LI->getName()+".pre", false,
+                                        LI->getAlignment(),
+                                        UnavailablePred->getTerminator());
 
-  // Perform PHI construction
-  SmallPtrSet<BasicBlock*, 4> visited;
-  Value* v = GetValueForBlock(L->getParent(), L, repl, true);
-  L->replaceAllUsesWith(v);
-  toErase.push_back(L);
-  NumGVNLoad++;
+    // Transfer the old load's TBAA tag to the new load.
+    if (MDNode *Tag = LI->getMetadata(LLVMContext::MD_tbaa))
+      NewLoad->setMetadata(LLVMContext::MD_tbaa, Tag);
+
+    // Add the newly created load.
+    ValuesPerBlock.push_back(AvailableValueInBlock::get(UnavailablePred,
+                                                        NewLoad));
+    MD->invalidateCachedPointerInfo(LoadPtr);
+    DEBUG(dbgs() << "GVN INSERTED " << *NewLoad << '\n');
+  }
+
+  // Perform PHI construction.
+  Value *V = ConstructSSAForLoadSet(LI, ValuesPerBlock, TD, *DT,
+                                    VN.getAliasAnalysis());
+  LI->replaceAllUsesWith(V);
+  if (isa<PHINode>(V))
+    V->takeName(LI);
+  if (V->getType()->isPointerTy())
+    MD->invalidateCachedPointerInfo(V);
+  VN.erase(LI);
+  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 (!MD)
     return false;
-  }
-  
-  Value* pointer = L->getPointerOperand();
-  LoadInst*& last = lastLoad[pointer];
-  
+
+  if (L->isVolatile())
+    return false;
+
   // ... to a pointer that has been loaded from before...
-  bool removedNonLocal = false;
-  MemDepResult dep = MD->getDependency(L);
-  if (dep.isNonLocal() &&
-      L->getParent() != &L->getParent()->getParent()->getEntryBlock()) {
-    removedNonLocal = processNonLocalLoad(L, toErase);
-    
-    if (!removedNonLocal)
-      last = L;
+  MemDepResult Dep = MD->getDependency(L);
+
+  // If the value isn't available, don't do anything!
+  if (Dep.isClobber()) {
+    // 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.
+    Value *AvailVal = 0;
+    if (StoreInst *DepSI = dyn_cast<StoreInst>(Dep.getInst()))
+      if (TD) {
+        int Offset = AnalyzeLoadFromClobberingStore(L->getType(),
+                                                    L->getPointerOperand(),
+                                                    DepSI, *TD);
+        if (Offset != -1)
+          AvailVal = GetStoreValueForLoad(DepSI->getValueOperand(), Offset,
+                                          L->getType(), L, *TD);
+      }
     
-    return removedNonLocal;
-  }
-  
-  
-  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!
-        L->replaceAllUsesWith(S->getOperand(0));
-        toErase.push_back(L);
-        deletedLoad = true;
-        NumGVNLoad++;
+    // If the clobbering value is a memset/memcpy/memmove, see if we can forward
+    // a value on from it.
+    if (MemIntrinsic *DepMI = dyn_cast<MemIntrinsic>(Dep.getInst())) {
+      if (TD) {
+        int Offset = AnalyzeLoadFromClobberingMemInst(L->getType(),
+                                                      L->getPointerOperand(),
+                                                      DepMI, *TD);
+        if (Offset != -1)
+          AvailVal = GetMemInstValueForLoad(DepMI, Offset, L->getType(), L,*TD);
       }
+    }
+        
+    if (AvailVal) {
+      DEBUG(dbgs() << "GVN COERCED INST:\n" << *Dep.getInst() << '\n'
+            << *AvailVal << '\n' << *L << "\n\n\n");
       
-      // 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!
-      L->replaceAllUsesWith(last);
+      // Replace the load!
+      L->replaceAllUsesWith(AvailVal);
+      if (AvailVal->getType()->isPointerTy())
+        MD->invalidateCachedPointerInfo(AvailVal);
+      VN.erase(L);
       toErase.push_back(L);
-      deletedLoad = true;
-      NumGVNLoad++;
-      break;
-    } else {
-      dep = MD->getDependencyFrom(L, DepInst, DepInst->getParent());
+      ++NumGVNLoad;
+      return true;
+    }
+        
+    DEBUG(
+      // fast print dep, using operator<< on instruction would be too slow
+      dbgs() << "GVN: load ";
+      WriteAsOperand(dbgs(), L);
+      Instruction *I = Dep.getInst();
+      dbgs() << " is clobbered by " << *I << '\n';
+    );
+    return false;
+  }
+
+  // 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->getValueOperand();
+    
+    // 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).
+    if (StoredVal->getType() != L->getType()) {
+      if (TD) {
+        StoredVal = CoerceAvailableValueToLoadType(StoredVal, L->getType(),
+                                                   L, *TD);
+        if (StoredVal == 0)
+          return false;
+        
+        DEBUG(dbgs() << "GVN COERCED STORE:\n" << *DepSI << '\n' << *StoredVal
+                     << '\n' << *L << "\n\n\n");
+      }
+      else 
+        return false;
     }
+
+    // Remove it!
+    L->replaceAllUsesWith(StoredVal);
+    if (StoredVal->getType()->isPointerTy())
+      MD->invalidateCachedPointerInfo(StoredVal);
+    VN.erase(L);
+    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).
+    if (DepLI->getType() != L->getType()) {
+      if (TD) {
+        AvailableVal = CoerceAvailableValueToLoadType(DepLI, L->getType(), L,*TD);
+        if (AvailableVal == 0)
+          return false;
+      
+        DEBUG(dbgs() << "GVN COERCED LOAD:\n" << *DepLI << "\n" << *AvailableVal
+                     << "\n" << *L << "\n\n\n");
+      }
+      else 
+        return false;
+    }
+    
+    // Remove it!
+    L->replaceAllUsesWith(AvailableVal);
+    if (DepLI->getType()->isPointerTy())
+      MD->invalidateCachedPointerInfo(DepLI);
+    VN.erase(L);
+    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.
+  if (isa<AllocaInst>(DepInst) || isMalloc(DepInst)) {
     L->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(L->getType()));
+    VN.erase(L);
     toErase.push_back(L);
-    deletedLoad = true;
-    NumGVNLoad++;
+    ++NumGVNLoad;
+    return true;
   }
-
-  if (!deletedLoad)
-    last = L;
   
-  return deletedLoad;
+  // If this load occurs either right after a lifetime begin,
+  // then the loaded value is undefined.
+  if (IntrinsicInst* II = dyn_cast<IntrinsicInst>(DepInst)) {
+    if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::lifetime_start) {
+      L->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(L->getType()));
+      VN.erase(L);
+      toErase.push_back(L);
+      ++NumGVNLoad;
+      return true;
+    }
+  }
+
+  return false;
 }
 
-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())
-      return I->second;
-    else
-      locals = locals->parent;
+// lookupNumber - In order to find a leader for a given value number at a 
+// specific basic block, we first obtain the list of all Values for that number,
+// and then scan the list to find one whose block dominates the block in 
+// question.  This is fast because dominator tree queries consist of only
+// a few comparisons of DFS numbers.
+Value *GVN::lookupNumber(BasicBlock *BB, uint32_t num) {
+  std::pair<Value*, void*> Vals = NumberTable[num];
+  if (!Vals.first) return 0;
+  Instruction *Inst = dyn_cast<Instruction>(Vals.first);
+  if (!Inst) return Vals.first;
+  BasicBlock *Parent = Inst->getParent();
+  if (DT->dominates(Parent, BB))
+    return Inst;
+  
+  std::pair<Value*, void*>* Next =
+    static_cast<std::pair<Value*, void*>*>(Vals.second);
+  while (Next) {
+    Instruction *CurrInst = dyn_cast<Instruction>(Next->first);
+    if (!CurrInst) return Next->first;
+    
+    BasicBlock *Parent = CurrInst->getParent();
+    if (DT->dominates(Parent, BB))
+      return CurrInst;
+    
+    Next = static_cast<std::pair<Value*, void*>*>(Next->second);
   }
-  
+
   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));
+  // Ignore dbg info intrinsics.
+  if (isa<DbgInfoIntrinsic>(I))
+    return false;
+
+  // If the instruction can be easily simplified then do so now in preference
+  // to value numbering it.  Value numbering often exposes redundancies, for
+  // example if it determines that %y is equal to %x then the instruction
+  // "%z = and i32 %x, %y" becomes "%z = and i32 %x, %x" which we now simplify.
+  if (Value *V = SimplifyInstruction(I, TD, DT)) {
+    I->replaceAllUsesWith(V);
+    if (MD && V->getType()->isPointerTy())
+      MD->invalidateCachedPointerInfo(V);
+    VN.erase(I);
+    toErase.push_back(I);
+    return true;
+  }
+
+  if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(I)) {
+    bool Changed = processLoad(LI, toErase);
+
+    if (!Changed) {
+      unsigned Num = VN.lookup_or_add(LI);
+      insert_table(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);
+
   // 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));
+  if (isa<AllocaInst>(I) || isa<TerminatorInst>(I) || isa<PHINode>(I)) {
+    insert_table(Num, I);
     return false;
   }
-  
-  // Collapse PHI nodes
-  if (PHINode* p = dyn_cast<PHINode>(I)) {
-    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);
-      toErase.push_back(p);
-    } else {
-      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)) {
-    // Remove it!
-    VN.erase(I);
-    I->replaceAllUsesWith(repl);
-    toErase.push_back(I);
-    return true;
-  } else {
-    localAvail[I->getParent()]->table.insert(std::make_pair(num, I));
+  if (Num == NextNum) {
+    insert_table(Num, I);
+    return false;
   }
   
-  return false;
+  // Perform fast-path value-number based elimination of values inherited from
+  // dominators.
+  Value *repl = lookupNumber(I->getParent(), Num);
+  if (repl == 0) {
+    // Failure, just remember this instance for future use.
+    insert_table(Num, I);
+    return false;
+  }
+  
+  // Remove it!
+  VN.erase(I);
+  I->replaceAllUsesWith(repl);
+  if (MD && repl->getType()->isPointerTy())
+    MD->invalidateCachedPointerInfo(repl);
+  toErase.push_back(I);
+  return true;
 }
 
-// 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>();
+  if (!NoLoads)
+    MD = &getAnalysis<MemoryDependenceAnalysis>();
   DT = &getAnalysis<DominatorTree>();
+  TD = getAnalysisIfAvailable<TargetData>();
   VN.setAliasAnalysis(&getAnalysis<AliasAnalysis>());
   VN.setMemDep(MD);
   VN.setDomTree(DT);
-  
-  bool changed = false;
-  bool shouldContinue = true;
-  
+
+  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;
+    if (removedBlock) ++NumGVNBlocks;
+
+    Changed |= removedBlock;
   }
-  
-  while (shouldContinue) {
-    shouldContinue = iterateOnFunction(F);
-    changed |= shouldContinue;
+
+  unsigned Iteration = 0;
+
+  while (ShouldContinue) {
+    DEBUG(dbgs() << "GVN iteration: " << Iteration << "\n");
+    ShouldContinue = iterateOnFunction(F);
+    if (splitCriticalEdges())
+      ShouldContinue = true;
+    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)
@@ -1175,194 +2016,233 @@ bool GVN::processBlock(DomTreeNode* DTN) {
 
     for (SmallVector<Instruction*, 4>::iterator I = toErase.begin(),
          E = toErase.end(); I != E; ++I) {
-      DEBUG(cerr << "GVN removed: " << **I);
-      MD->removeInstruction(*I);
+      DEBUG(dbgs() << "GVN removed: " << **I << '\n');
+      if (MD) 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(FunctionF) {
-  bool changed = false;
-  SmallVector<std::pair<TerminatorInst*, unsigned>, 4> toSplit;
+bool GVN::performPRE(Function &F) {
+  bool Changed = false;
+  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);
       
+      // We don't currently value number ANY inline asm calls.
+      if (CallInst *CallI = dyn_cast<CallInst>(CurInst))
+        if (CallI->isInlineAsm())
+          continue;
+
+      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) {
+        BasicBlock *P = *PI;
         // We're not interested in PRE where the block is its
-        // own predecessor, on in blocks with predecessors
+        // own predecessor, or in blocks with predecessors
         // that are not reachable.
-        if (*PI == CurrentBlock) {
-          numWithout = 2;
+        if (P == CurrentBlock) {
+          NumWithout = 2;
           break;
-        } else if (!localAvail.count(*PI))  {
-          numWithout = 2;
+        } else if (!DT->dominates(&F.getEntryBlock(), P))  {
+          NumWithout = 2;
           break;
         }
-        
-        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;
+
+        Value* predV = lookupNumber(P, ValNo);
+        if (predV == 0) {
+          PREPred = P;
+          ++NumWithout;
+        } else if (predV == CurInst) {
+          NumWithout = 2;
         } else {
-          predMap[*PI] = predV->second;
-          numWith++;
+          predMap[P] = predV;
+          ++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;
-      }
       
+      // Don't do PRE across indirect branch.
+      if (isa<IndirectBrInst>(PREPred->getTerminator()))
+        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;
-      for (unsigned i = 0, e = PREPred->getTerminator()->getNumSuccessors();
-           i != e; ++i)
-        if (PREPred->getTerminator()->getSuccessor(i) == CurrentBlock) {
-          succNum = i;
-          break;
-        }
-        
-      if (isCriticalEdge(PREPred->getTerminator(), succNum)) {
-        toSplit.push_back(std::make_pair(PREPred->getTerminator(), succNum));
-        changed = true;
-        BI++;
+      unsigned SuccNum = GetSuccessorNumber(PREPred, CurrentBlock);
+      if (isCriticalEdge(PREPred->getTerminator(), SuccNum)) {
+        toSplit.push_back(std::make_pair(PREPred->getTerminator(), SuccNum));
         continue;
       }
-      
-      // Instantiate the expression the in predecessor that lacked it.
+
+      // Instantiate the expression in the 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
+      // that weren't originally 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);
-      NumGVNPRE++;
-      
+      VN.add(PREInstr, ValNo);
+      ++NumGVNPRE;
+
       // Update the availability map to include the new instruction.
-      localAvail[PREPred]->table.insert(std::make_pair(valno, PREInstr));
-      
+      insert_table(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++;
-      DEBUG(cerr << "GVN removed: " << *erase);
-      MD->removeInstruction(erase);
-      erase->eraseFromParent();
-      changed = true;
+           PE = pred_end(CurrentBlock); PI != PE; ++PI) {
+        BasicBlock *P = *PI;
+        Phi->addIncoming(predMap[P], P);
+      }
+
+      VN.add(Phi, ValNo);
+      insert_table(ValNo, Phi);
+
+      CurInst->replaceAllUsesWith(Phi);
+      if (MD && Phi->getType()->isPointerTy())
+        MD->invalidateCachedPointerInfo(Phi);
+      VN.erase(CurInst);
+      erase_table(ValNo, CurInst);
+
+      DEBUG(dbgs() << "GVN PRE removed: " << *CurInst << '\n');
+      if (MD) 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();
+
+  if (splitCriticalEdges())
+    Changed = true;
+
+  return Changed;
 }
 
-// iterateOnFunction - Executes one iteration of GVN
+/// splitCriticalEdges - Split critical edges found during the previous
+/// iteration that may enable further optimization.
+bool GVN::splitCriticalEdges() {
+  if (toSplit.empty())
+    return false;
+  do {
+    std::pair<TerminatorInst*, unsigned> Edge = toSplit.pop_back_val();
+    SplitCriticalEdge(Edge.first, Edge.second, this);
+  } while (!toSplit.empty());
+  if (MD) MD->invalidateCachedPredecessors();
+  return true;
+}
+
+/// iterateOnFunction - Executes one iteration of GVN
 bool GVN::iterateOnFunction(Function &F) {
   cleanupGlobalSets();
-
+  
   // Top-down walk of the dominator tree
-  bool changed = false;
+  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);
-  
-  return changed;
+    Changed |= processBlock(DI->getBlock());
+#endif
+
+  return Changed;
 }
 
 void GVN::cleanupGlobalSets() {
   VN.clear();
-  phiMap.clear();
+  NumberTable.clear();
+  TableAllocator.Reset();
+}
+
+/// verifyRemoved - Verify that the specified instruction does not occur in our
+/// internal data structures.
+void GVN::verifyRemoved(const Instruction *Inst) const {
+  VN.verifyRemoved(Inst);
 
-  for (DenseMap<BasicBlock*, ValueNumberScope*>::iterator
-       I = localAvail.begin(), E = localAvail.end(); I != E; ++I)
-    delete I->second;
-  localAvail.clear();
+  // Walk through the value number scope to make sure the instruction isn't
+  // ferreted away in it.
+  for (DenseMap<uint32_t, std::pair<Value*, void*> >::const_iterator
+       I = NumberTable.begin(), E = NumberTable.end(); I != E; ++I) {
+    std::pair<Value*, void*> const * Node = &I->second;
+    assert(Node->first != Inst && "Inst still in value numbering scope!");
+    
+    while (Node->second) {
+      Node = static_cast<std::pair<Value*, void*>*>(Node->second);
+      assert(Node->first != Inst && "Inst still in value numbering scope!");
+    }
+  }
 }