Introduce ImmutableCallSite, useful for contexts where no mutation
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / Scalar / SCCP.cpp
index 026c9f568cc5a0d6d40334b0f0f1a0c210ffaf3d..546b7b6cc292081fd3436474a46d19c7e2d5c13e 100644 (file)
@@ -25,7 +25,6 @@
 #include "llvm/Instructions.h"
 #include "llvm/Pass.h"
 #include "llvm/Analysis/ConstantFolding.h"
-#include "llvm/Analysis/MemoryBuiltins.h"
 #include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
 #include "llvm/Target/TargetData.h"
@@ -108,7 +107,7 @@ public:
 
   /// markConstant - Return true if this is a change in status.
   bool markConstant(Constant *V) {
-    if (isConstant()) {
+    if (getLatticeValue() == constant) { // Constant but not forcedconstant.
       assert(getConstant() == V && "Marking constant with different value");
       return false;
     }
@@ -160,6 +159,11 @@ class SCCPSolver : public InstVisitor<SCCPSolver> {
   SmallPtrSet<BasicBlock*, 8> BBExecutable;// The BBs that are executable.
   DenseMap<Value*, LatticeVal> ValueState;  // The state each value is in.
 
+  /// StructValueState - This maintains ValueState for values that have
+  /// StructType, for example for formal arguments, calls, insertelement, etc.
+  ///
+  DenseMap<std::pair<Value*, unsigned>, LatticeVal> StructValueState;
+  
   /// GlobalValue - If we are tracking any values for the contents of a global
   /// variable, we keep a mapping from the constant accessor to the element of
   /// the global, to the currently known value.  If the value becomes
@@ -174,7 +178,16 @@ class SCCPSolver : public InstVisitor<SCCPSolver> {
   /// TrackedMultipleRetVals - Same as TrackedRetVals, but used for functions
   /// that return multiple values.
   DenseMap<std::pair<Function*, unsigned>, LatticeVal> TrackedMultipleRetVals;
-
+  
+  /// MRVFunctionsTracked - Each function in TrackedMultipleRetVals is
+  /// represented here for efficient lookup.
+  SmallPtrSet<Function*, 16> MRVFunctionsTracked;
+
+  /// TrackingIncomingArguments - This is the set of functions for whose
+  /// arguments we make optimistic assumptions about and try to prove as
+  /// constants.
+  SmallPtrSet<Function*, 16> TrackingIncomingArguments;
+  
   /// The reason for two worklists is that overdefined is the lowest state
   /// on the lattice, and moving things to overdefined as fast as possible
   /// makes SCCP converge much faster.
@@ -205,7 +218,7 @@ public:
   /// This returns true if the block was not considered live before.
   bool MarkBlockExecutable(BasicBlock *BB) {
     if (!BBExecutable.insert(BB)) return false;
-    DEBUG(errs() << "Marking Block Executable: " << BB->getName() << "\n");
+    DEBUG(dbgs() << "Marking Block Executable: " << BB->getName() << "\n");
     BBWorkList.push_back(BB);  // Add the block to the work list!
     return true;
   }
@@ -215,8 +228,8 @@ public:
   /// specified global variable if it can.  This is only legal to call if
   /// performing Interprocedural SCCP.
   void TrackValueOfGlobalVariable(GlobalVariable *GV) {
-    const Type *ElTy = GV->getType()->getElementType();
-    if (ElTy->isFirstClassType()) {
+    // We only track the contents of scalar globals.
+    if (GV->getType()->getElementType()->isSingleValueType()) {
       LatticeVal &IV = TrackedGlobals[GV];
       if (!isa<UndefValue>(GV->getInitializer()))
         IV.markConstant(GV->getInitializer());
@@ -227,9 +240,9 @@ public:
   /// and out of the specified function (which cannot have its address taken),
   /// this method must be called.
   void AddTrackedFunction(Function *F) {
-    assert(F->hasLocalLinkage() && "Can only track internal functions!");
     // Add an entry, F -> undef.
     if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(F->getReturnType())) {
+      MRVFunctionsTracked.insert(F);
       for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; ++i)
         TrackedMultipleRetVals.insert(std::make_pair(std::make_pair(F, i),
                                                      LatticeVal()));
@@ -237,6 +250,10 @@ public:
       TrackedRetVals.insert(std::make_pair(F, LatticeVal()));
   }
 
+  void AddArgumentTrackedFunction(Function *F) {
+    TrackingIncomingArguments.insert(F);
+  }
+  
   /// Solve - Solve for constants and executable blocks.
   ///
   void Solve();
@@ -257,6 +274,13 @@ public:
     assert(I != ValueState.end() && "V is not in valuemap!");
     return I->second;
   }
+  
+  LatticeVal getStructLatticeValueFor(Value *V, unsigned i) const {
+    DenseMap<std::pair<Value*, unsigned>, LatticeVal>::const_iterator I = 
+      StructValueState.find(std::make_pair(V, i));
+    assert(I != StructValueState.end() && "V is not in valuemap!");
+    return I->second;
+  }
 
   /// getTrackedRetVals - Get the inferred return value map.
   ///
@@ -271,9 +295,20 @@ public:
   }
 
   void markOverdefined(Value *V) {
+    assert(!V->getType()->isStructTy() && "Should use other method");
     markOverdefined(ValueState[V], V);
   }
 
+  /// markAnythingOverdefined - Mark the specified value overdefined.  This
+  /// works with both scalars and structs.
+  void markAnythingOverdefined(Value *V) {
+    if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(V->getType()))
+      for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; ++i)
+        markOverdefined(getStructValueState(V, i), V);
+    else
+      markOverdefined(V);
+  }
+  
 private:
   // markConstant - Make a value be marked as "constant".  If the value
   // is not already a constant, add it to the instruction work list so that
@@ -281,17 +316,19 @@ private:
   //
   void markConstant(LatticeVal &IV, Value *V, Constant *C) {
     if (!IV.markConstant(C)) return;
-    DEBUG(errs() << "markConstant: " << *C << ": " << *V << '\n');
+    DEBUG(dbgs() << "markConstant: " << *C << ": " << *V << '\n');
     InstWorkList.push_back(V);
   }
   
   void markConstant(Value *V, Constant *C) {
+    assert(!V->getType()->isStructTy() && "Should use other method");
     markConstant(ValueState[V], V, C);
   }
 
   void markForcedConstant(Value *V, Constant *C) {
+    assert(!V->getType()->isStructTy() && "Should use other method");
     ValueState[V].markForcedConstant(C);
-    DEBUG(errs() << "markForcedConstant: " << *C << ": " << *V << '\n');
+    DEBUG(dbgs() << "markForcedConstant: " << *C << ": " << *V << '\n');
     InstWorkList.push_back(V);
   }
   
@@ -302,11 +339,11 @@ private:
   void markOverdefined(LatticeVal &IV, Value *V) {
     if (!IV.markOverdefined()) return;
     
-    DEBUG(errs() << "markOverdefined: ";
+    DEBUG(dbgs() << "markOverdefined: ";
           if (Function *F = dyn_cast<Function>(V))
-            errs() << "Function '" << F->getName() << "'\n";
+            dbgs() << "Function '" << F->getName() << "'\n";
           else
-            errs() << *V << '\n');
+            dbgs() << *V << '\n');
     // Only instructions go on the work list
     OverdefinedInstWorkList.push_back(V);
   }
@@ -323,6 +360,7 @@ private:
   }
   
   void mergeInValue(Value *V, LatticeVal MergeWithV) {
+    assert(!V->getType()->isStructTy() && "Should use other method");
     mergeInValue(ValueState[V], V, MergeWithV);
   }
 
@@ -331,10 +369,14 @@ private:
   /// value.  This function handles the case when the value hasn't been seen yet
   /// by properly seeding constants etc.
   LatticeVal &getValueState(Value *V) {
-    DenseMap<Value*, LatticeVal>::iterator I = ValueState.find(V);
-    if (I != ValueState.end()) return I->second;  // Common case, in the map
+    assert(!V->getType()->isStructTy() && "Should use getStructValueState");
+
+    std::pair<DenseMap<Value*, LatticeVal>::iterator, bool> I =
+      ValueState.insert(std::make_pair(V, LatticeVal()));
+    LatticeVal &LV = I.first->second;
 
-    LatticeVal &LV = ValueState[V];
+    if (!I.second)
+      return LV;  // Common case, already in the map.
 
     if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(V)) {
       // Undef values remain undefined.
@@ -346,6 +388,39 @@ private:
     return LV;
   }
 
+  /// getStructValueState - Return the LatticeVal object that corresponds to the
+  /// value/field pair.  This function handles the case when the value hasn't
+  /// been seen yet by properly seeding constants etc.
+  LatticeVal &getStructValueState(Value *V, unsigned i) {
+    assert(V->getType()->isStructTy() && "Should use getValueState");
+    assert(i < cast<StructType>(V->getType())->getNumElements() &&
+           "Invalid element #");
+
+    std::pair<DenseMap<std::pair<Value*, unsigned>, LatticeVal>::iterator,
+              bool> I = StructValueState.insert(
+                        std::make_pair(std::make_pair(V, i), LatticeVal()));
+    LatticeVal &LV = I.first->second;
+
+    if (!I.second)
+      return LV;  // Common case, already in the map.
+
+    if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(V)) {
+      if (isa<UndefValue>(C))
+        ; // Undef values remain undefined.
+      else if (ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(C))
+        LV.markConstant(CS->getOperand(i));      // Constants are constant.
+      else if (isa<ConstantAggregateZero>(C)) {
+        const Type *FieldTy = cast<StructType>(V->getType())->getElementType(i);
+        LV.markConstant(Constant::getNullValue(FieldTy));
+      } else
+        LV.markOverdefined();      // Unknown sort of constant.
+    }
+    
+    // All others are underdefined by default.
+    return LV;
+  }
+  
+
   /// markEdgeExecutable - Mark a basic block as executable, adding it to the BB
   /// work list if it is not already executable.
   void markEdgeExecutable(BasicBlock *Source, BasicBlock *Dest) {
@@ -356,7 +431,7 @@ private:
       // If the destination is already executable, we just made an *edge*
       // feasible that wasn't before.  Revisit the PHI nodes in the block
       // because they have potentially new operands.
-      DEBUG(errs() << "Marking Edge Executable: " << Source->getName()
+      DEBUG(dbgs() << "Marking Edge Executable: " << Source->getName()
             << " -> " << Dest->getName() << "\n");
 
       PHINode *PN;
@@ -380,11 +455,23 @@ private:
   // instruction that was just changed state somehow.  Based on this
   // information, we need to update the specified user of this instruction.
   //
-  void OperandChangedState(User *U) {
-    // Only instructions use other variable values!
-    Instruction &I = cast<Instruction>(*U);
-    if (BBExecutable.count(I.getParent()))   // Inst is executable?
-      visit(I);
+  void OperandChangedState(Instruction *I) {
+    if (BBExecutable.count(I->getParent()))   // Inst is executable?
+      visit(*I);
+  }
+  
+  /// RemoveFromOverdefinedPHIs - If I has any entries in the
+  /// UsersOfOverdefinedPHIs map for PN, remove them now.
+  void RemoveFromOverdefinedPHIs(Instruction *I, PHINode *PN) {
+    if (UsersOfOverdefinedPHIs.empty()) return;
+    std::multimap<PHINode*, Instruction*>::iterator It, E;
+    tie(It, E) = UsersOfOverdefinedPHIs.equal_range(PN);
+    while (It != E) {
+      if (It->second == I)
+        UsersOfOverdefinedPHIs.erase(It++);
+      else
+        ++It;
+    }
   }
 
 private:
@@ -414,8 +501,6 @@ private:
   void visitLoadInst      (LoadInst &I);
   void visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I);
   void visitCallInst      (CallInst &I) {
-    if (isFreeCall(&I))
-      return;
     visitCallSite(CallSite::get(&I));
   }
   void visitInvokeInst    (InvokeInst &II) {
@@ -427,12 +512,12 @@ private:
   void visitUnreachableInst(TerminatorInst &I) { /*returns void*/ }
   void visitAllocaInst    (Instruction &I) { markOverdefined(&I); }
   void visitVANextInst    (Instruction &I) { markOverdefined(&I); }
-  void visitVAArgInst     (Instruction &I) { markOverdefined(&I); }
+  void visitVAArgInst     (Instruction &I) { markAnythingOverdefined(&I); }
 
   void visitInstruction(Instruction &I) {
     // If a new instruction is added to LLVM that we don't handle.
-    errs() << "SCCP: Don't know how to handle: " << I;
-    markOverdefined(&I);   // Just in case
+    dbgs() << "SCCP: Don't know how to handle: " << I;
+    markAnythingOverdefined(&I);   // Just in case
   }
 };
 
@@ -495,7 +580,7 @@ void SCCPSolver::getFeasibleSuccessors(TerminatorInst &TI,
   }
   
 #ifndef NDEBUG
-  errs() << "Unknown terminator instruction: " << TI << '\n';
+  dbgs() << "Unknown terminator instruction: " << TI << '\n';
 #endif
   llvm_unreachable("SCCP: Don't know how to handle this terminator!");
 }
@@ -555,7 +640,7 @@ bool SCCPSolver::isEdgeFeasible(BasicBlock *From, BasicBlock *To) {
     return true;
   
 #ifndef NDEBUG
-  errs() << "Unknown terminator instruction: " << *TI << '\n';
+  dbgs() << "Unknown terminator instruction: " << *TI << '\n';
 #endif
   llvm_unreachable(0);
 }
@@ -579,6 +664,11 @@ bool SCCPSolver::isEdgeFeasible(BasicBlock *From, BasicBlock *To) {
 //    successors executable.
 //
 void SCCPSolver::visitPHINode(PHINode &PN) {
+  // If this PN returns a struct, just mark the result overdefined.
+  // TODO: We could do a lot better than this if code actually uses this.
+  if (PN.getType()->isStructTy())
+    return markAnythingOverdefined(&PN);
+  
   if (getValueState(&PN).isOverdefined()) {
     // There may be instructions using this PHI node that are not overdefined
     // themselves.  If so, make sure that they know that the PHI node operand
@@ -600,7 +690,7 @@ void SCCPSolver::visitPHINode(PHINode &PN) {
   // and slow us down a lot.  Just mark them overdefined.
   if (PN.getNumIncomingValues() > 64)
     return markOverdefined(&PN);
-
+  
   // Look at all of the executable operands of the PHI node.  If any of them
   // are overdefined, the PHI becomes overdefined as well.  If they are all
   // constant, and they agree with each other, the PHI becomes the identical
@@ -642,35 +732,33 @@ void SCCPSolver::visitPHINode(PHINode &PN) {
     markConstant(&PN, OperandVal);      // Acquire operand value
 }
 
+
+
+
 void SCCPSolver::visitReturnInst(ReturnInst &I) {
   if (I.getNumOperands() == 0) return;  // ret void
 
   Function *F = I.getParent()->getParent();
+  Value *ResultOp = I.getOperand(0);
+  
   // If we are tracking the return value of this function, merge it in.
-  if (!F->hasLocalLinkage())
-    return;
-
-  if (!TrackedRetVals.empty()) {
+  if (!TrackedRetVals.empty() && !ResultOp->getType()->isStructTy()) {
     DenseMap<Function*, LatticeVal>::iterator TFRVI =
       TrackedRetVals.find(F);
-    if (TFRVI != TrackedRetVals.end() &&
-        !TFRVI->second.isOverdefined()) {
-      mergeInValue(TFRVI->second, F, getValueState(I.getOperand(0)));
+    if (TFRVI != TrackedRetVals.end()) {
+      mergeInValue(TFRVI->second, F, getValueState(ResultOp));
       return;
     }
   }
   
   // Handle functions that return multiple values.
-  if (!TrackedMultipleRetVals.empty() &&
-      isa<StructType>(I.getOperand(0)->getType())) {
-    for (unsigned i = 0, e = I.getOperand(0)->getType()->getNumContainedTypes();
-         i != e; ++i) {
-      DenseMap<std::pair<Function*, unsigned>, LatticeVal>::iterator
-        It = TrackedMultipleRetVals.find(std::make_pair(F, i));
-      if (It == TrackedMultipleRetVals.end()) break;
-      if (Value *Val = FindInsertedValue(I.getOperand(0), i, I.getContext()))
-        mergeInValue(It->second, F, getValueState(Val));
-    }
+  if (!TrackedMultipleRetVals.empty()) {
+    if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(ResultOp->getType()))
+      if (MRVFunctionsTracked.count(F))
+        for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; ++i)
+          mergeInValue(TrackedMultipleRetVals[std::make_pair(F, i)], F,
+                       getStructValueState(ResultOp, i));
+    
   }
 }
 
@@ -695,78 +783,67 @@ void SCCPSolver::visitCastInst(CastInst &I) {
                                            OpSt.getConstant(), I.getType()));
 }
 
-void SCCPSolver::visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI) {
-  Value *Aggr = EVI.getAggregateOperand();
-
-  // If the operand to the extractvalue is an undef, the result is undef.
-  if (isa<UndefValue>(Aggr))
-    return;
 
-  // Currently only handle single-index extractvalues.
+void SCCPSolver::visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI) {
+  // If this returns a struct, mark all elements over defined, we don't track
+  // structs in structs.
+  if (EVI.getType()->isStructTy())
+    return markAnythingOverdefined(&EVI);
+    
+  // If this is extracting from more than one level of struct, we don't know.
   if (EVI.getNumIndices() != 1)
     return markOverdefined(&EVI);
-  
-  Function *F = 0;
-  if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(Aggr))
-    F = CI->getCalledFunction();
-  else if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Aggr))
-    F = II->getCalledFunction();
-
-  // TODO: If IPSCCP resolves the callee of this function, we could propagate a
-  // result back!
-  if (F == 0 || TrackedMultipleRetVals.empty())
-    return markOverdefined(&EVI);
-  
-  // See if we are tracking the result of the callee.  If not tracking this
-  // function (for example, it is a declaration) just move to overdefined.
-  if (!TrackedMultipleRetVals.count(std::make_pair(F, *EVI.idx_begin())))
+
+  Value *AggVal = EVI.getAggregateOperand();
+  if (AggVal->getType()->isStructTy()) {
+    unsigned i = *EVI.idx_begin();
+    LatticeVal EltVal = getStructValueState(AggVal, i);
+    mergeInValue(getValueState(&EVI), &EVI, EltVal);
+  } else {
+    // Otherwise, must be extracting from an array.
     return markOverdefined(&EVI);
-  
-  // Otherwise, the value will be merged in here as a result of CallSite
-  // handling.
+  }
 }
 
 void SCCPSolver::visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI) {
-  Value *Aggr = IVI.getAggregateOperand();
-  Value *Val = IVI.getInsertedValueOperand();
-
-  // If the operands to the insertvalue are undef, the result is undef.
-  if (isa<UndefValue>(Aggr) && isa<UndefValue>(Val))
-    return;
-
-  // Currently only handle single-index insertvalues.
-  if (IVI.getNumIndices() != 1)
+  const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(IVI.getType());
+  if (STy == 0)
     return markOverdefined(&IVI);
-
-  // Currently only handle insertvalue instructions that are in a single-use
-  // chain that builds up a return value.
-  for (const InsertValueInst *TmpIVI = &IVI; ; ) {
-    if (!TmpIVI->hasOneUse())
-      return markOverdefined(&IVI);
-
-    const Value *V = *TmpIVI->use_begin();
-    if (isa<ReturnInst>(V))
-      break;
-    TmpIVI = dyn_cast<InsertValueInst>(V);
-    if (!TmpIVI)
-      return markOverdefined(&IVI);
-  }
   
-  // See if we are tracking the result of the callee.
-  Function *F = IVI.getParent()->getParent();
-  DenseMap<std::pair<Function*, unsigned>, LatticeVal>::iterator
-    It = TrackedMultipleRetVals.find(std::make_pair(F, *IVI.idx_begin()));
-
-  // Merge in the inserted member value.
-  if (It != TrackedMultipleRetVals.end())
-    mergeInValue(It->second, F, getValueState(Val));
-
-  // Mark the aggregate result of the IVI overdefined; any tracking that we do
-  // will be done on the individual member values.
-  markOverdefined(&IVI);
+  // If this has more than one index, we can't handle it, drive all results to
+  // undef.
+  if (IVI.getNumIndices() != 1)
+    return markAnythingOverdefined(&IVI);
+  
+  Value *Aggr = IVI.getAggregateOperand();
+  unsigned Idx = *IVI.idx_begin();
+  
+  // Compute the result based on what we're inserting.
+  for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; ++i) {
+    // This passes through all values that aren't the inserted element.
+    if (i != Idx) {
+      LatticeVal EltVal = getStructValueState(Aggr, i);
+      mergeInValue(getStructValueState(&IVI, i), &IVI, EltVal);
+      continue;
+    }
+    
+    Value *Val = IVI.getInsertedValueOperand();
+    if (Val->getType()->isStructTy())
+      // We don't track structs in structs.
+      markOverdefined(getStructValueState(&IVI, i), &IVI);
+    else {
+      LatticeVal InVal = getValueState(Val);
+      mergeInValue(getStructValueState(&IVI, i), &IVI, InVal);
+    }
+  }
 }
 
 void SCCPSolver::visitSelectInst(SelectInst &I) {
+  // If this select returns a struct, just mark the result overdefined.
+  // TODO: We could do a lot better than this if code actually uses this.
+  if (I.getType()->isStructTy())
+    return markAnythingOverdefined(&I);
+  
   LatticeVal CondValue = getValueState(I.getCondition());
   if (CondValue.isUndefined())
     return;
@@ -904,8 +981,8 @@ void SCCPSolver::visitBinaryOperator(Instruction &I) {
         // added ourselves to the UsersOfOverdefinedPHIs list for the PHIs,
         // make sure to clean out any entries that we put there, for
         // efficiency.
-        UsersOfOverdefinedPHIs.erase(PN1);
-        UsersOfOverdefinedPHIs.erase(PN2);
+        RemoveFromOverdefinedPHIs(&I, PN1);
+        RemoveFromOverdefinedPHIs(&I, PN2);
       }
 
   markOverdefined(&I);
@@ -986,15 +1063,15 @@ void SCCPSolver::visitCmpInst(CmpInst &I) {
         // added ourselves to the UsersOfOverdefinedPHIs list for the PHIs,
         // make sure to clean out any entries that we put there, for
         // efficiency.
-        UsersOfOverdefinedPHIs.erase(PN1);
-        UsersOfOverdefinedPHIs.erase(PN2);
+        RemoveFromOverdefinedPHIs(&I, PN1);
+        RemoveFromOverdefinedPHIs(&I, PN2);
       }
 
   markOverdefined(&I);
 }
 
 void SCCPSolver::visitExtractElementInst(ExtractElementInst &I) {
-  // FIXME : SCCP does not handle vectors properly.
+  // TODO : SCCP does not handle vectors properly.
   return markOverdefined(&I);
 
 #if 0
@@ -1010,7 +1087,7 @@ void SCCPSolver::visitExtractElementInst(ExtractElementInst &I) {
 }
 
 void SCCPSolver::visitInsertElementInst(InsertElementInst &I) {
-  // FIXME : SCCP does not handle vectors properly.
+  // TODO : SCCP does not handle vectors properly.
   return markOverdefined(&I);
 #if 0
   LatticeVal &ValState = getValueState(I.getOperand(0));
@@ -1034,7 +1111,7 @@ void SCCPSolver::visitInsertElementInst(InsertElementInst &I) {
 }
 
 void SCCPSolver::visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &I) {
-  // FIXME : SCCP does not handle vectors properly.
+  // TODO : SCCP does not handle vectors properly.
   return markOverdefined(&I);
 #if 0
   LatticeVal &V1State   = getValueState(I.getOperand(0));
@@ -1065,8 +1142,7 @@ void SCCPSolver::visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &I) {
 // can turn this into a getelementptr ConstantExpr.
 //
 void SCCPSolver::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I) {
-  LatticeVal &IV = ValueState[&I];
-  if (IV.isOverdefined()) return;
+  if (ValueState[&I].isOverdefined()) return;
 
   SmallVector<Constant*, 8> Operands;
   Operands.reserve(I.getNumOperands());
@@ -1077,7 +1153,7 @@ void SCCPSolver::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I) {
       return;  // Operands are not resolved yet.
     
     if (State.isOverdefined())
-      return markOverdefined(IV, &I);
+      return markOverdefined(&I);
 
     assert(State.isConstant() && "Unknown state!");
     Operands.push_back(State.getConstant());
@@ -1089,6 +1165,10 @@ void SCCPSolver::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I) {
 }
 
 void SCCPSolver::visitStoreInst(StoreInst &SI) {
+  // If this store is of a struct, ignore it.
+  if (SI.getOperand(0)->getType()->isStructTy())
+    return;
+  
   if (TrackedGlobals.empty() || !isa<GlobalVariable>(SI.getOperand(1)))
     return;
   
@@ -1106,6 +1186,10 @@ void SCCPSolver::visitStoreInst(StoreInst &SI) {
 // Handle load instructions.  If the operand is a constant pointer to a constant
 // global, we can replace the load with the loaded constant value!
 void SCCPSolver::visitLoadInst(LoadInst &I) {
+  // If this load is of a struct, just mark the result overdefined.
+  if (I.getType()->isStructTy())
+    return markAnythingOverdefined(&I);
+  
   LatticeVal PtrVal = getValueState(I.getOperand(0));
   if (PtrVal.isUndefined()) return;   // The pointer is not resolved yet!
   
@@ -1150,14 +1234,14 @@ void SCCPSolver::visitCallSite(CallSite CS) {
   // The common case is that we aren't tracking the callee, either because we
   // are not doing interprocedural analysis or the callee is indirect, or is
   // external.  Handle these cases first.
-  if (F == 0 || !F->hasLocalLinkage()) {
+  if (F == 0 || F->isDeclaration()) {
 CallOverdefined:
     // Void return and not tracking callee, just bail.
     if (I->getType()->isVoidTy()) return;
     
     // Otherwise, if we have a single return value case, and if the function is
     // a declaration, maybe we can constant fold it.
-    if (!isa<StructType>(I->getType()) && F && F->isDeclaration() && 
+    if (F && F->isDeclaration() && !I->getType()->isStructTy() &&
         canConstantFoldCallTo(F)) {
       
       SmallVector<Constant*, 8> Operands;
@@ -1180,62 +1264,54 @@ CallOverdefined:
     }
 
     // Otherwise, we don't know anything about this call, mark it overdefined.
-    return markOverdefined(I);
+    return markAnythingOverdefined(I);
   }
 
-  // If this is a single/zero retval case, see if we're tracking the function.
-  DenseMap<Function*, LatticeVal>::iterator TFRVI = TrackedRetVals.find(F);
-  if (TFRVI != TrackedRetVals.end()) {
-    // If so, propagate the return value of the callee into this call result.
-    mergeInValue(I, TFRVI->second);
-  } else if (isa<StructType>(I->getType())) {
-    // Check to see if we're tracking this callee, if not, handle it in the
-    // common path above.
-    DenseMap<std::pair<Function*, unsigned>, LatticeVal>::iterator
-    TMRVI = TrackedMultipleRetVals.find(std::make_pair(F, 0));
-    if (TMRVI == TrackedMultipleRetVals.end())
-      goto CallOverdefined;
-
-    // Need to mark as overdefined, otherwise it stays undefined which
-    // creates extractvalue undef, <idx>
-    markOverdefined(I);
+  // If this is a local function that doesn't have its address taken, mark its
+  // entry block executable and merge in the actual arguments to the call into
+  // the formal arguments of the function.
+  if (!TrackingIncomingArguments.empty() && TrackingIncomingArguments.count(F)){
+    MarkBlockExecutable(F->begin());
     
-    // If we are tracking this callee, propagate the return values of the call
-    // into this call site.  We do this by walking all the uses. Single-index
-    // ExtractValueInst uses can be tracked; anything more complicated is
-    // currently handled conservatively.
-    for (Value::use_iterator UI = I->use_begin(), E = I->use_end();
-         UI != E; ++UI) {
-      if (ExtractValueInst *EVI = dyn_cast<ExtractValueInst>(*UI)) {
-        if (EVI->getNumIndices() == 1) {
-          mergeInValue(EVI, 
-                  TrackedMultipleRetVals[std::make_pair(F, *EVI->idx_begin())]);
-          continue;
+    // Propagate information from this call site into the callee.
+    CallSite::arg_iterator CAI = CS.arg_begin();
+    for (Function::arg_iterator AI = F->arg_begin(), E = F->arg_end();
+         AI != E; ++AI, ++CAI) {
+      // If this argument is byval, and if the function is not readonly, there
+      // will be an implicit copy formed of the input aggregate.
+      if (AI->hasByValAttr() && !F->onlyReadsMemory()) {
+        markOverdefined(AI);
+        continue;
+      }
+      
+      if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(AI->getType())) {
+        for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; ++i) {
+          LatticeVal CallArg = getStructValueState(*CAI, i);
+          mergeInValue(getStructValueState(AI, i), AI, CallArg);
         }
+      } else {
+        mergeInValue(AI, getValueState(*CAI));
       }
-      // The aggregate value is used in a way not handled here. Assume nothing.
-      markOverdefined(*UI);
     }
-  } else {
-    // Otherwise we're not tracking this callee, so handle it in the
-    // common path above.
-    goto CallOverdefined;
-  }
-   
-  // Finally, if this is the first call to the function hit, mark its entry
-  // block executable.
-  MarkBlockExecutable(F->begin());
+  }
   
-  // Propagate information from this call site into the callee.
-  CallSite::arg_iterator CAI = CS.arg_begin();
-  for (Function::arg_iterator AI = F->arg_begin(), E = F->arg_end();
-       AI != E; ++AI, ++CAI) {
-    if (AI->hasByValAttr() && !F->onlyReadsMemory()) {
-      markOverdefined(AI);
-      continue;
-    }
+  // If this is a single/zero retval case, see if we're tracking the function.
+  if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(F->getReturnType())) {
+    if (!MRVFunctionsTracked.count(F))
+      goto CallOverdefined;  // Not tracking this callee.
     
-    mergeInValue(AI, getValueState(*CAI));
+    // If we are tracking this callee, propagate the result of the function
+    // into this call site.
+    for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; ++i)
+      mergeInValue(getStructValueState(I, i), I, 
+                   TrackedMultipleRetVals[std::make_pair(F, i)]);
+  } else {
+    DenseMap<Function*, LatticeVal>::iterator TFRVI = TrackedRetVals.find(F);
+    if (TFRVI == TrackedRetVals.end())
+      goto CallOverdefined;  // Not tracking this callee.
+      
+    // If so, propagate the return value of the callee into this call result.
+    mergeInValue(I, TFRVI->second);
   }
 }
 
@@ -1248,7 +1324,7 @@ void SCCPSolver::Solve() {
     while (!OverdefinedInstWorkList.empty()) {
       Value *I = OverdefinedInstWorkList.pop_back_val();
 
-      DEBUG(errs() << "\nPopped off OI-WL: " << *I << '\n');
+      DEBUG(dbgs() << "\nPopped off OI-WL: " << *I << '\n');
 
       // "I" got into the work list because it either made the transition from
       // bottom to constant
@@ -1259,14 +1335,15 @@ void SCCPSolver::Solve() {
       //
       for (Value::use_iterator UI = I->use_begin(), E = I->use_end();
            UI != E; ++UI)
-        OperandChangedState(*UI);
+        if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(*UI))
+          OperandChangedState(I);
     }
     
     // Process the instruction work list.
     while (!InstWorkList.empty()) {
       Value *I = InstWorkList.pop_back_val();
 
-      DEBUG(errs() << "\nPopped off I-WL: " << *I << '\n');
+      DEBUG(dbgs() << "\nPopped off I-WL: " << *I << '\n');
 
       // "I" got into the work list because it made the transition from undef to
       // constant.
@@ -1275,10 +1352,11 @@ void SCCPSolver::Solve() {
       // since all of its users will have already been marked as overdefined.
       // Update all of the users of this instruction's value.
       //
-      if (!getValueState(I).isOverdefined())
+      if (I->getType()->isStructTy() || !getValueState(I).isOverdefined())
         for (Value::use_iterator UI = I->use_begin(), E = I->use_end();
              UI != E; ++UI)
-          OperandChangedState(*UI);
+          if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(*UI))
+            OperandChangedState(I);
     }
 
     // Process the basic block work list.
@@ -1286,7 +1364,7 @@ void SCCPSolver::Solve() {
       BasicBlock *BB = BBWorkList.back();
       BBWorkList.pop_back();
 
-      DEBUG(errs() << "\nPopped off BBWL: " << *BB << '\n');
+      DEBUG(dbgs() << "\nPopped off BBWL: " << *BB << '\n');
 
       // Notify all instructions in this basic block that they are newly
       // executable.
@@ -1322,13 +1400,35 @@ bool SCCPSolver::ResolvedUndefsIn(Function &F) {
       // Look for instructions which produce undef values.
       if (I->getType()->isVoidTy()) continue;
       
+      if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(I->getType())) {
+        // Only a few things that can be structs matter for undef.  Just send
+        // all their results to overdefined.  We could be more precise than this
+        // but it isn't worth bothering.
+        if (isa<CallInst>(I) || isa<SelectInst>(I)) {
+          for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; ++i) {
+            LatticeVal &LV = getStructValueState(I, i);
+            if (LV.isUndefined())
+              markOverdefined(LV, I);
+          }
+        }
+        continue;
+      }
+      
       LatticeVal &LV = getValueState(I);
       if (!LV.isUndefined()) continue;
 
+      // No instructions using structs need disambiguation.
+      if (I->getOperand(0)->getType()->isStructTy())
+        continue;
+
       // Get the lattice values of the first two operands for use below.
       LatticeVal Op0LV = getValueState(I->getOperand(0));
       LatticeVal Op1LV;
       if (I->getNumOperands() == 2) {
+        // No instructions using structs need disambiguation.
+        if (I->getOperand(1)->getType()->isStructTy())
+          continue;
+        
         // If this is a two-operand instruction, and if both operands are
         // undefs, the result stays undef.
         Op1LV = getValueState(I->getOperand(1));
@@ -1497,7 +1597,7 @@ FunctionPass *llvm::createSCCPPass() {
 }
 
 static void DeleteInstructionInBlock(BasicBlock *BB) {
-  DEBUG(errs() << "  BasicBlock Dead:" << *BB);
+  DEBUG(dbgs() << "  BasicBlock Dead:" << *BB);
   ++NumDeadBlocks;
   
   // Delete the instructions backwards, as it has a reduced likelihood of
@@ -1516,7 +1616,7 @@ static void DeleteInstructionInBlock(BasicBlock *BB) {
 // and return true if the function was modified.
 //
 bool SCCP::runOnFunction(Function &F) {
-  DEBUG(errs() << "SCCP on function '" << F.getName() << "'\n");
+  DEBUG(dbgs() << "SCCP on function '" << F.getName() << "'\n");
   SCCPSolver Solver(getAnalysisIfAvailable<TargetData>());
 
   // Mark the first block of the function as being executable.
@@ -1524,13 +1624,13 @@ bool SCCP::runOnFunction(Function &F) {
 
   // Mark all arguments to the function as being overdefined.
   for (Function::arg_iterator AI = F.arg_begin(), E = F.arg_end(); AI != E;++AI)
-    Solver.markOverdefined(AI);
+    Solver.markAnythingOverdefined(AI);
 
   // Solve for constants.
   bool ResolvedUndefs = true;
   while (ResolvedUndefs) {
     Solver.Solve();
-    DEBUG(errs() << "RESOLVING UNDEFs\n");
+    DEBUG(dbgs() << "RESOLVING UNDEFs\n");
     ResolvedUndefs = Solver.ResolvedUndefsIn(F);
   }
 
@@ -1555,13 +1655,17 @@ bool SCCP::runOnFunction(Function &F) {
       if (Inst->getType()->isVoidTy() || isa<TerminatorInst>(Inst))
         continue;
       
+      // TODO: Reconstruct structs from their elements.
+      if (Inst->getType()->isStructTy())
+        continue;
+      
       LatticeVal IV = Solver.getLatticeValueFor(Inst);
       if (IV.isOverdefined())
         continue;
       
       Constant *Const = IV.isConstant()
         ? IV.getConstant() : UndefValue::get(Inst->getType());
-      DEBUG(errs() << "  Constant: " << *Const << " = " << *Inst);
+      DEBUG(dbgs() << "  Constant: " << *Const << " = " << *Inst);
 
       // Replaces all of the uses of a variable with uses of the constant.
       Inst->replaceAllUsesWith(Const);
@@ -1601,28 +1705,31 @@ ModulePass *llvm::createIPSCCPPass() {
 }
 
 
-static bool AddressIsTaken(GlobalValue *GV) {
+static bool AddressIsTaken(const GlobalValue *GV) {
   // Delete any dead constantexpr klingons.
   GV->removeDeadConstantUsers();
 
-  for (Value::use_iterator UI = GV->use_begin(), E = GV->use_end();
-       UI != E; ++UI)
-    if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(*UI)) {
+  for (Value::const_use_iterator UI = GV->use_begin(), E = GV->use_end();
+       UI != E; ++UI) {
+    const User *U = *UI;
+    if (const StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(U)) {
       if (SI->getOperand(0) == GV || SI->isVolatile())
         return true;  // Storing addr of GV.
-    } else if (isa<InvokeInst>(*UI) || isa<CallInst>(*UI)) {
+    } else if (isa<InvokeInst>(U) || isa<CallInst>(U)) {
       // Make sure we are calling the function, not passing the address.
-      if (UI.getOperandNo() != 0)
+      ImmutableCallSite CS(cast<Instruction>(U));
+      if (!CS.isCallee(UI))
         return true;
-    } else if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(*UI)) {
+    } else if (const LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(U)) {
       if (LI->isVolatile())
         return true;
-    } else if (isa<BlockAddress>(*UI)) {
+    } else if (isa<BlockAddress>(U)) {
       // blockaddress doesn't take the address of the function, it takes addr
       // of label.
     } else {
       return true;
     }
+  }
   return false;
 }
 
@@ -1632,17 +1739,32 @@ bool IPSCCP::runOnModule(Module &M) {
   // Loop over all functions, marking arguments to those with their addresses
   // taken or that are external as overdefined.
   //
-  for (Module::iterator F = M.begin(), E = M.end(); F != E; ++F)
-    if (!F->hasLocalLinkage() || AddressIsTaken(F)) {
-      if (!F->isDeclaration())
-        Solver.MarkBlockExecutable(F->begin());
-      for (Function::arg_iterator AI = F->arg_begin(), E = F->arg_end();
-           AI != E; ++AI)
-        Solver.markOverdefined(AI);
-    } else {
+  for (Module::iterator F = M.begin(), E = M.end(); F != E; ++F) {
+    if (F->isDeclaration())
+      continue;
+    
+    // If this is a strong or ODR definition of this function, then we can
+    // propagate information about its result into callsites of it.
+    if (!F->mayBeOverridden())
       Solver.AddTrackedFunction(F);
+    
+    // If this function only has direct calls that we can see, we can track its
+    // arguments and return value aggressively, and can assume it is not called
+    // unless we see evidence to the contrary.
+    if (F->hasLocalLinkage() && !AddressIsTaken(F)) {
+      Solver.AddArgumentTrackedFunction(F);
+      continue;
     }
 
+    // Assume the function is called.
+    Solver.MarkBlockExecutable(F->begin());
+    
+    // Assume nothing about the incoming arguments.
+    for (Function::arg_iterator AI = F->arg_begin(), E = F->arg_end();
+         AI != E; ++AI)
+      Solver.markAnythingOverdefined(AI);
+  }
+
   // Loop over global variables.  We inform the solver about any internal global
   // variables that do not have their 'addresses taken'.  If they don't have
   // their addresses taken, we can propagate constants through them.
@@ -1656,7 +1778,7 @@ bool IPSCCP::runOnModule(Module &M) {
   while (ResolvedUndefs) {
     Solver.Solve();
 
-    DEBUG(errs() << "RESOLVING UNDEFS\n");
+    DEBUG(dbgs() << "RESOLVING UNDEFS\n");
     ResolvedUndefs = false;
     for (Module::iterator F = M.begin(), E = M.end(); F != E; ++F)
       ResolvedUndefs |= Solver.ResolvedUndefsIn(*F);
@@ -1673,14 +1795,17 @@ bool IPSCCP::runOnModule(Module &M) {
     if (Solver.isBlockExecutable(F->begin())) {
       for (Function::arg_iterator AI = F->arg_begin(), E = F->arg_end();
            AI != E; ++AI) {
-        if (AI->use_empty()) continue;
+        if (AI->use_empty() || AI->getType()->isStructTy()) continue;
         
+        // TODO: Could use getStructLatticeValueFor to find out if the entire
+        // result is a constant and replace it entirely if so.
+
         LatticeVal IV = Solver.getLatticeValueFor(AI);
         if (IV.isOverdefined()) continue;
         
         Constant *CST = IV.isConstant() ?
         IV.getConstant() : UndefValue::get(AI->getType());
-        DEBUG(errs() << "***  Arg " << *AI << " = " << *CST <<"\n");
+        DEBUG(dbgs() << "***  Arg " << *AI << " = " << *CST <<"\n");
         
         // Replaces all of the uses of a variable with uses of the
         // constant.
@@ -1713,16 +1838,19 @@ bool IPSCCP::runOnModule(Module &M) {
       
       for (BasicBlock::iterator BI = BB->begin(), E = BB->end(); BI != E; ) {
         Instruction *Inst = BI++;
-        if (Inst->getType()->isVoidTy())
+        if (Inst->getType()->isVoidTy() || Inst->getType()->isStructTy())
           continue;
         
+        // TODO: Could use getStructLatticeValueFor to find out if the entire
+        // result is a constant and replace it entirely if so.
+        
         LatticeVal IV = Solver.getLatticeValueFor(Inst);
         if (IV.isOverdefined())
           continue;
         
         Constant *Const = IV.isConstant()
           ? IV.getConstant() : UndefValue::get(Inst->getType());
-        DEBUG(errs() << "  Constant: " << *Const << " = " << *Inst);
+        DEBUG(dbgs() << "  Constant: " << *Const << " = " << *Inst);
 
         // Replaces all of the uses of a variable with uses of the
         // constant.
@@ -1744,8 +1872,16 @@ bool IPSCCP::runOnModule(Module &M) {
     for (unsigned i = 0, e = BlocksToErase.size(); i != e; ++i) {
       // If there are any PHI nodes in this successor, drop entries for BB now.
       BasicBlock *DeadBB = BlocksToErase[i];
-      while (!DeadBB->use_empty()) {
-        Instruction *I = cast<Instruction>(DeadBB->use_back());
+      for (Value::use_iterator UI = DeadBB->use_begin(), UE = DeadBB->use_end();
+           UI != UE; ) {
+        // Grab the user and then increment the iterator early, as the user
+        // will be deleted. Step past all adjacent uses from the same user.
+        Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(*UI);
+        do { ++UI; } while (UI != UE && *UI == I);
+
+        // Ignore blockaddress users; BasicBlock's dtor will handle them.
+        if (!I) continue;
+
         bool Folded = ConstantFoldTerminator(I->getParent());
         if (!Folded) {
           // The constant folder may not have been able to fold the terminator
@@ -1785,19 +1921,38 @@ bool IPSCCP::runOnModule(Module &M) {
   // all call uses with the inferred value.  This means we don't need to bother
   // actually returning anything from the function.  Replace all return
   // instructions with return undef.
+  //
+  // Do this in two stages: first identify the functions we should process, then
+  // actually zap their returns.  This is important because we can only do this
+  // if the address of the function isn't taken.  In cases where a return is the
+  // last use of a function, the order of processing functions would affect
+  // whether other functions are optimizable.
+  SmallVector<ReturnInst*, 8> ReturnsToZap;
+  
   // TODO: Process multiple value ret instructions also.
   const DenseMap<Function*, LatticeVal> &RV = Solver.getTrackedRetVals();
   for (DenseMap<Function*, LatticeVal>::const_iterator I = RV.begin(),
-         E = RV.end(); I != E; ++I)
-    if (!I->second.isOverdefined() &&
-        !I->first->getReturnType()->isVoidTy()) {
-      Function *F = I->first;
-      for (Function::iterator BB = F->begin(), E = F->end(); BB != E; ++BB)
-        if (ReturnInst *RI = dyn_cast<ReturnInst>(BB->getTerminator()))
-          if (!isa<UndefValue>(RI->getOperand(0)))
-            RI->setOperand(0, UndefValue::get(F->getReturnType()));
-    }
+       E = RV.end(); I != E; ++I) {
+    Function *F = I->first;
+    if (I->second.isOverdefined() || F->getReturnType()->isVoidTy())
+      continue;
+  
+    // We can only do this if we know that nothing else can call the function.
+    if (!F->hasLocalLinkage() || AddressIsTaken(F))
+      continue;
+    
+    for (Function::iterator BB = F->begin(), E = F->end(); BB != E; ++BB)
+      if (ReturnInst *RI = dyn_cast<ReturnInst>(BB->getTerminator()))
+        if (!isa<UndefValue>(RI->getOperand(0)))
+          ReturnsToZap.push_back(RI);
+  }
 
+  // Zap all returns which we've identified as zap to change.
+  for (unsigned i = 0, e = ReturnsToZap.size(); i != e; ++i) {
+    Function *F = ReturnsToZap[i]->getParent()->getParent();
+    ReturnsToZap[i]->setOperand(0, UndefValue::get(F->getReturnType()));
+  }
+    
   // If we infered constant or undef values for globals variables, we can delete
   // the global and any stores that remain to it.
   const DenseMap<GlobalVariable*, LatticeVal> &TG = Solver.getTrackedGlobals();
@@ -1806,7 +1961,7 @@ bool IPSCCP::runOnModule(Module &M) {
     GlobalVariable *GV = I->first;
     assert(!I->second.isOverdefined() &&
            "Overdefined values should have been taken out of the map!");
-    DEBUG(errs() << "Found that GV '" << GV->getName() << "' is constant!\n");
+    DEBUG(dbgs() << "Found that GV '" << GV->getName() << "' is constant!\n");
     while (!GV->use_empty()) {
       StoreInst *SI = cast<StoreInst>(GV->use_back());
       SI->eraseFromParent();