Privatize the MDNode uniquing table.
[oota-llvm.git] / lib / VMCore / Constants.cpp
index 9f706b9bc1bd1e102246e477eba713c32ece6067..7631e3cdb2d2fa77a6b6aaa983696da6bccc5bac 100644 (file)
@@ -2,8 +2,8 @@
 //
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
-// This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
-// the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
+// This file is distributed under the University of Illinois Open Source
+// License. See LICENSE.TXT for details.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 #include "llvm/Constants.h"
-#include "ConstantFolding.h"
+#include "ConstantFold.h"
 #include "llvm/DerivedTypes.h"
 #include "llvm/GlobalValue.h"
 #include "llvm/Instructions.h"
-#include "llvm/SymbolTable.h"
+#include "llvm/MDNode.h"
 #include "llvm/Module.h"
+#include "llvm/ADT/FoldingSet.h"
 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
+#include "llvm/ADT/StringMap.h"
+#include "llvm/Support/Compiler.h"
+#include "llvm/Support/Debug.h"
+#include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
+#include "llvm/Support/ManagedStatic.h"
 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
+#include "llvm/System/Mutex.h"
+#include "llvm/System/RWMutex.h"
+#include "llvm/System/Threading.h"
+#include "llvm/ADT/DenseMap.h"
+#include "llvm/ADT/SmallVector.h"
 #include <algorithm>
-#include <iostream>
+#include <map>
 using namespace llvm;
 
-ConstantBool *ConstantBool::True  = new ConstantBool(true);
-ConstantBool *ConstantBool::False = new ConstantBool(false);
-
-
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //                              Constant Class
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
+// Becomes a no-op when multithreading is disabled.
+ManagedStatic<sys::SmartRWMutex<true> > ConstantsLock;
+
 void Constant::destroyConstantImpl() {
   // When a Constant is destroyed, there may be lingering
   // references to the constant by other constants in the constant pool.  These
@@ -44,9 +54,9 @@ void Constant::destroyConstantImpl() {
     Value *V = use_back();
 #ifndef NDEBUG      // Only in -g mode...
     if (!isa<Constant>(V))
-      std::cerr << "While deleting: " << *this
-                << "\n\nUse still stuck around after Def is destroyed: "
-                << *V << "\n\n";
+      DOUT << "While deleting: " << *this
+           << "\n\nUse still stuck around after Def is destroyed: "
+           << *V << "\n\n";
 #endif
     assert(isa<Constant>(V) && "References remain to Constant being destroyed");
     Constant *CV = cast<Constant>(V);
@@ -60,191 +70,168 @@ void Constant::destroyConstantImpl() {
   delete this;
 }
 
-// Static constructor to create a '0' constant of arbitrary type...
-Constant *Constant::getNullValue(const Type *Ty) {
-  switch (Ty->getTypeID()) {
-  case Type::BoolTyID: {
-    static Constant *NullBool = ConstantBool::get(false);
-    return NullBool;
-  }
-  case Type::SByteTyID: {
-    static Constant *NullSByte = ConstantSInt::get(Type::SByteTy, 0);
-    return NullSByte;
-  }
-  case Type::UByteTyID: {
-    static Constant *NullUByte = ConstantUInt::get(Type::UByteTy, 0);
-    return NullUByte;
-  }
-  case Type::ShortTyID: {
-    static Constant *NullShort = ConstantSInt::get(Type::ShortTy, 0);
-    return NullShort;
-  }
-  case Type::UShortTyID: {
-    static Constant *NullUShort = ConstantUInt::get(Type::UShortTy, 0);
-    return NullUShort;
-  }
-  case Type::IntTyID: {
-    static Constant *NullInt = ConstantSInt::get(Type::IntTy, 0);
-    return NullInt;
-  }
-  case Type::UIntTyID: {
-    static Constant *NullUInt = ConstantUInt::get(Type::UIntTy, 0);
-    return NullUInt;
-  }
-  case Type::LongTyID: {
-    static Constant *NullLong = ConstantSInt::get(Type::LongTy, 0);
-    return NullLong;
-  }
-  case Type::ULongTyID: {
-    static Constant *NullULong = ConstantUInt::get(Type::ULongTy, 0);
-    return NullULong;
-  }
-
-  case Type::FloatTyID: {
-    static Constant *NullFloat = ConstantFP::get(Type::FloatTy, 0);
-    return NullFloat;
-  }
-  case Type::DoubleTyID: {
-    static Constant *NullDouble = ConstantFP::get(Type::DoubleTy, 0);
-    return NullDouble;
-  }
-
-  case Type::PointerTyID:
-    return ConstantPointerNull::get(cast<PointerType>(Ty));
+/// canTrap - Return true if evaluation of this constant could trap.  This is
+/// true for things like constant expressions that could divide by zero.
+bool Constant::canTrap() const {
+  assert(getType()->isFirstClassType() && "Cannot evaluate aggregate vals!");
+  // The only thing that could possibly trap are constant exprs.
+  const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(this);
+  if (!CE) return false;
+  
+  // ConstantExpr traps if any operands can trap. 
+  for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i)
+    if (getOperand(i)->canTrap()) 
+      return true;
 
-  case Type::StructTyID:
-  case Type::ArrayTyID:
-  case Type::PackedTyID:
-    return ConstantAggregateZero::get(Ty);
+  // Otherwise, only specific operations can trap.
+  switch (CE->getOpcode()) {
   default:
-    // Function, Label, or Opaque type?
-    assert(!"Cannot create a null constant of that type!");
-    return 0;
+    return false;
+  case Instruction::UDiv:
+  case Instruction::SDiv:
+  case Instruction::FDiv:
+  case Instruction::URem:
+  case Instruction::SRem:
+  case Instruction::FRem:
+    // Div and rem can trap if the RHS is not known to be non-zero.
+    if (!isa<ConstantInt>(getOperand(1)) || getOperand(1)->isNullValue())
+      return true;
+    return false;
   }
 }
 
-// Static constructor to create the maximum constant of an integral type...
-ConstantIntegral *ConstantIntegral::getMaxValue(const Type *Ty) {
-  switch (Ty->getTypeID()) {
-  case Type::BoolTyID:   return ConstantBool::True;
-  case Type::SByteTyID:
-  case Type::ShortTyID:
-  case Type::IntTyID:
-  case Type::LongTyID: {
-    // Calculate 011111111111111...
-    unsigned TypeBits = Ty->getPrimitiveSize()*8;
-    int64_t Val = INT64_MAX;             // All ones
-    Val >>= 64-TypeBits;                 // Shift out unwanted 1 bits...
-    return ConstantSInt::get(Ty, Val);
-  }
-
-  case Type::UByteTyID:
-  case Type::UShortTyID:
-  case Type::UIntTyID:
-  case Type::ULongTyID:  return getAllOnesValue(Ty);
+/// ContainsRelocations - Return true if the constant value contains relocations
+/// which cannot be resolved at compile time. Kind argument is used to filter
+/// only 'interesting' sorts of relocations.
+bool Constant::ContainsRelocations(unsigned Kind) const {
+  if (const GlobalValue* GV = dyn_cast<GlobalValue>(this)) {
+    bool isLocal = GV->hasLocalLinkage();
+    if ((Kind & Reloc::Local) && isLocal) {
+      // Global has local linkage and 'local' kind of relocations are
+      // requested
+      return true;
+    }
 
-  default: return 0;
-  }
-}
+    if ((Kind & Reloc::Global) && !isLocal) {
+      // Global has non-local linkage and 'global' kind of relocations are
+      // requested
+      return true;
+    }
 
-// Static constructor to create the minimum constant for an integral type...
-ConstantIntegral *ConstantIntegral::getMinValue(const Type *Ty) {
-  switch (Ty->getTypeID()) {
-  case Type::BoolTyID:   return ConstantBool::False;
-  case Type::SByteTyID:
-  case Type::ShortTyID:
-  case Type::IntTyID:
-  case Type::LongTyID: {
-     // Calculate 1111111111000000000000
-     unsigned TypeBits = Ty->getPrimitiveSize()*8;
-     int64_t Val = -1;                    // All ones
-     Val <<= TypeBits-1;                  // Shift over to the right spot
-     return ConstantSInt::get(Ty, Val);
+    return false;
   }
 
-  case Type::UByteTyID:
-  case Type::UShortTyID:
-  case Type::UIntTyID:
-  case Type::ULongTyID:  return ConstantUInt::get(Ty, 0);
+  for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i)
+    if (getOperand(i)->ContainsRelocations(Kind))
+      return true;
 
-  default: return 0;
-  }
+  return false;
 }
 
-// Static constructor to create an integral constant with all bits set
-ConstantIntegral *ConstantIntegral::getAllOnesValue(const Type *Ty) {
-  switch (Ty->getTypeID()) {
-  case Type::BoolTyID:   return ConstantBool::True;
-  case Type::SByteTyID:
-  case Type::ShortTyID:
-  case Type::IntTyID:
-  case Type::LongTyID:   return ConstantSInt::get(Ty, -1);
-
-  case Type::UByteTyID:
-  case Type::UShortTyID:
-  case Type::UIntTyID:
-  case Type::ULongTyID: {
-    // Calculate ~0 of the right type...
-    unsigned TypeBits = Ty->getPrimitiveSize()*8;
-    uint64_t Val = ~0ULL;                // All ones
-    Val >>= 64-TypeBits;                 // Shift out unwanted 1 bits...
-    return ConstantUInt::get(Ty, Val);
+/// getVectorElements - This method, which is only valid on constant of vector
+/// type, returns the elements of the vector in the specified smallvector.
+/// This handles breaking down a vector undef into undef elements, etc.  For
+/// constant exprs and other cases we can't handle, we return an empty vector.
+void Constant::getVectorElements(LLVMContext &Context,
+                                 SmallVectorImpl<Constant*> &Elts) const {
+  assert(isa<VectorType>(getType()) && "Not a vector constant!");
+  
+  if (const ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(this)) {
+    for (unsigned i = 0, e = CV->getNumOperands(); i != e; ++i)
+      Elts.push_back(CV->getOperand(i));
+    return;
   }
-  default: return 0;
+  
+  const VectorType *VT = cast<VectorType>(getType());
+  if (isa<ConstantAggregateZero>(this)) {
+    Elts.assign(VT->getNumElements(), 
+                Context.getNullValue(VT->getElementType()));
+    return;
   }
+  
+  if (isa<UndefValue>(this)) {
+    Elts.assign(VT->getNumElements(), Context.getUndef(VT->getElementType()));
+    return;
+  }
+  
+  // Unknown type, must be constant expr etc.
 }
 
-bool ConstantUInt::isAllOnesValue() const {
-  unsigned TypeBits = getType()->getPrimitiveSize()*8;
-  uint64_t Val = ~0ULL;                // All ones
-  Val >>= 64-TypeBits;                 // Shift out inappropriate bits
-  return getValue() == Val;
-}
 
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
-//                            ConstantXXX Classes
+//                                ConstantInt
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-//===----------------------------------------------------------------------===//
-//                             Normal Constructors
+ConstantInt::ConstantInt(const IntegerType *Ty, const APInt& V)
+  : Constant(Ty, ConstantIntVal, 0, 0), Val(V) {
+  assert(V.getBitWidth() == Ty->getBitWidth() && "Invalid constant for type");
+}
+
+ConstantInt *ConstantInt::TheTrueVal = 0;
+ConstantInt *ConstantInt::TheFalseVal = 0;
 
-ConstantIntegral::ConstantIntegral(const Type *Ty, ValueTy VT, uint64_t V)
-  : Constant(Ty, VT, 0, 0) {
-    Val.Unsigned = V;
+namespace llvm {
+  void CleanupTrueFalse(void *) {
+    ConstantInt::ResetTrueFalse();
+  }
 }
 
-ConstantBool::ConstantBool(bool V) 
-  : ConstantIntegral(Type::BoolTy, ConstantBoolVal, V) {
+static ManagedCleanup<llvm::CleanupTrueFalse> TrueFalseCleanup;
+
+ConstantInt *ConstantInt::CreateTrueFalseVals(bool WhichOne) {
+  assert(TheTrueVal == 0 && TheFalseVal == 0);
+  TheTrueVal  = getGlobalContext().getConstantInt(Type::Int1Ty, 1);
+  TheFalseVal = getGlobalContext().getConstantInt(Type::Int1Ty, 0);
+  
+  // Ensure that llvm_shutdown nulls out TheTrueVal/TheFalseVal.
+  TrueFalseCleanup.Register();
+  
+  return WhichOne ? TheTrueVal : TheFalseVal;
 }
 
-ConstantInt::ConstantInt(const Type *Ty, ValueTy VT, uint64_t V)
-  : ConstantIntegral(Ty, VT, V) {
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//                                ConstantFP
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+
+static const fltSemantics *TypeToFloatSemantics(const Type *Ty) {
+  if (Ty == Type::FloatTy)
+    return &APFloat::IEEEsingle;
+  if (Ty == Type::DoubleTy)
+    return &APFloat::IEEEdouble;
+  if (Ty == Type::X86_FP80Ty)
+    return &APFloat::x87DoubleExtended;
+  else if (Ty == Type::FP128Ty)
+    return &APFloat::IEEEquad;
+  
+  assert(Ty == Type::PPC_FP128Ty && "Unknown FP format");
+  return &APFloat::PPCDoubleDouble;
 }
 
-ConstantSInt::ConstantSInt(const Type *Ty, int64_t V)
-  : ConstantInt(Ty, ConstantSIntVal, V) {
-  assert(Ty->isInteger() && Ty->isSigned() &&
-         "Illegal type for signed integer constant!");
-  assert(isValueValidForType(Ty, V) && "Value too large for type!");
+ConstantFP::ConstantFP(const Type *Ty, const APFloat& V)
+  : Constant(Ty, ConstantFPVal, 0, 0), Val(V) {
+  assert(&V.getSemantics() == TypeToFloatSemantics(Ty) &&
+         "FP type Mismatch");
 }
 
-ConstantUInt::ConstantUInt(const Type *Ty, uint64_t V)
-  : ConstantInt(Ty, ConstantUIntVal, V) {
-  assert(Ty->isInteger() && Ty->isUnsigned() &&
-         "Illegal type for unsigned integer constant!");
-  assert(isValueValidForType(Ty, V) && "Value too large for type!");
+bool ConstantFP::isNullValue() const {
+  return Val.isZero() && !Val.isNegative();
 }
 
-ConstantFP::ConstantFP(const Type *Ty, double V)
-  : Constant(Ty, ConstantFPVal, 0, 0) {
-  assert(isValueValidForType(Ty, V) && "Value too large for type!");
-  Val = V;
+bool ConstantFP::isExactlyValue(const APFloat& V) const {
+  return Val.bitwiseIsEqual(V);
 }
 
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//                            ConstantXXX Classes
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+
+
 ConstantArray::ConstantArray(const ArrayType *T,
                              const std::vector<Constant*> &V)
-  : Constant(T, ConstantArrayVal, new Use[V.size()], V.size()) {
+  : Constant(T, ConstantArrayVal,
+             OperandTraits<ConstantArray>::op_end(this) - V.size(),
+             V.size()) {
   assert(V.size() == T->getNumElements() &&
          "Invalid initializer vector for constant array");
   Use *OL = OperandList;
@@ -255,17 +242,16 @@ ConstantArray::ConstantArray(const ArrayType *T,
             (T->isAbstract() &&
              C->getType()->getTypeID() == T->getElementType()->getTypeID())) &&
            "Initializer for array element doesn't match array element type!");
-    OL->init(C, this);
+    *OL = C;
   }
 }
 
-ConstantArray::~ConstantArray() {
-  delete [] OperandList;
-}
 
 ConstantStruct::ConstantStruct(const StructType *T,
                                const std::vector<Constant*> &V)
-  : Constant(T, ConstantStructVal, new Use[V.size()], V.size()) {
+  : Constant(T, ConstantStructVal,
+             OperandTraits<ConstantStruct>::op_end(this) - V.size(),
+             V.size()) {
   assert(V.size() == T->getNumElements() &&
          "Invalid initializer vector for constant structure");
   Use *OL = OperandList;
@@ -278,18 +264,16 @@ ConstantStruct::ConstantStruct(const StructType *T,
              T->getElementType(I-V.begin())->getTypeID() == 
                    C->getType()->getTypeID())) &&
            "Initializer for struct element doesn't match struct element type!");
-    OL->init(C, this);
+    *OL = C;
   }
 }
 
-ConstantStruct::~ConstantStruct() {
-  delete [] OperandList;
-}
-
 
-ConstantPacked::ConstantPacked(const PackedType *T,
+ConstantVector::ConstantVector(const VectorType *T,
                                const std::vector<Constant*> &V)
-  : Constant(T, ConstantPackedVal, new Use[V.size()], V.size()) {
+  : Constant(T, ConstantVectorVal,
+             OperandTraits<ConstantVector>::op_end(this) - V.size(),
+             V.size()) {
   Use *OL = OperandList;
     for (std::vector<Constant*>::const_iterator I = V.begin(), E = V.end();
          I != E; ++I, ++OL) {
@@ -297,273 +281,541 @@ ConstantPacked::ConstantPacked(const PackedType *T,
       assert((C->getType() == T->getElementType() ||
             (T->isAbstract() &&
              C->getType()->getTypeID() == T->getElementType()->getTypeID())) &&
-           "Initializer for packed element doesn't match packed element type!");
-    OL->init(C, this);
+           "Initializer for vector element doesn't match vector element type!");
+    *OL = C;
   }
 }
 
-ConstantPacked::~ConstantPacked() {
-  delete [] OperandList;
-}
+
+namespace llvm {
+// We declare several classes private to this file, so use an anonymous
+// namespace
+namespace {
 
 /// UnaryConstantExpr - This class is private to Constants.cpp, and is used
 /// behind the scenes to implement unary constant exprs.
-class UnaryConstantExpr : public ConstantExpr {
-  Use Op;
+class VISIBILITY_HIDDEN UnaryConstantExpr : public ConstantExpr {
+  void *operator new(size_t, unsigned);  // DO NOT IMPLEMENT
 public:
+  // allocate space for exactly one operand
+  void *operator new(size_t s) {
+    return User::operator new(s, 1);
+  }
   UnaryConstantExpr(unsigned Opcode, Constant *C, const Type *Ty)
-    : ConstantExpr(Ty, Opcode, &Op, 1), Op(C, this) {}
+    : ConstantExpr(Ty, Opcode, &Op<0>(), 1) {
+    Op<0>() = C;
+  }
+  /// Transparently provide more efficient getOperand methods.
+  DECLARE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(Value);
 };
 
-static bool isSetCC(unsigned Opcode) {
-  return Opcode == Instruction::SetEQ || Opcode == Instruction::SetNE ||
-         Opcode == Instruction::SetLT || Opcode == Instruction::SetGT ||
-         Opcode == Instruction::SetLE || Opcode == Instruction::SetGE;
-}
-
 /// BinaryConstantExpr - This class is private to Constants.cpp, and is used
 /// behind the scenes to implement binary constant exprs.
-class BinaryConstantExpr : public ConstantExpr {
-  Use Ops[2];
+class VISIBILITY_HIDDEN BinaryConstantExpr : public ConstantExpr {
+  void *operator new(size_t, unsigned);  // DO NOT IMPLEMENT
 public:
+  // allocate space for exactly two operands
+  void *operator new(size_t s) {
+    return User::operator new(s, 2);
+  }
   BinaryConstantExpr(unsigned Opcode, Constant *C1, Constant *C2)
-    : ConstantExpr(isSetCC(Opcode) ? Type::BoolTy : C1->getType(),
-                   Opcode, Ops, 2) {
-    Ops[0].init(C1, this);
-    Ops[1].init(C2, this);
+    : ConstantExpr(C1->getType(), Opcode, &Op<0>(), 2) {
+    Op<0>() = C1;
+    Op<1>() = C2;
   }
+  /// Transparently provide more efficient getOperand methods.
+  DECLARE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(Value);
 };
 
 /// SelectConstantExpr - This class is private to Constants.cpp, and is used
 /// behind the scenes to implement select constant exprs.
-class SelectConstantExpr : public ConstantExpr {
-  Use Ops[3];
+class VISIBILITY_HIDDEN SelectConstantExpr : public ConstantExpr {
+  void *operator new(size_t, unsigned);  // DO NOT IMPLEMENT
 public:
+  // allocate space for exactly three operands
+  void *operator new(size_t s) {
+    return User::operator new(s, 3);
+  }
   SelectConstantExpr(Constant *C1, Constant *C2, Constant *C3)
-    : ConstantExpr(C2->getType(), Instruction::Select, Ops, 3) {
-    Ops[0].init(C1, this);
-    Ops[1].init(C2, this);
-    Ops[2].init(C3, this);
+    : ConstantExpr(C2->getType(), Instruction::Select, &Op<0>(), 3) {
+    Op<0>() = C1;
+    Op<1>() = C2;
+    Op<2>() = C3;
   }
+  /// Transparently provide more efficient getOperand methods.
+  DECLARE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(Value);
 };
 
 /// ExtractElementConstantExpr - This class is private to
 /// Constants.cpp, and is used behind the scenes to implement
 /// extractelement constant exprs.
-class ExtractElementConstantExpr : public ConstantExpr {
-  Use Ops[2];
+class VISIBILITY_HIDDEN ExtractElementConstantExpr : public ConstantExpr {
+  void *operator new(size_t, unsigned);  // DO NOT IMPLEMENT
 public:
+  // allocate space for exactly two operands
+  void *operator new(size_t s) {
+    return User::operator new(s, 2);
+  }
   ExtractElementConstantExpr(Constant *C1, Constant *C2)
-    : ConstantExpr(cast<PackedType>(C1->getType())->getElementType(), 
-                   Instruction::ExtractElement, Ops, 2) {
-    Ops[0].init(C1, this);
-    Ops[1].init(C2, this);
+    : ConstantExpr(cast<VectorType>(C1->getType())->getElementType(), 
+                   Instruction::ExtractElement, &Op<0>(), 2) {
+    Op<0>() = C1;
+    Op<1>() = C2;
   }
+  /// Transparently provide more efficient getOperand methods.
+  DECLARE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(Value);
 };
 
 /// InsertElementConstantExpr - This class is private to
 /// Constants.cpp, and is used behind the scenes to implement
 /// insertelement constant exprs.
-class InsertElementConstantExpr : public ConstantExpr {
-  Use Ops[3];
+class VISIBILITY_HIDDEN InsertElementConstantExpr : public ConstantExpr {
+  void *operator new(size_t, unsigned);  // DO NOT IMPLEMENT
 public:
+  // allocate space for exactly three operands
+  void *operator new(size_t s) {
+    return User::operator new(s, 3);
+  }
   InsertElementConstantExpr(Constant *C1, Constant *C2, Constant *C3)
     : ConstantExpr(C1->getType(), Instruction::InsertElement, 
-                   Ops, 3) {
-    Ops[0].init(C1, this);
-    Ops[1].init(C2, this);
-    Ops[2].init(C3, this);
+                   &Op<0>(), 3) {
+    Op<0>() = C1;
+    Op<1>() = C2;
+    Op<2>() = C3;
   }
+  /// Transparently provide more efficient getOperand methods.
+  DECLARE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(Value);
 };
 
 /// ShuffleVectorConstantExpr - This class is private to
 /// Constants.cpp, and is used behind the scenes to implement
 /// shufflevector constant exprs.
-class ShuffleVectorConstantExpr : public ConstantExpr {
-  Use Ops[3];
+class VISIBILITY_HIDDEN ShuffleVectorConstantExpr : public ConstantExpr {
+  void *operator new(size_t, unsigned);  // DO NOT IMPLEMENT
 public:
+  // allocate space for exactly three operands
+  void *operator new(size_t s) {
+    return User::operator new(s, 3);
+  }
   ShuffleVectorConstantExpr(Constant *C1, Constant *C2, Constant *C3)
-  : ConstantExpr(C1->getType(), Instruction::ShuffleVector, 
-                 Ops, 3) {
-    Ops[0].init(C1, this);
-    Ops[1].init(C2, this);
-    Ops[2].init(C3, this);
+  : ConstantExpr(VectorType::get(
+                   cast<VectorType>(C1->getType())->getElementType(),
+                   cast<VectorType>(C3->getType())->getNumElements()),
+                 Instruction::ShuffleVector, 
+                 &Op<0>(), 3) {
+    Op<0>() = C1;
+    Op<1>() = C2;
+    Op<2>() = C3;
   }
+  /// Transparently provide more efficient getOperand methods.
+  DECLARE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(Value);
 };
 
+/// ExtractValueConstantExpr - This class is private to
+/// Constants.cpp, and is used behind the scenes to implement
+/// extractvalue constant exprs.
+class VISIBILITY_HIDDEN ExtractValueConstantExpr : public ConstantExpr {
+  void *operator new(size_t, unsigned);  // DO NOT IMPLEMENT
+public:
+  // allocate space for exactly one operand
+  void *operator new(size_t s) {
+    return User::operator new(s, 1);
+  }
+  ExtractValueConstantExpr(Constant *Agg,
+                           const SmallVector<unsigned, 4> &IdxList,
+                           const Type *DestTy)
+    : ConstantExpr(DestTy, Instruction::ExtractValue, &Op<0>(), 1),
+      Indices(IdxList) {
+    Op<0>() = Agg;
+  }
+
+  /// Indices - These identify which value to extract.
+  const SmallVector<unsigned, 4> Indices;
+
+  /// Transparently provide more efficient getOperand methods.
+  DECLARE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(Value);
+};
+
+/// InsertValueConstantExpr - This class is private to
+/// Constants.cpp, and is used behind the scenes to implement
+/// insertvalue constant exprs.
+class VISIBILITY_HIDDEN InsertValueConstantExpr : public ConstantExpr {
+  void *operator new(size_t, unsigned);  // DO NOT IMPLEMENT
+public:
+  // allocate space for exactly one operand
+  void *operator new(size_t s) {
+    return User::operator new(s, 2);
+  }
+  InsertValueConstantExpr(Constant *Agg, Constant *Val,
+                          const SmallVector<unsigned, 4> &IdxList,
+                          const Type *DestTy)
+    : ConstantExpr(DestTy, Instruction::InsertValue, &Op<0>(), 2),
+      Indices(IdxList) {
+    Op<0>() = Agg;
+    Op<1>() = Val;
+  }
+
+  /// Indices - These identify the position for the insertion.
+  const SmallVector<unsigned, 4> Indices;
+
+  /// Transparently provide more efficient getOperand methods.
+  DECLARE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(Value);
+};
+
+
 /// GetElementPtrConstantExpr - This class is private to Constants.cpp, and is
 /// used behind the scenes to implement getelementpr constant exprs.
-struct GetElementPtrConstantExpr : public ConstantExpr {
+class VISIBILITY_HIDDEN GetElementPtrConstantExpr : public ConstantExpr {
   GetElementPtrConstantExpr(Constant *C, const std::vector<Constant*> &IdxList,
-                            const Type *DestTy)
-    : ConstantExpr(DestTy, Instruction::GetElementPtr,
-                   new Use[IdxList.size()+1], IdxList.size()+1) {
-    OperandList[0].init(C, this);
-    for (unsigned i = 0, E = IdxList.size(); i != E; ++i)
-      OperandList[i+1].init(IdxList[i], this);
+                            const Type *DestTy);
+public:
+  static GetElementPtrConstantExpr *Create(Constant *C,
+                                           const std::vector<Constant*>&IdxList,
+                                           const Type *DestTy) {
+    return new(IdxList.size() + 1)
+      GetElementPtrConstantExpr(C, IdxList, DestTy);
+  }
+  /// Transparently provide more efficient getOperand methods.
+  DECLARE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(Value);
+};
+
+// CompareConstantExpr - This class is private to Constants.cpp, and is used
+// behind the scenes to implement ICmp and FCmp constant expressions. This is
+// needed in order to store the predicate value for these instructions.
+struct VISIBILITY_HIDDEN CompareConstantExpr : public ConstantExpr {
+  void *operator new(size_t, unsigned);  // DO NOT IMPLEMENT
+  // allocate space for exactly two operands
+  void *operator new(size_t s) {
+    return User::operator new(s, 2);
   }
-  ~GetElementPtrConstantExpr() {
-    delete [] OperandList;
+  unsigned short predicate;
+  CompareConstantExpr(const Type *ty, Instruction::OtherOps opc,
+                      unsigned short pred,  Constant* LHS, Constant* RHS)
+    : ConstantExpr(ty, opc, &Op<0>(), 2), predicate(pred) {
+    Op<0>() = LHS;
+    Op<1>() = RHS;
   }
+  /// Transparently provide more efficient getOperand methods.
+  DECLARE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(Value);
 };
 
-/// ConstantExpr::get* - Return some common constants without having to
-/// specify the full Instruction::OPCODE identifier.
-///
-Constant *ConstantExpr::getNeg(Constant *C) {
-  if (!C->getType()->isFloatingPoint())
-    return get(Instruction::Sub, getNullValue(C->getType()), C);
-  else
-    return get(Instruction::Sub, ConstantFP::get(C->getType(), -0.0), C);
-}
-Constant *ConstantExpr::getNot(Constant *C) {
-  assert(isa<ConstantIntegral>(C) && "Cannot NOT a nonintegral type!");
-  return get(Instruction::Xor, C,
-             ConstantIntegral::getAllOnesValue(C->getType()));
-}
-Constant *ConstantExpr::getAdd(Constant *C1, Constant *C2) {
-  return get(Instruction::Add, C1, C2);
-}
-Constant *ConstantExpr::getSub(Constant *C1, Constant *C2) {
-  return get(Instruction::Sub, C1, C2);
-}
-Constant *ConstantExpr::getMul(Constant *C1, Constant *C2) {
-  return get(Instruction::Mul, C1, C2);
-}
-Constant *ConstantExpr::getDiv(Constant *C1, Constant *C2) {
-  return get(Instruction::Div, C1, C2);
-}
-Constant *ConstantExpr::getRem(Constant *C1, Constant *C2) {
-  return get(Instruction::Rem, C1, C2);
-}
-Constant *ConstantExpr::getAnd(Constant *C1, Constant *C2) {
-  return get(Instruction::And, C1, C2);
-}
-Constant *ConstantExpr::getOr(Constant *C1, Constant *C2) {
-  return get(Instruction::Or, C1, C2);
-}
-Constant *ConstantExpr::getXor(Constant *C1, Constant *C2) {
-  return get(Instruction::Xor, C1, C2);
-}
-Constant *ConstantExpr::getSetEQ(Constant *C1, Constant *C2) {
-  return get(Instruction::SetEQ, C1, C2);
-}
-Constant *ConstantExpr::getSetNE(Constant *C1, Constant *C2) {
-  return get(Instruction::SetNE, C1, C2);
-}
-Constant *ConstantExpr::getSetLT(Constant *C1, Constant *C2) {
-  return get(Instruction::SetLT, C1, C2);
-}
-Constant *ConstantExpr::getSetGT(Constant *C1, Constant *C2) {
-  return get(Instruction::SetGT, C1, C2);
-}
-Constant *ConstantExpr::getSetLE(Constant *C1, Constant *C2) {
-  return get(Instruction::SetLE, C1, C2);
-}
-Constant *ConstantExpr::getSetGE(Constant *C1, Constant *C2) {
-  return get(Instruction::SetGE, C1, C2);
-}
-Constant *ConstantExpr::getShl(Constant *C1, Constant *C2) {
-  return get(Instruction::Shl, C1, C2);
+} // end anonymous namespace
+
+template <>
+struct OperandTraits<UnaryConstantExpr> : FixedNumOperandTraits<1> {
+};
+DEFINE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(UnaryConstantExpr, Value)
+
+template <>
+struct OperandTraits<BinaryConstantExpr> : FixedNumOperandTraits<2> {
+};
+DEFINE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(BinaryConstantExpr, Value)
+
+template <>
+struct OperandTraits<SelectConstantExpr> : FixedNumOperandTraits<3> {
+};
+DEFINE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(SelectConstantExpr, Value)
+
+template <>
+struct OperandTraits<ExtractElementConstantExpr> : FixedNumOperandTraits<2> {
+};
+DEFINE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(ExtractElementConstantExpr, Value)
+
+template <>
+struct OperandTraits<InsertElementConstantExpr> : FixedNumOperandTraits<3> {
+};
+DEFINE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(InsertElementConstantExpr, Value)
+
+template <>
+struct OperandTraits<ShuffleVectorConstantExpr> : FixedNumOperandTraits<3> {
+};
+DEFINE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(ShuffleVectorConstantExpr, Value)
+
+template <>
+struct OperandTraits<ExtractValueConstantExpr> : FixedNumOperandTraits<1> {
+};
+DEFINE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(ExtractValueConstantExpr, Value)
+
+template <>
+struct OperandTraits<InsertValueConstantExpr> : FixedNumOperandTraits<2> {
+};
+DEFINE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(InsertValueConstantExpr, Value)
+
+template <>
+struct OperandTraits<GetElementPtrConstantExpr> : VariadicOperandTraits<1> {
+};
+
+GetElementPtrConstantExpr::GetElementPtrConstantExpr
+  (Constant *C,
+   const std::vector<Constant*> &IdxList,
+   const Type *DestTy)
+    : ConstantExpr(DestTy, Instruction::GetElementPtr,
+                   OperandTraits<GetElementPtrConstantExpr>::op_end(this)
+                   - (IdxList.size()+1),
+                   IdxList.size()+1) {
+  OperandList[0] = C;
+  for (unsigned i = 0, E = IdxList.size(); i != E; ++i)
+    OperandList[i+1] = IdxList[i];
 }
-Constant *ConstantExpr::getShr(Constant *C1, Constant *C2) {
-  return get(Instruction::Shr, C1, C2);
+
+DEFINE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(GetElementPtrConstantExpr, Value)
+
+
+template <>
+struct OperandTraits<CompareConstantExpr> : FixedNumOperandTraits<2> {
+};
+DEFINE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(CompareConstantExpr, Value)
+
+
+} // End llvm namespace
+
+
+// Utility function for determining if a ConstantExpr is a CastOp or not. This
+// can't be inline because we don't want to #include Instruction.h into
+// Constant.h
+bool ConstantExpr::isCast() const {
+  return Instruction::isCast(getOpcode());
 }
 
-Constant *ConstantExpr::getUShr(Constant *C1, Constant *C2) {
-  if (C1->getType()->isUnsigned()) return getShr(C1, C2);
-  return getCast(getShr(getCast(C1,
-                    C1->getType()->getUnsignedVersion()), C2), C1->getType());
+bool ConstantExpr::isCompare() const {
+  return getOpcode() == Instruction::ICmp || getOpcode() == Instruction::FCmp;
 }
 
-Constant *ConstantExpr::getSShr(Constant *C1, Constant *C2) {
-  if (C1->getType()->isSigned()) return getShr(C1, C2);
-  return getCast(getShr(getCast(C1,
-                        C1->getType()->getSignedVersion()), C2), C1->getType());
+bool ConstantExpr::hasIndices() const {
+  return getOpcode() == Instruction::ExtractValue ||
+         getOpcode() == Instruction::InsertValue;
 }
 
+const SmallVector<unsigned, 4> &ConstantExpr::getIndices() const {
+  if (const ExtractValueConstantExpr *EVCE =
+        dyn_cast<ExtractValueConstantExpr>(this))
+    return EVCE->Indices;
 
-//===----------------------------------------------------------------------===//
-//                      isValueValidForType implementations
+  return cast<InsertValueConstantExpr>(this)->Indices;
+}
 
-bool ConstantSInt::isValueValidForType(const Type *Ty, int64_t Val) {
-  switch (Ty->getTypeID()) {
+unsigned ConstantExpr::getPredicate() const {
+  assert(getOpcode() == Instruction::FCmp || 
+         getOpcode() == Instruction::ICmp);
+  return ((const CompareConstantExpr*)this)->predicate;
+}
+
+/// getWithOperandReplaced - Return a constant expression identical to this
+/// one, but with the specified operand set to the specified value.
+Constant *
+ConstantExpr::getWithOperandReplaced(unsigned OpNo, Constant *Op) const {
+  assert(OpNo < getNumOperands() && "Operand num is out of range!");
+  assert(Op->getType() == getOperand(OpNo)->getType() &&
+         "Replacing operand with value of different type!");
+  if (getOperand(OpNo) == Op)
+    return const_cast<ConstantExpr*>(this);
+  
+  Constant *Op0, *Op1, *Op2;
+  switch (getOpcode()) {
+  case Instruction::Trunc:
+  case Instruction::ZExt:
+  case Instruction::SExt:
+  case Instruction::FPTrunc:
+  case Instruction::FPExt:
+  case Instruction::UIToFP:
+  case Instruction::SIToFP:
+  case Instruction::FPToUI:
+  case Instruction::FPToSI:
+  case Instruction::PtrToInt:
+  case Instruction::IntToPtr:
+  case Instruction::BitCast:
+    return ConstantExpr::getCast(getOpcode(), Op, getType());
+  case Instruction::Select:
+    Op0 = (OpNo == 0) ? Op : getOperand(0);
+    Op1 = (OpNo == 1) ? Op : getOperand(1);
+    Op2 = (OpNo == 2) ? Op : getOperand(2);
+    return ConstantExpr::getSelect(Op0, Op1, Op2);
+  case Instruction::InsertElement:
+    Op0 = (OpNo == 0) ? Op : getOperand(0);
+    Op1 = (OpNo == 1) ? Op : getOperand(1);
+    Op2 = (OpNo == 2) ? Op : getOperand(2);
+    return ConstantExpr::getInsertElement(Op0, Op1, Op2);
+  case Instruction::ExtractElement:
+    Op0 = (OpNo == 0) ? Op : getOperand(0);
+    Op1 = (OpNo == 1) ? Op : getOperand(1);
+    return ConstantExpr::getExtractElement(Op0, Op1);
+  case Instruction::ShuffleVector:
+    Op0 = (OpNo == 0) ? Op : getOperand(0);
+    Op1 = (OpNo == 1) ? Op : getOperand(1);
+    Op2 = (OpNo == 2) ? Op : getOperand(2);
+    return ConstantExpr::getShuffleVector(Op0, Op1, Op2);
+  case Instruction::GetElementPtr: {
+    SmallVector<Constant*, 8> Ops;
+    Ops.resize(getNumOperands()-1);
+    for (unsigned i = 1, e = getNumOperands(); i != e; ++i)
+      Ops[i-1] = getOperand(i);
+    if (OpNo == 0)
+      return ConstantExpr::getGetElementPtr(Op, &Ops[0], Ops.size());
+    Ops[OpNo-1] = Op;
+    return ConstantExpr::getGetElementPtr(getOperand(0), &Ops[0], Ops.size());
+  }
   default:
-    return false;         // These can't be represented as integers!!!
-    // Signed types...
-  case Type::SByteTyID:
-    return (Val <= INT8_MAX && Val >= INT8_MIN);
-  case Type::ShortTyID:
-    return (Val <= INT16_MAX && Val >= INT16_MIN);
-  case Type::IntTyID:
-    return (Val <= int(INT32_MAX) && Val >= int(INT32_MIN));
-  case Type::LongTyID:
-    return true;          // This is the largest type...
+    assert(getNumOperands() == 2 && "Must be binary operator?");
+    Op0 = (OpNo == 0) ? Op : getOperand(0);
+    Op1 = (OpNo == 1) ? Op : getOperand(1);
+    return ConstantExpr::get(getOpcode(), Op0, Op1);
   }
 }
 
-bool ConstantUInt::isValueValidForType(const Type *Ty, uint64_t Val) {
-  switch (Ty->getTypeID()) {
+/// getWithOperands - This returns the current constant expression with the
+/// operands replaced with the specified values.  The specified operands must
+/// match count and type with the existing ones.
+Constant *ConstantExpr::
+getWithOperands(Constant* const *Ops, unsigned NumOps) const {
+  assert(NumOps == getNumOperands() && "Operand count mismatch!");
+  bool AnyChange = false;
+  for (unsigned i = 0; i != NumOps; ++i) {
+    assert(Ops[i]->getType() == getOperand(i)->getType() &&
+           "Operand type mismatch!");
+    AnyChange |= Ops[i] != getOperand(i);
+  }
+  if (!AnyChange)  // No operands changed, return self.
+    return const_cast<ConstantExpr*>(this);
+
+  switch (getOpcode()) {
+  case Instruction::Trunc:
+  case Instruction::ZExt:
+  case Instruction::SExt:
+  case Instruction::FPTrunc:
+  case Instruction::FPExt:
+  case Instruction::UIToFP:
+  case Instruction::SIToFP:
+  case Instruction::FPToUI:
+  case Instruction::FPToSI:
+  case Instruction::PtrToInt:
+  case Instruction::IntToPtr:
+  case Instruction::BitCast:
+    return ConstantExpr::getCast(getOpcode(), Ops[0], getType());
+  case Instruction::Select:
+    return ConstantExpr::getSelect(Ops[0], Ops[1], Ops[2]);
+  case Instruction::InsertElement:
+    return ConstantExpr::getInsertElement(Ops[0], Ops[1], Ops[2]);
+  case Instruction::ExtractElement:
+    return ConstantExpr::getExtractElement(Ops[0], Ops[1]);
+  case Instruction::ShuffleVector:
+    return ConstantExpr::getShuffleVector(Ops[0], Ops[1], Ops[2]);
+  case Instruction::GetElementPtr:
+    return ConstantExpr::getGetElementPtr(Ops[0], &Ops[1], NumOps-1);
+  case Instruction::ICmp:
+  case Instruction::FCmp:
+    return ConstantExpr::getCompare(getPredicate(), Ops[0], Ops[1]);
   default:
-    return false;         // These can't be represented as integers!!!
-
-    // Unsigned types...
-  case Type::UByteTyID:
-    return (Val <= UINT8_MAX);
-  case Type::UShortTyID:
-    return (Val <= UINT16_MAX);
-  case Type::UIntTyID:
-    return (Val <= UINT32_MAX);
-  case Type::ULongTyID:
-    return true;          // This is the largest type...
+    assert(getNumOperands() == 2 && "Must be binary operator?");
+    return ConstantExpr::get(getOpcode(), Ops[0], Ops[1]);
   }
 }
 
-bool ConstantFP::isValueValidForType(const Type *Ty, double Val) {
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//                      isValueValidForType implementations
+
+bool ConstantInt::isValueValidForType(const Type *Ty, uint64_t Val) {
+  unsigned NumBits = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth(); // assert okay
+  if (Ty == Type::Int1Ty)
+    return Val == 0 || Val == 1;
+  if (NumBits >= 64)
+    return true; // always true, has to fit in largest type
+  uint64_t Max = (1ll << NumBits) - 1;
+  return Val <= Max;
+}
+
+bool ConstantInt::isValueValidForType(const Type *Ty, int64_t Val) {
+  unsigned NumBits = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth(); // assert okay
+  if (Ty == Type::Int1Ty)
+    return Val == 0 || Val == 1 || Val == -1;
+  if (NumBits >= 64)
+    return true; // always true, has to fit in largest type
+  int64_t Min = -(1ll << (NumBits-1));
+  int64_t Max = (1ll << (NumBits-1)) - 1;
+  return (Val >= Min && Val <= Max);
+}
+
+bool ConstantFP::isValueValidForType(const Type *Ty, const APFloat& Val) {
+  // convert modifies in place, so make a copy.
+  APFloat Val2 = APFloat(Val);
+  bool losesInfo;
   switch (Ty->getTypeID()) {
   default:
     return false;         // These can't be represented as floating point!
 
-    // TODO: Figure out how to test if a double can be cast to a float!
-  case Type::FloatTyID:
-  case Type::DoubleTyID:
-    return true;          // This is the largest type...
+  // FIXME rounding mode needs to be more flexible
+  case Type::FloatTyID: {
+    if (&Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEsingle)
+      return true;
+    Val2.convert(APFloat::IEEEsingle, APFloat::rmNearestTiesToEven, &losesInfo);
+    return !losesInfo;
   }
-};
+  case Type::DoubleTyID: {
+    if (&Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEsingle ||
+        &Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEdouble)
+      return true;
+    Val2.convert(APFloat::IEEEdouble, APFloat::rmNearestTiesToEven, &losesInfo);
+    return !losesInfo;
+  }
+  case Type::X86_FP80TyID:
+    return &Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEsingle || 
+           &Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEdouble ||
+           &Val2.getSemantics() == &APFloat::x87DoubleExtended;
+  case Type::FP128TyID:
+    return &Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEsingle || 
+           &Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEdouble ||
+           &Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEquad;
+  case Type::PPC_FP128TyID:
+    return &Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEsingle || 
+           &Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEdouble ||
+           &Val2.getSemantics() == &APFloat::PPCDoubleDouble;
+  }
+}
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //                      Factory Function Implementation
 
+
+// The number of operands for each ConstantCreator::create method is
+// determined by the ConstantTraits template.
 // ConstantCreator - A class that is used to create constants by
 // ValueMap*.  This class should be partially specialized if there is
 // something strange that needs to be done to interface to the ctor for the
 // constant.
 //
 namespace llvm {
+  template<class ValType>
+  struct ConstantTraits;
+
+  template<typename T, typename Alloc>
+  struct VISIBILITY_HIDDEN ConstantTraits< std::vector<T, Alloc> > {
+    static unsigned uses(const std::vector<T, Alloc>& v) {
+      return v.size();
+    }
+  };
+
   template<class ConstantClass, class TypeClass, class ValType>
-  struct ConstantCreator {
+  struct VISIBILITY_HIDDEN ConstantCreator {
     static ConstantClass *create(const TypeClass *Ty, const ValType &V) {
-      return new ConstantClass(Ty, V);
+      return new(ConstantTraits<ValType>::uses(V)) ConstantClass(Ty, V);
     }
   };
 
   template<class ConstantClass, class TypeClass>
-  struct ConvertConstantType {
+  struct VISIBILITY_HIDDEN ConvertConstantType {
     static void convert(ConstantClass *OldC, const TypeClass *NewTy) {
-      assert(0 && "This type cannot be converted!\n");
-      abort();
+      llvm_unreachable("This type cannot be converted!");
     }
   };
-}
 
-namespace {
   template<class ValType, class TypeClass, class ConstantClass,
            bool HasLargeKey = false  /*true for arrays and structs*/ >
-  class ValueMap : public AbstractTypeUser {
+  class VISIBILITY_HIDDEN ValueMap : public AbstractTypeUser {
   public:
-    typedef std::pair<const TypeClass*, ValType> MapKey;
-    typedef std::map<MapKey, ConstantClass *> MapTy;
-    typedef typename MapTy::iterator MapIterator;
+    typedef std::pair<const Type*, ValType> MapKey;
+    typedef std::map<MapKey, Constant *> MapTy;
+    typedef std::map<Constant*, typename MapTy::iterator> InverseMapTy;
+    typedef std::map<const Type*, typename MapTy::iterator> AbstractTypeMapTy;
   private:
     /// Map - This is the main map from the element descriptor to the Constants.
     /// This is the primary way we avoid creating two of the same shape
@@ -574,49 +826,48 @@ namespace {
     /// from the constants to their element in Map.  This is important for
     /// removal of constants from the array, which would otherwise have to scan
     /// through the map with very large keys.
-    std::map<ConstantClass*, MapIterator> InverseMap;
+    InverseMapTy InverseMap;
 
-    typedef std::map<const TypeClass*, MapIterator> AbstractTypeMapTy;
+    /// AbstractTypeMap - Map for abstract type constants.
+    ///
     AbstractTypeMapTy AbstractTypeMap;
-
-    friend void Constant::clearAllValueMaps();
-  private:
-    void clear(std::vector<Constant *> &Constants) {
-      for(MapIterator I = Map.begin(); I != Map.end(); ++I)
-        Constants.push_back(I->second);
-      Map.clear();
-      AbstractTypeMap.clear();
-      InverseMap.clear();
-    }
+    
+    /// ValueMapLock - Mutex for this map.
+    sys::SmartMutex<true> ValueMapLock;
 
   public:
-    MapIterator map_end() { return Map.end(); }
+    // NOTE: This function is not locked.  It is the caller's responsibility
+    // to enforce proper synchronization.
+    typename MapTy::iterator map_end() { return Map.end(); }
     
     /// InsertOrGetItem - Return an iterator for the specified element.
     /// If the element exists in the map, the returned iterator points to the
     /// entry and Exists=true.  If not, the iterator points to the newly
     /// inserted entry and returns Exists=false.  Newly inserted entries have
     /// I->second == 0, and should be filled in.
-    MapIterator InsertOrGetItem(std::pair<MapKey, ConstantClass *> &InsertVal,
+    /// NOTE: This function is not locked.  It is the caller's responsibility
+    // to enforce proper synchronization.
+    typename MapTy::iterator InsertOrGetItem(std::pair<MapKey, Constant *>
+                                   &InsertVal,
                                    bool &Exists) {
-      std::pair<MapIterator, bool> IP = Map.insert(InsertVal);
+      std::pair<typename MapTy::iterator, bool> IP = Map.insert(InsertVal);
       Exists = !IP.second;
       return IP.first;
     }
     
 private:
-    MapIterator FindExistingElement(ConstantClass *CP) {
+    typename MapTy::iterator FindExistingElement(ConstantClass *CP) {
       if (HasLargeKey) {
-        typename std::map<ConstantClass*, MapIterator>::iterator
-            IMI = InverseMap.find(CP);
+        typename InverseMapTy::iterator IMI = InverseMap.find(CP);
         assert(IMI != InverseMap.end() && IMI->second != Map.end() &&
                IMI->second->second == CP &&
                "InverseMap corrupt!");
         return IMI->second;
       }
       
-      MapIterator I =
-        Map.find(MapKey((TypeClass*)CP->getRawType(), getValType(CP)));
+      typename MapTy::iterator I =
+        Map.find(MapKey(static_cast<const TypeClass*>(CP->getRawType()),
+                        getValType(CP)));
       if (I == Map.end() || I->second != CP) {
         // FIXME: This should not use a linear scan.  If this gets to be a
         // performance problem, someone should look at this.
@@ -625,45 +876,59 @@ private:
       }
       return I;
     }
-public:
     
-    /// getOrCreate - Return the specified constant from the map, creating it if
-    /// necessary.
-    ConstantClass *getOrCreate(const TypeClass *Ty, const ValType &V) {
-      MapKey Lookup(Ty, V);
-      MapIterator I = Map.lower_bound(Lookup);
-      if (I != Map.end() && I->first == Lookup)
-        return I->second;  // Is it in the map?
-
-      // If no preexisting value, create one now...
-      ConstantClass *Result =
+    ConstantClass* Create(const TypeClass *Ty, const ValType &V,
+                          typename MapTy::iterator I) {
+      ConstantClass* Result =
         ConstantCreator<ConstantClass,TypeClass,ValType>::create(Ty, V);
 
-      /// FIXME: why does this assert fail when loading 176.gcc?
-      //assert(Result->getType() == Ty && "Type specified is not correct!");
+      assert(Result->getType() == Ty && "Type specified is not correct!");
       I = Map.insert(I, std::make_pair(MapKey(Ty, V), Result));
 
       if (HasLargeKey)  // Remember the reverse mapping if needed.
         InverseMap.insert(std::make_pair(Result, I));
-      
-      // If the type of the constant is abstract, make sure that an entry exists
-      // for it in the AbstractTypeMap.
+
+      // If the type of the constant is abstract, make sure that an entry
+      // exists for it in the AbstractTypeMap.
       if (Ty->isAbstract()) {
-        typename AbstractTypeMapTy::iterator TI =
-          AbstractTypeMap.lower_bound(Ty);
+        typename AbstractTypeMapTy::iterator TI = 
+                                                 AbstractTypeMap.find(Ty);
 
-        if (TI == AbstractTypeMap.end() || TI->first != Ty) {
+        if (TI == AbstractTypeMap.end()) {
           // Add ourselves to the ATU list of the type.
           cast<DerivedType>(Ty)->addAbstractTypeUser(this);
 
           AbstractTypeMap.insert(TI, std::make_pair(Ty, I));
         }
       }
+      
+      return Result;
+    }
+public:
+    
+    /// getOrCreate - Return the specified constant from the map, creating it if
+    /// necessary.
+    ConstantClass *getOrCreate(const TypeClass *Ty, const ValType &V) {
+      sys::SmartScopedLock<true> Lock(ValueMapLock);
+      MapKey Lookup(Ty, V);
+      ConstantClass* Result = 0;
+      
+      typename MapTy::iterator I = Map.find(Lookup);
+      // Is it in the map?  
+      if (I != Map.end())
+        Result = static_cast<ConstantClass *>(I->second);
+        
+      if (!Result) {
+        // If no preexisting value, create one now...
+        Result = Create(Ty, V, I);
+      }
+        
       return Result;
     }
 
     void remove(ConstantClass *CP) {
-      MapIterator I = FindExistingElement(CP);
+      sys::SmartScopedLock<true> Lock(ValueMapLock);
+      typename MapTy::iterator I = FindExistingElement(CP);
       assert(I != Map.end() && "Constant not found in constant table!");
       assert(I->second == CP && "Didn't find correct element?");
 
@@ -672,15 +937,15 @@ public:
       
       // Now that we found the entry, make sure this isn't the entry that
       // the AbstractTypeMap points to.
-      const TypeClass *Ty = I->first.first;
+      const TypeClass *Ty = static_cast<const TypeClass *>(I->first.first);
       if (Ty->isAbstract()) {
         assert(AbstractTypeMap.count(Ty) &&
                "Abstract type not in AbstractTypeMap?");
-        MapIterator &ATMEntryIt = AbstractTypeMap[Ty];
+        typename MapTy::iterator &ATMEntryIt = AbstractTypeMap[Ty];
         if (ATMEntryIt == I) {
           // Yes, we are removing the representative entry for this type.
           // See if there are any other entries of the same type.
-          MapIterator TmpIt = ATMEntryIt;
+          typename MapTy::iterator TmpIt = ATMEntryIt;
 
           // First check the entry before this one...
           if (TmpIt != Map.begin()) {
@@ -716,9 +981,11 @@ public:
     /// MoveConstantToNewSlot - If we are about to change C to be the element
     /// specified by I, update our internal data structures to reflect this
     /// fact.
-    void MoveConstantToNewSlot(ConstantClass *C, MapIterator I) {
+    /// NOTE: This function is not locked. It is the responsibility of the
+    /// caller to enforce proper synchronization if using this method.
+    void MoveConstantToNewSlot(ConstantClass *C, typename MapTy::iterator I) {
       // First, remove the old location of the specified constant in the map.
-      MapIterator OldI = FindExistingElement(C);
+      typename MapTy::iterator OldI = FindExistingElement(C);
       assert(OldI != Map.end() && "Constant not found in constant table!");
       assert(OldI->second == C && "Didn't find correct element?");
       
@@ -745,8 +1012,9 @@ public:
     }
     
     void refineAbstractType(const DerivedType *OldTy, const Type *NewTy) {
+      sys::SmartScopedLock<true> Lock(ValueMapLock);
       typename AbstractTypeMapTy::iterator I =
-        AbstractTypeMap.find(cast<TypeClass>(OldTy));
+        AbstractTypeMap.find(cast<Type>(OldTy));
 
       assert(I != AbstractTypeMap.end() &&
              "Abstract type not in AbstractTypeMap?");
@@ -756,10 +1024,11 @@ public:
       // eliminated eventually.
       do {
         ConvertConstantType<ConstantClass,
-                            TypeClass>::convert(I->second->second,
+                            TypeClass>::convert(
+                                static_cast<ConstantClass *>(I->second->second),
                                                 cast<TypeClass>(NewTy));
 
-        I = AbstractTypeMap.find(cast<TypeClass>(OldTy));
+        I = AbstractTypeMap.find(cast<Type>(OldTy));
       } while (I != AbstractTypeMap.end());
     }
 
@@ -770,70 +1039,12 @@ public:
     }
 
     void dump() const {
-      std::cerr << "Constant.cpp: ValueMap\n";
+      DOUT << "Constant.cpp: ValueMap\n";
     }
   };
 }
 
-//---- ConstantUInt::get() and ConstantSInt::get() implementations...
-//
-static ValueMap< int64_t, Type, ConstantSInt> SIntConstants;
-static ValueMap<uint64_t, Type, ConstantUInt> UIntConstants;
 
-ConstantSInt *ConstantSInt::get(const Type *Ty, int64_t V) {
-  return SIntConstants.getOrCreate(Ty, V);
-}
-
-ConstantUInt *ConstantUInt::get(const Type *Ty, uint64_t V) {
-  return UIntConstants.getOrCreate(Ty, V);
-}
-
-ConstantInt *ConstantInt::get(const Type *Ty, unsigned char V) {
-  assert(V <= 127 && "Can only be used with very small positive constants!");
-  if (Ty->isSigned()) return ConstantSInt::get(Ty, V);
-  return ConstantUInt::get(Ty, V);
-}
-
-//---- ConstantFP::get() implementation...
-//
-namespace llvm {
-  template<>
-  struct ConstantCreator<ConstantFP, Type, uint64_t> {
-    static ConstantFP *create(const Type *Ty, uint64_t V) {
-      assert(Ty == Type::DoubleTy);
-      return new ConstantFP(Ty, BitsToDouble(V));
-    }
-  };
-  template<>
-  struct ConstantCreator<ConstantFP, Type, uint32_t> {
-    static ConstantFP *create(const Type *Ty, uint32_t V) {
-      assert(Ty == Type::FloatTy);
-      return new ConstantFP(Ty, BitsToFloat(V));
-    }
-  };
-}
-
-static ValueMap<uint64_t, Type, ConstantFP> DoubleConstants;
-static ValueMap<uint32_t, Type, ConstantFP> FloatConstants;
-
-bool ConstantFP::isNullValue() const {
-  return DoubleToBits(Val) == 0;
-}
-
-bool ConstantFP::isExactlyValue(double V) const {
-  return DoubleToBits(V) == DoubleToBits(Val);
-}
-
-
-ConstantFP *ConstantFP::get(const Type *Ty, double V) {
-  if (Ty == Type::FloatTy) {
-    // Force the value through memory to normalize it.
-    return FloatConstants.getOrCreate(Ty, FloatToBits(V));
-  } else {
-    assert(Ty == Type::DoubleTy);
-    return DoubleConstants.getOrCreate(Ty, DoubleToBits(V));
-  }
-}
 
 //---- ConstantAggregateZero::get() implementation...
 //
@@ -858,18 +1069,24 @@ namespace llvm {
   };
 }
 
-static ValueMap<char, Type, ConstantAggregateZero> AggZeroConstants;
+static ManagedStatic<ValueMap<char, Type, 
+                              ConstantAggregateZero> > AggZeroConstants;
 
 static char getValType(ConstantAggregateZero *CPZ) { return 0; }
 
-Constant *ConstantAggregateZero::get(const Type *Ty) {
-  return AggZeroConstants.getOrCreate(Ty, 0);
+ConstantAggregateZero *ConstantAggregateZero::get(const Type *Ty) {
+  assert((isa<StructType>(Ty) || isa<ArrayType>(Ty) || isa<VectorType>(Ty)) &&
+         "Cannot create an aggregate zero of non-aggregate type!");
+  
+  // Implicitly locked.
+  return AggZeroConstants->getOrCreate(Ty, 0);
 }
 
-// destroyConstant - Remove the constant from the constant table...
-//
+/// destroyConstant - Remove the constant from the constant table...
+///
 void ConstantAggregateZero::destroyConstant() {
-  AggZeroConstants.remove(this);
+  // Implicitly locked.
+  AggZeroConstants->remove(this);
   destroyConstantImpl();
 }
 
@@ -901,52 +1118,40 @@ static std::vector<Constant*> getValType(ConstantArray *CA) {
 
 typedef ValueMap<std::vector<Constant*>, ArrayType, 
                  ConstantArray, true /*largekey*/> ArrayConstantsTy;
-static ArrayConstantsTy ArrayConstants;
+static ManagedStatic<ArrayConstantsTy> ArrayConstants;
 
 Constant *ConstantArray::get(const ArrayType *Ty,
                              const std::vector<Constant*> &V) {
   // If this is an all-zero array, return a ConstantAggregateZero object
   if (!V.empty()) {
     Constant *C = V[0];
-    if (!C->isNullValue())
-      return ArrayConstants.getOrCreate(Ty, V);
+    if (!C->isNullValue()) {
+      // Implicitly locked.
+      return ArrayConstants->getOrCreate(Ty, V);
+    }
     for (unsigned i = 1, e = V.size(); i != e; ++i)
-      if (V[i] != C)
-        return ArrayConstants.getOrCreate(Ty, V);
+      if (V[i] != C) {
+        // Implicitly locked.
+        return ArrayConstants->getOrCreate(Ty, V);
+      }
   }
+  
   return ConstantAggregateZero::get(Ty);
 }
 
-// destroyConstant - Remove the constant from the constant table...
-//
+/// destroyConstant - Remove the constant from the constant table...
+///
 void ConstantArray::destroyConstant() {
-  ArrayConstants.remove(this);
+  // Implicitly locked.
+  ArrayConstants->remove(this);
   destroyConstantImpl();
 }
 
-// ConstantArray::get(const string&) - Return an array that is initialized to
-// contain the specified string.  A null terminator is added to the specified
-// string so that it may be used in a natural way...
-//
-Constant *ConstantArray::get(const std::string &Str) {
-  std::vector<Constant*> ElementVals;
-
-  for (unsigned i = 0; i < Str.length(); ++i)
-    ElementVals.push_back(ConstantSInt::get(Type::SByteTy, Str[i]));
-
-  // Add a null terminator to the string...
-  ElementVals.push_back(ConstantSInt::get(Type::SByteTy, 0));
-
-  ArrayType *ATy = ArrayType::get(Type::SByteTy, Str.length()+1);
-  return ConstantArray::get(ATy, ElementVals);
-}
-
-/// isString - This method returns true if the array is an array of sbyte or
-/// ubyte, and if the elements of the array are all ConstantInt's.
+/// isString - This method returns true if the array is an array of i8, and 
+/// if the elements of the array are all ConstantInt's.
 bool ConstantArray::isString() const {
-  // Check the element type for sbyte or ubyte...
-  if (getType()->getElementType() != Type::UByteTy &&
-      getType()->getElementType() != Type::SByteTy)
+  // Check the element type for i8...
+  if (getType()->getElementType() != Type::Int8Ty)
     return false;
   // Check the elements to make sure they are all integers, not constant
   // expressions.
@@ -956,15 +1161,38 @@ bool ConstantArray::isString() const {
   return true;
 }
 
-// getAsString - If the sub-element type of this array is either sbyte or ubyte,
-// then this method converts the array to an std::string and returns it.
-// Otherwise, it asserts out.
-//
+/// isCString - This method returns true if the array is a string (see
+/// isString) and it ends in a null byte \\0 and does not contains any other
+/// null bytes except its terminator.
+bool ConstantArray::isCString() const {
+  // Check the element type for i8...
+  if (getType()->getElementType() != Type::Int8Ty)
+    return false;
+
+  // Last element must be a null.
+  if (!getOperand(getNumOperands()-1)->isNullValue())
+    return false;
+  // Other elements must be non-null integers.
+  for (unsigned i = 0, e = getNumOperands()-1; i != e; ++i) {
+    if (!isa<ConstantInt>(getOperand(i)))
+      return false;
+    if (getOperand(i)->isNullValue())
+      return false;
+  }
+  return true;
+}
+
+
+/// getAsString - If the sub-element type of this array is i8
+/// then this method converts the array to an std::string and returns it.
+/// Otherwise, it asserts out.
+///
 std::string ConstantArray::getAsString() const {
   assert(isString() && "Not a string!");
   std::string Result;
+  Result.reserve(getNumOperands());
   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i)
-    Result += (char)cast<ConstantInt>(getOperand(i))->getRawValue();
+    Result.push_back((char)cast<ConstantInt>(getOperand(i))->getZExtValue());
   return Result;
 }
 
@@ -991,7 +1219,7 @@ namespace llvm {
 
 typedef ValueMap<std::vector<Constant*>, StructType,
                  ConstantStruct, true /*largekey*/> StructConstantsTy;
-static StructConstantsTy StructConstants;
+static ManagedStatic<StructConstantsTy> StructConstants;
 
 static std::vector<Constant*> getValType(ConstantStruct *CS) {
   std::vector<Constant*> Elements;
@@ -1006,37 +1234,31 @@ Constant *ConstantStruct::get(const StructType *Ty,
   // Create a ConstantAggregateZero value if all elements are zeros...
   for (unsigned i = 0, e = V.size(); i != e; ++i)
     if (!V[i]->isNullValue())
-      return StructConstants.getOrCreate(Ty, V);
+      // Implicitly locked.
+      return StructConstants->getOrCreate(Ty, V);
 
   return ConstantAggregateZero::get(Ty);
 }
 
-Constant *ConstantStruct::get(const std::vector<Constant*> &V) {
-  std::vector<const Type*> StructEls;
-  StructEls.reserve(V.size());
-  for (unsigned i = 0, e = V.size(); i != e; ++i)
-    StructEls.push_back(V[i]->getType());
-  return get(StructType::get(StructEls), V);
-}
-
 // destroyConstant - Remove the constant from the constant table...
 //
 void ConstantStruct::destroyConstant() {
-  StructConstants.remove(this);
+  // Implicitly locked.
+  StructConstants->remove(this);
   destroyConstantImpl();
 }
 
-//---- ConstantPacked::get() implementation...
+//---- ConstantVector::get() implementation...
 //
 namespace llvm {
   template<>
-  struct ConvertConstantType<ConstantPacked, PackedType> {
-    static void convert(ConstantPacked *OldC, const PackedType *NewTy) {
+  struct ConvertConstantType<ConstantVector, VectorType> {
+    static void convert(ConstantVector *OldC, const VectorType *NewTy) {
       // Make everyone now use a constant of the new type...
       std::vector<Constant*> C;
       for (unsigned i = 0, e = OldC->getNumOperands(); i != e; ++i)
         C.push_back(cast<Constant>(OldC->getOperand(i)));
-      Constant *New = ConstantPacked::get(NewTy, C);
+      Constant *New = ConstantVector::get(NewTy, C);
       assert(New != OldC && "Didn't replace constant??");
       OldC->uncheckedReplaceAllUsesWith(New);
       OldC->destroyConstant();    // This constant is now dead, destroy it.
@@ -1044,7 +1266,7 @@ namespace llvm {
   };
 }
 
-static std::vector<Constant*> getValType(ConstantPacked *CP) {
+static std::vector<Constant*> getValType(ConstantVector *CP) {
   std::vector<Constant*> Elements;
   Elements.reserve(CP->getNumOperands());
   for (unsigned i = 0, e = CP->getNumOperands(); i != e; ++i)
@@ -1052,35 +1274,70 @@ static std::vector<Constant*> getValType(ConstantPacked *CP) {
   return Elements;
 }
 
-static ValueMap<std::vector<Constant*>, PackedType,
-                ConstantPacked> PackedConstants;
+static ManagedStatic<ValueMap<std::vector<Constant*>, VectorType,
+                              ConstantVector> > VectorConstants;
 
-Constant *ConstantPacked::get(const PackedType *Ty,
+Constant *ConstantVector::get(const VectorType *Ty,
                               const std::vector<Constant*> &V) {
-  // If this is an all-zero packed, return a ConstantAggregateZero object
-  if (!V.empty()) {
-    Constant *C = V[0];
-    if (!C->isNullValue())
-      return PackedConstants.getOrCreate(Ty, V);
+  assert(!V.empty() && "Vectors can't be empty");
+  // If this is an all-undef or alll-zero vector, return a
+  // ConstantAggregateZero or UndefValue.
+  Constant *C = V[0];
+  bool isZero = C->isNullValue();
+  bool isUndef = isa<UndefValue>(C);
+
+  if (isZero || isUndef) {
     for (unsigned i = 1, e = V.size(); i != e; ++i)
-      if (V[i] != C)
-        return PackedConstants.getOrCreate(Ty, V);
+      if (V[i] != C) {
+        isZero = isUndef = false;
+        break;
+      }
   }
-  return ConstantAggregateZero::get(Ty);
-}
-
-Constant *ConstantPacked::get(const std::vector<Constant*> &V) {
-  assert(!V.empty() && "Cannot infer type if V is empty");
-  return get(PackedType::get(V.front()->getType(),V.size()), V);
+  
+  if (isZero)
+    return ConstantAggregateZero::get(Ty);
+  if (isUndef)
+    return UndefValue::get(Ty);
+    
+  // Implicitly locked.
+  return VectorConstants->getOrCreate(Ty, V);
 }
 
 // destroyConstant - Remove the constant from the constant table...
 //
-void ConstantPacked::destroyConstant() {
-  PackedConstants.remove(this);
+void ConstantVector::destroyConstant() {
+  // Implicitly locked.
+  VectorConstants->remove(this);
   destroyConstantImpl();
 }
 
+/// This function will return true iff every element in this vector constant
+/// is set to all ones.
+/// @returns true iff this constant's emements are all set to all ones.
+/// @brief Determine if the value is all ones.
+bool ConstantVector::isAllOnesValue() const {
+  // Check out first element.
+  const Constant *Elt = getOperand(0);
+  const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Elt);
+  if (!CI || !CI->isAllOnesValue()) return false;
+  // Then make sure all remaining elements point to the same value.
+  for (unsigned I = 1, E = getNumOperands(); I < E; ++I) {
+    if (getOperand(I) != Elt) return false;
+  }
+  return true;
+}
+
+/// getSplatValue - If this is a splat constant, where all of the
+/// elements have the same value, return that value. Otherwise return null.
+Constant *ConstantVector::getSplatValue() {
+  // Check out first element.
+  Constant *Elt = getOperand(0);
+  // Then make sure all remaining elements point to the same value.
+  for (unsigned I = 1, E = getNumOperands(); I < E; ++I)
+    if (getOperand(I) != Elt) return 0;
+  return Elt;
+}
+
 //---- ConstantPointerNull::get() implementation...
 //
 
@@ -1105,7 +1362,8 @@ namespace llvm {
   };
 }
 
-static ValueMap<char, PointerType, ConstantPointerNull> NullPtrConstants;
+static ManagedStatic<ValueMap<char, PointerType, 
+                              ConstantPointerNull> > NullPtrConstants;
 
 static char getValType(ConstantPointerNull *) {
   return 0;
@@ -1113,13 +1371,15 @@ static char getValType(ConstantPointerNull *) {
 
 
 ConstantPointerNull *ConstantPointerNull::get(const PointerType *Ty) {
-  return NullPtrConstants.getOrCreate(Ty, 0);
+  // Implicitly locked.
+  return NullPtrConstants->getOrCreate(Ty, 0);
 }
 
 // destroyConstant - Remove the constant from the constant table...
 //
 void ConstantPointerNull::destroyConstant() {
-  NullPtrConstants.remove(this);
+  // Implicitly locked.
+  NullPtrConstants->remove(this);
   destroyConstantImpl();
 }
 
@@ -1148,7 +1408,7 @@ namespace llvm {
   };
 }
 
-static ValueMap<char, Type, UndefValue> UndefValueConstants;
+static ManagedStatic<ValueMap<char, Type, UndefValue> > UndefValueConstants;
 
 static char getValType(UndefValue *) {
   return 0;
@@ -1156,48 +1416,130 @@ static char getValType(UndefValue *) {
 
 
 UndefValue *UndefValue::get(const Type *Ty) {
-  return UndefValueConstants.getOrCreate(Ty, 0);
+  // Implicitly locked.
+  return UndefValueConstants->getOrCreate(Ty, 0);
 }
 
 // destroyConstant - Remove the constant from the constant table.
 //
 void UndefValue::destroyConstant() {
-  UndefValueConstants.remove(this);
+  // Implicitly locked.
+  UndefValueConstants->remove(this);
   destroyConstantImpl();
 }
 
+//---- MDString::get() implementation
+//
+
+MDString::MDString(const char *begin, const char *end)
+  : Constant(Type::MetadataTy, MDStringVal, 0, 0),
+    StrBegin(begin), StrEnd(end) {}
+
+void MDString::destroyConstant() {
+  getType()->getContext().erase(this);
+  destroyConstantImpl();
+}
+
+//---- MDNode::get() implementation
+//
+
+MDNode::MDNode(Value*const* Vals, unsigned NumVals)
+  : Constant(Type::MetadataTy, MDNodeVal, 0, 0) {
+  for (unsigned i = 0; i != NumVals; ++i)
+    Node.push_back(ElementVH(Vals[i], this));
+}
 
+void MDNode::Profile(FoldingSetNodeID &ID) const {
+  for (const_elem_iterator I = elem_begin(), E = elem_end(); I != E; ++I)
+    ID.AddPointer(*I);
+}
 
+void MDNode::destroyConstant() {
+  getType()->getContext().erase(this);
+  destroyConstantImpl();
+}
 
 //---- ConstantExpr::get() implementations...
 //
-typedef std::pair<unsigned, std::vector<Constant*> > ExprMapKeyType;
+
+namespace {
+
+struct ExprMapKeyType {
+  typedef SmallVector<unsigned, 4> IndexList;
+
+  ExprMapKeyType(unsigned opc,
+      const std::vector<Constant*> &ops,
+      unsigned short pred = 0,
+      const IndexList &inds = IndexList())
+        : opcode(opc), predicate(pred), operands(ops), indices(inds) {}
+  uint16_t opcode;
+  uint16_t predicate;
+  std::vector<Constant*> operands;
+  IndexList indices;
+  bool operator==(const ExprMapKeyType& that) const {
+    return this->opcode == that.opcode &&
+           this->predicate == that.predicate &&
+           this->operands == that.operands &&
+           this->indices == that.indices;
+  }
+  bool operator<(const ExprMapKeyType & that) const {
+    return this->opcode < that.opcode ||
+      (this->opcode == that.opcode && this->predicate < that.predicate) ||
+      (this->opcode == that.opcode && this->predicate == that.predicate &&
+       this->operands < that.operands) ||
+      (this->opcode == that.opcode && this->predicate == that.predicate &&
+       this->operands == that.operands && this->indices < that.indices);
+  }
+
+  bool operator!=(const ExprMapKeyType& that) const {
+    return !(*this == that);
+  }
+};
+
+}
 
 namespace llvm {
   template<>
   struct ConstantCreator<ConstantExpr, Type, ExprMapKeyType> {
-    static ConstantExpr *create(const Type *Ty, const ExprMapKeyType &V) {
-      if (V.first == Instruction::Cast)
-        return new UnaryConstantExpr(Instruction::Cast, V.second[0], Ty);
-      if ((V.first >= Instruction::BinaryOpsBegin &&
-           V.first < Instruction::BinaryOpsEnd) ||
-          V.first == Instruction::Shl || V.first == Instruction::Shr)
-        return new BinaryConstantExpr(V.first, V.second[0], V.second[1]);
-      if (V.first == Instruction::Select)
-        return new SelectConstantExpr(V.second[0], V.second[1], V.second[2]);
-      if (V.first == Instruction::ExtractElement)
-        return new ExtractElementConstantExpr(V.second[0], V.second[1]);
-      if (V.first == Instruction::InsertElement)
-        return new InsertElementConstantExpr(V.second[0], V.second[1],
-                                             V.second[2]);
-      if (V.first == Instruction::ShuffleVector)
-        return new ShuffleVectorConstantExpr(V.second[0], V.second[1],
-                                             V.second[2]);
-      
-      assert(V.first == Instruction::GetElementPtr && "Invalid ConstantExpr!");
+    static ConstantExpr *create(const Type *Ty, const ExprMapKeyType &V,
+        unsigned short pred = 0) {
+      if (Instruction::isCast(V.opcode))
+        return new UnaryConstantExpr(V.opcode, V.operands[0], Ty);
+      if ((V.opcode >= Instruction::BinaryOpsBegin &&
+           V.opcode < Instruction::BinaryOpsEnd))
+        return new BinaryConstantExpr(V.opcode, V.operands[0], V.operands[1]);
+      if (V.opcode == Instruction::Select)
+        return new SelectConstantExpr(V.operands[0], V.operands[1], 
+                                      V.operands[2]);
+      if (V.opcode == Instruction::ExtractElement)
+        return new ExtractElementConstantExpr(V.operands[0], V.operands[1]);
+      if (V.opcode == Instruction::InsertElement)
+        return new InsertElementConstantExpr(V.operands[0], V.operands[1],
+                                             V.operands[2]);
+      if (V.opcode == Instruction::ShuffleVector)
+        return new ShuffleVectorConstantExpr(V.operands[0], V.operands[1],
+                                             V.operands[2]);
+      if (V.opcode == Instruction::InsertValue)
+        return new InsertValueConstantExpr(V.operands[0], V.operands[1],
+                                           V.indices, Ty);
+      if (V.opcode == Instruction::ExtractValue)
+        return new ExtractValueConstantExpr(V.operands[0], V.indices, Ty);
+      if (V.opcode == Instruction::GetElementPtr) {
+        std::vector<Constant*> IdxList(V.operands.begin()+1, V.operands.end());
+        return GetElementPtrConstantExpr::Create(V.operands[0], IdxList, Ty);
+      }
 
-      std::vector<Constant*> IdxList(V.second.begin()+1, V.second.end());
-      return new GetElementPtrConstantExpr(V.second[0], IdxList, Ty);
+      // The compare instructions are weird. We have to encode the predicate
+      // value and it is combined with the instruction opcode by multiplying
+      // the opcode by one hundred. We must decode this to get the predicate.
+      if (V.opcode == Instruction::ICmp)
+        return new CompareConstantExpr(Ty, Instruction::ICmp, V.predicate, 
+                                       V.operands[0], V.operands[1]);
+      if (V.opcode == Instruction::FCmp) 
+        return new CompareConstantExpr(Ty, Instruction::FCmp, V.predicate, 
+                                       V.operands[0], V.operands[1]);
+      llvm_unreachable("Invalid ConstantExpr!");
+      return 0;
     }
   };
 
@@ -1206,29 +1548,37 @@ namespace llvm {
     static void convert(ConstantExpr *OldC, const Type *NewTy) {
       Constant *New;
       switch (OldC->getOpcode()) {
-      case Instruction::Cast:
-        New = ConstantExpr::getCast(OldC->getOperand(0), NewTy);
+      case Instruction::Trunc:
+      case Instruction::ZExt:
+      case Instruction::SExt:
+      case Instruction::FPTrunc:
+      case Instruction::FPExt:
+      case Instruction::UIToFP:
+      case Instruction::SIToFP:
+      case Instruction::FPToUI:
+      case Instruction::FPToSI:
+      case Instruction::PtrToInt:
+      case Instruction::IntToPtr:
+      case Instruction::BitCast:
+        New = ConstantExpr::getCast(OldC->getOpcode(), OldC->getOperand(0), 
+                                    NewTy);
         break;
       case Instruction::Select:
         New = ConstantExpr::getSelectTy(NewTy, OldC->getOperand(0),
                                         OldC->getOperand(1),
                                         OldC->getOperand(2));
         break;
-      case Instruction::Shl:
-      case Instruction::Shr:
-        New = ConstantExpr::getShiftTy(NewTy, OldC->getOpcode(),
-                                     OldC->getOperand(0), OldC->getOperand(1));
-        break;
       default:
         assert(OldC->getOpcode() >= Instruction::BinaryOpsBegin &&
-               OldC->getOpcode() < Instruction::BinaryOpsEnd);
+               OldC->getOpcode() <  Instruction::BinaryOpsEnd);
         New = ConstantExpr::getTy(NewTy, OldC->getOpcode(), OldC->getOperand(0),
                                   OldC->getOperand(1));
         break;
       case Instruction::GetElementPtr:
         // Make everyone now use a constant of the new type...
         std::vector<Value*> Idx(OldC->op_begin()+1, OldC->op_end());
-        New = ConstantExpr::getGetElementPtrTy(NewTy, OldC->getOperand(0), Idx);
+        New = ConstantExpr::getGetElementPtrTy(NewTy, OldC->getOperand(0),
+                                               &Idx[0], Idx.size());
         break;
       }
 
@@ -1245,109 +1595,355 @@ static ExprMapKeyType getValType(ConstantExpr *CE) {
   Operands.reserve(CE->getNumOperands());
   for (unsigned i = 0, e = CE->getNumOperands(); i != e; ++i)
     Operands.push_back(cast<Constant>(CE->getOperand(i)));
-  return ExprMapKeyType(CE->getOpcode(), Operands);
+  return ExprMapKeyType(CE->getOpcode(), Operands, 
+      CE->isCompare() ? CE->getPredicate() : 0,
+      CE->hasIndices() ?
+        CE->getIndices() : SmallVector<unsigned, 4>());
 }
 
-static ValueMap<ExprMapKeyType, Type, ConstantExpr> ExprConstants;
+static ManagedStatic<ValueMap<ExprMapKeyType, Type,
+                              ConstantExpr> > ExprConstants;
 
-Constant *ConstantExpr::getCast(Constant *C, const Type *Ty) {
+/// This is a utility function to handle folding of casts and lookup of the
+/// cast in the ExprConstants map. It is used by the various get* methods below.
+static inline Constant *getFoldedCast(
+  Instruction::CastOps opc, Constant *C, const Type *Ty) {
   assert(Ty->isFirstClassType() && "Cannot cast to an aggregate type!");
-
-  if (Constant *FC = ConstantFoldCastInstruction(C, Ty))
-    return FC;          // Fold a few common cases...
+  // Fold a few common cases
+  if (Constant *FC = 
+                    ConstantFoldCastInstruction(getGlobalContext(), opc, C, Ty))
+    return FC;
 
   // Look up the constant in the table first to ensure uniqueness
   std::vector<Constant*> argVec(1, C);
-  ExprMapKeyType Key = std::make_pair(Instruction::Cast, argVec);
-  return ExprConstants.getOrCreate(Ty, Key);
+  ExprMapKeyType Key(opc, argVec);
+  
+  // Implicitly locked.
+  return ExprConstants->getOrCreate(Ty, Key);
 }
+Constant *ConstantExpr::getCast(unsigned oc, Constant *C, const Type *Ty) {
+  Instruction::CastOps opc = Instruction::CastOps(oc);
+  assert(Instruction::isCast(opc) && "opcode out of range");
+  assert(C && Ty && "Null arguments to getCast");
+  assert(Ty->isFirstClassType() && "Cannot cast to an aggregate type!");
 
-Constant *ConstantExpr::getSignExtend(Constant *C, const Type *Ty) {
-  assert(C->getType()->isIntegral() && Ty->isIntegral() &&
-         C->getType()->getPrimitiveSize() <= Ty->getPrimitiveSize() &&
-         "This is an illegal sign extension!");
-  if (C->getType() != Type::BoolTy) {
-    C = ConstantExpr::getCast(C, C->getType()->getSignedVersion());
-    return ConstantExpr::getCast(C, Ty);
-  } else {
-    if (C == ConstantBool::True)
-      return ConstantIntegral::getAllOnesValue(Ty);
-    else
-      return ConstantIntegral::getNullValue(Ty);
+  switch (opc) {
+    default:
+      llvm_unreachable("Invalid cast opcode");
+      break;
+    case Instruction::Trunc:    return getTrunc(C, Ty);
+    case Instruction::ZExt:     return getZExt(C, Ty);
+    case Instruction::SExt:     return getSExt(C, Ty);
+    case Instruction::FPTrunc:  return getFPTrunc(C, Ty);
+    case Instruction::FPExt:    return getFPExtend(C, Ty);
+    case Instruction::UIToFP:   return getUIToFP(C, Ty);
+    case Instruction::SIToFP:   return getSIToFP(C, Ty);
+    case Instruction::FPToUI:   return getFPToUI(C, Ty);
+    case Instruction::FPToSI:   return getFPToSI(C, Ty);
+    case Instruction::PtrToInt: return getPtrToInt(C, Ty);
+    case Instruction::IntToPtr: return getIntToPtr(C, Ty);
+    case Instruction::BitCast:  return getBitCast(C, Ty);
   }
+  return 0;
+} 
+
+Constant *ConstantExpr::getZExtOrBitCast(Constant *C, const Type *Ty) {
+  if (C->getType()->getScalarSizeInBits() == Ty->getScalarSizeInBits())
+    return getCast(Instruction::BitCast, C, Ty);
+  return getCast(Instruction::ZExt, C, Ty);
+}
+
+Constant *ConstantExpr::getSExtOrBitCast(Constant *C, const Type *Ty) {
+  if (C->getType()->getScalarSizeInBits() == Ty->getScalarSizeInBits())
+    return getCast(Instruction::BitCast, C, Ty);
+  return getCast(Instruction::SExt, C, Ty);
+}
+
+Constant *ConstantExpr::getTruncOrBitCast(Constant *C, const Type *Ty) {
+  if (C->getType()->getScalarSizeInBits() == Ty->getScalarSizeInBits())
+    return getCast(Instruction::BitCast, C, Ty);
+  return getCast(Instruction::Trunc, C, Ty);
+}
+
+Constant *ConstantExpr::getPointerCast(Constant *S, const Type *Ty) {
+  assert(isa<PointerType>(S->getType()) && "Invalid cast");
+  assert((Ty->isInteger() || isa<PointerType>(Ty)) && "Invalid cast");
+
+  if (Ty->isInteger())
+    return getCast(Instruction::PtrToInt, S, Ty);
+  return getCast(Instruction::BitCast, S, Ty);
+}
+
+Constant *ConstantExpr::getIntegerCast(Constant *C, const Type *Ty, 
+                                       bool isSigned) {
+  assert(C->getType()->isIntOrIntVector() &&
+         Ty->isIntOrIntVector() && "Invalid cast");
+  unsigned SrcBits = C->getType()->getScalarSizeInBits();
+  unsigned DstBits = Ty->getScalarSizeInBits();
+  Instruction::CastOps opcode =
+    (SrcBits == DstBits ? Instruction::BitCast :
+     (SrcBits > DstBits ? Instruction::Trunc :
+      (isSigned ? Instruction::SExt : Instruction::ZExt)));
+  return getCast(opcode, C, Ty);
 }
 
-Constant *ConstantExpr::getZeroExtend(Constant *C, const Type *Ty) {
-  assert(C->getType()->isIntegral() && Ty->isIntegral() &&
-         C->getType()->getPrimitiveSize() <= Ty->getPrimitiveSize() &&
-         "This is an illegal zero extension!");
-  if (C->getType() != Type::BoolTy)
-    C = ConstantExpr::getCast(C, C->getType()->getUnsignedVersion());
-  return ConstantExpr::getCast(C, Ty);
+Constant *ConstantExpr::getFPCast(Constant *C, const Type *Ty) {
+  assert(C->getType()->isFPOrFPVector() && Ty->isFPOrFPVector() &&
+         "Invalid cast");
+  unsigned SrcBits = C->getType()->getScalarSizeInBits();
+  unsigned DstBits = Ty->getScalarSizeInBits();
+  if (SrcBits == DstBits)
+    return C; // Avoid a useless cast
+  Instruction::CastOps opcode =
+     (SrcBits > DstBits ? Instruction::FPTrunc : Instruction::FPExt);
+  return getCast(opcode, C, Ty);
 }
 
-Constant *ConstantExpr::getSizeOf(const Type *Ty) {
-  // sizeof is implemented as: (ulong) gep (Ty*)null, 1
-  return getCast(
-    getGetElementPtr(getNullValue(PointerType::get(Ty)),
-                 std::vector<Constant*>(1, ConstantInt::get(Type::UIntTy, 1))),
-    Type::ULongTy);
+Constant *ConstantExpr::getTrunc(Constant *C, const Type *Ty) {
+#ifndef NDEBUG
+  bool fromVec = C->getType()->getTypeID() == Type::VectorTyID;
+  bool toVec = Ty->getTypeID() == Type::VectorTyID;
+#endif
+  assert((fromVec == toVec) && "Cannot convert from scalar to/from vector");
+  assert(C->getType()->isIntOrIntVector() && "Trunc operand must be integer");
+  assert(Ty->isIntOrIntVector() && "Trunc produces only integral");
+  assert(C->getType()->getScalarSizeInBits() > Ty->getScalarSizeInBits()&&
+         "SrcTy must be larger than DestTy for Trunc!");
+
+  return getFoldedCast(Instruction::Trunc, C, Ty);
 }
 
-Constant *ConstantExpr::getPtrPtrFromArrayPtr(Constant *C) {
-  // pointer from array is implemented as: getelementptr arr ptr, 0, 0
-  static std::vector<Constant*> Indices(2, ConstantUInt::get(Type::UIntTy, 0));
+Constant *ConstantExpr::getSExt(Constant *C, const Type *Ty) {
+#ifndef NDEBUG
+  bool fromVec = C->getType()->getTypeID() == Type::VectorTyID;
+  bool toVec = Ty->getTypeID() == Type::VectorTyID;
+#endif
+  assert((fromVec == toVec) && "Cannot convert from scalar to/from vector");
+  assert(C->getType()->isIntOrIntVector() && "SExt operand must be integral");
+  assert(Ty->isIntOrIntVector() && "SExt produces only integer");
+  assert(C->getType()->getScalarSizeInBits() < Ty->getScalarSizeInBits()&&
+         "SrcTy must be smaller than DestTy for SExt!");
 
-  return ConstantExpr::getGetElementPtr(C, Indices);
+  return getFoldedCast(Instruction::SExt, C, Ty);
+}
+
+Constant *ConstantExpr::getZExt(Constant *C, const Type *Ty) {
+#ifndef NDEBUG
+  bool fromVec = C->getType()->getTypeID() == Type::VectorTyID;
+  bool toVec = Ty->getTypeID() == Type::VectorTyID;
+#endif
+  assert((fromVec == toVec) && "Cannot convert from scalar to/from vector");
+  assert(C->getType()->isIntOrIntVector() && "ZEXt operand must be integral");
+  assert(Ty->isIntOrIntVector() && "ZExt produces only integer");
+  assert(C->getType()->getScalarSizeInBits() < Ty->getScalarSizeInBits()&&
+         "SrcTy must be smaller than DestTy for ZExt!");
+
+  return getFoldedCast(Instruction::ZExt, C, Ty);
+}
+
+Constant *ConstantExpr::getFPTrunc(Constant *C, const Type *Ty) {
+#ifndef NDEBUG
+  bool fromVec = C->getType()->getTypeID() == Type::VectorTyID;
+  bool toVec = Ty->getTypeID() == Type::VectorTyID;
+#endif
+  assert((fromVec == toVec) && "Cannot convert from scalar to/from vector");
+  assert(C->getType()->isFPOrFPVector() && Ty->isFPOrFPVector() &&
+         C->getType()->getScalarSizeInBits() > Ty->getScalarSizeInBits()&&
+         "This is an illegal floating point truncation!");
+  return getFoldedCast(Instruction::FPTrunc, C, Ty);
+}
+
+Constant *ConstantExpr::getFPExtend(Constant *C, const Type *Ty) {
+#ifndef NDEBUG
+  bool fromVec = C->getType()->getTypeID() == Type::VectorTyID;
+  bool toVec = Ty->getTypeID() == Type::VectorTyID;
+#endif
+  assert((fromVec == toVec) && "Cannot convert from scalar to/from vector");
+  assert(C->getType()->isFPOrFPVector() && Ty->isFPOrFPVector() &&
+         C->getType()->getScalarSizeInBits() < Ty->getScalarSizeInBits()&&
+         "This is an illegal floating point extension!");
+  return getFoldedCast(Instruction::FPExt, C, Ty);
+}
+
+Constant *ConstantExpr::getUIToFP(Constant *C, const Type *Ty) {
+#ifndef NDEBUG
+  bool fromVec = C->getType()->getTypeID() == Type::VectorTyID;
+  bool toVec = Ty->getTypeID() == Type::VectorTyID;
+#endif
+  assert((fromVec == toVec) && "Cannot convert from scalar to/from vector");
+  assert(C->getType()->isIntOrIntVector() && Ty->isFPOrFPVector() &&
+         "This is an illegal uint to floating point cast!");
+  return getFoldedCast(Instruction::UIToFP, C, Ty);
+}
+
+Constant *ConstantExpr::getSIToFP(Constant *C, const Type *Ty) {
+#ifndef NDEBUG
+  bool fromVec = C->getType()->getTypeID() == Type::VectorTyID;
+  bool toVec = Ty->getTypeID() == Type::VectorTyID;
+#endif
+  assert((fromVec == toVec) && "Cannot convert from scalar to/from vector");
+  assert(C->getType()->isIntOrIntVector() && Ty->isFPOrFPVector() &&
+         "This is an illegal sint to floating point cast!");
+  return getFoldedCast(Instruction::SIToFP, C, Ty);
+}
+
+Constant *ConstantExpr::getFPToUI(Constant *C, const Type *Ty) {
+#ifndef NDEBUG
+  bool fromVec = C->getType()->getTypeID() == Type::VectorTyID;
+  bool toVec = Ty->getTypeID() == Type::VectorTyID;
+#endif
+  assert((fromVec == toVec) && "Cannot convert from scalar to/from vector");
+  assert(C->getType()->isFPOrFPVector() && Ty->isIntOrIntVector() &&
+         "This is an illegal floating point to uint cast!");
+  return getFoldedCast(Instruction::FPToUI, C, Ty);
+}
+
+Constant *ConstantExpr::getFPToSI(Constant *C, const Type *Ty) {
+#ifndef NDEBUG
+  bool fromVec = C->getType()->getTypeID() == Type::VectorTyID;
+  bool toVec = Ty->getTypeID() == Type::VectorTyID;
+#endif
+  assert((fromVec == toVec) && "Cannot convert from scalar to/from vector");
+  assert(C->getType()->isFPOrFPVector() && Ty->isIntOrIntVector() &&
+         "This is an illegal floating point to sint cast!");
+  return getFoldedCast(Instruction::FPToSI, C, Ty);
+}
+
+Constant *ConstantExpr::getPtrToInt(Constant *C, const Type *DstTy) {
+  assert(isa<PointerType>(C->getType()) && "PtrToInt source must be pointer");
+  assert(DstTy->isInteger() && "PtrToInt destination must be integral");
+  return getFoldedCast(Instruction::PtrToInt, C, DstTy);
+}
+
+Constant *ConstantExpr::getIntToPtr(Constant *C, const Type *DstTy) {
+  assert(C->getType()->isInteger() && "IntToPtr source must be integral");
+  assert(isa<PointerType>(DstTy) && "IntToPtr destination must be a pointer");
+  return getFoldedCast(Instruction::IntToPtr, C, DstTy);
+}
+
+Constant *ConstantExpr::getBitCast(Constant *C, const Type *DstTy) {
+  // BitCast implies a no-op cast of type only. No bits change.  However, you 
+  // can't cast pointers to anything but pointers.
+#ifndef NDEBUG
+  const Type *SrcTy = C->getType();
+  assert((isa<PointerType>(SrcTy) == isa<PointerType>(DstTy)) &&
+         "BitCast cannot cast pointer to non-pointer and vice versa");
+
+  // Now we know we're not dealing with mismatched pointer casts (ptr->nonptr
+  // or nonptr->ptr). For all the other types, the cast is okay if source and 
+  // destination bit widths are identical.
+  unsigned SrcBitSize = SrcTy->getPrimitiveSizeInBits();
+  unsigned DstBitSize = DstTy->getPrimitiveSizeInBits();
+#endif
+  assert(SrcBitSize == DstBitSize && "BitCast requires types of same width");
+  
+  // It is common to ask for a bitcast of a value to its own type, handle this
+  // speedily.
+  if (C->getType() == DstTy) return C;
+  
+  return getFoldedCast(Instruction::BitCast, C, DstTy);
 }
 
 Constant *ConstantExpr::getTy(const Type *ReqTy, unsigned Opcode,
                               Constant *C1, Constant *C2) {
-  if (Opcode == Instruction::Shl || Opcode == Instruction::Shr)
-    return getShiftTy(ReqTy, Opcode, C1, C2);
   // Check the operands for consistency first
-  assert((Opcode >= Instruction::BinaryOpsBegin &&
-          Opcode < Instruction::BinaryOpsEnd) &&
+  assert(Opcode >= Instruction::BinaryOpsBegin &&
+         Opcode <  Instruction::BinaryOpsEnd   &&
          "Invalid opcode in binary constant expression");
   assert(C1->getType() == C2->getType() &&
          "Operand types in binary constant expression should match");
 
-  if (ReqTy == C1->getType() || (Instruction::isRelational(Opcode) &&
-                                 ReqTy == Type::BoolTy))
-    if (Constant *FC = ConstantFoldBinaryInstruction(Opcode, C1, C2))
+  if (ReqTy == C1->getType() || ReqTy == Type::Int1Ty)
+    if (Constant *FC = ConstantFoldBinaryInstruction(
+                                            getGlobalContext(), Opcode, C1, C2))
       return FC;          // Fold a few common cases...
 
   std::vector<Constant*> argVec(1, C1); argVec.push_back(C2);
-  ExprMapKeyType Key = std::make_pair(Opcode, argVec);
-  return ExprConstants.getOrCreate(ReqTy, Key);
+  ExprMapKeyType Key(Opcode, argVec);
+  
+  // Implicitly locked.
+  return ExprConstants->getOrCreate(ReqTy, Key);
+}
+
+Constant *ConstantExpr::getCompareTy(unsigned short predicate,
+                                     Constant *C1, Constant *C2) {
+  switch (predicate) {
+    default: llvm_unreachable("Invalid CmpInst predicate");
+    case CmpInst::FCMP_FALSE: case CmpInst::FCMP_OEQ: case CmpInst::FCMP_OGT:
+    case CmpInst::FCMP_OGE:   case CmpInst::FCMP_OLT: case CmpInst::FCMP_OLE:
+    case CmpInst::FCMP_ONE:   case CmpInst::FCMP_ORD: case CmpInst::FCMP_UNO:
+    case CmpInst::FCMP_UEQ:   case CmpInst::FCMP_UGT: case CmpInst::FCMP_UGE:
+    case CmpInst::FCMP_ULT:   case CmpInst::FCMP_ULE: case CmpInst::FCMP_UNE:
+    case CmpInst::FCMP_TRUE:
+      return getFCmp(predicate, C1, C2);
+
+    case CmpInst::ICMP_EQ:  case CmpInst::ICMP_NE:  case CmpInst::ICMP_UGT:
+    case CmpInst::ICMP_UGE: case CmpInst::ICMP_ULT: case CmpInst::ICMP_ULE:
+    case CmpInst::ICMP_SGT: case CmpInst::ICMP_SGE: case CmpInst::ICMP_SLT:
+    case CmpInst::ICMP_SLE:
+      return getICmp(predicate, C1, C2);
+  }
 }
 
 Constant *ConstantExpr::get(unsigned Opcode, Constant *C1, Constant *C2) {
+  // API compatibility: Adjust integer opcodes to floating-point opcodes.
+  if (C1->getType()->isFPOrFPVector()) {
+    if (Opcode == Instruction::Add) Opcode = Instruction::FAdd;
+    else if (Opcode == Instruction::Sub) Opcode = Instruction::FSub;
+    else if (Opcode == Instruction::Mul) Opcode = Instruction::FMul;
+  }
 #ifndef NDEBUG
   switch (Opcode) {
-  case Instruction::Add: case Instruction::Sub:
-  case Instruction::Mul: case Instruction::Div:
-  case Instruction::Rem:
+  case Instruction::Add:
+  case Instruction::Sub:
+  case Instruction::Mul:
+    assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
+    assert(C1->getType()->isIntOrIntVector() &&
+           "Tried to create an integer operation on a non-integer type!");
+    break;
+  case Instruction::FAdd:
+  case Instruction::FSub:
+  case Instruction::FMul:
+    assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
+    assert(C1->getType()->isFPOrFPVector() &&
+           "Tried to create a floating-point operation on a "
+           "non-floating-point type!");
+    break;
+  case Instruction::UDiv: 
+  case Instruction::SDiv: 
+    assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
+    assert(C1->getType()->isIntOrIntVector() &&
+           "Tried to create an arithmetic operation on a non-arithmetic type!");
+    break;
+  case Instruction::FDiv:
+    assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
+    assert(C1->getType()->isFPOrFPVector() &&
+           "Tried to create an arithmetic operation on a non-arithmetic type!");
+    break;
+  case Instruction::URem: 
+  case Instruction::SRem: 
+    assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
+    assert(C1->getType()->isIntOrIntVector() &&
+           "Tried to create an arithmetic operation on a non-arithmetic type!");
+    break;
+  case Instruction::FRem:
     assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
-    assert((C1->getType()->isInteger() || C1->getType()->isFloatingPoint() ||
-            isa<PackedType>(C1->getType())) &&
+    assert(C1->getType()->isFPOrFPVector() &&
            "Tried to create an arithmetic operation on a non-arithmetic type!");
     break;
   case Instruction::And:
   case Instruction::Or:
   case Instruction::Xor:
     assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
-    assert((C1->getType()->isIntegral() || isa<PackedType>(C1->getType())) &&
+    assert(C1->getType()->isIntOrIntVector() &&
            "Tried to create a logical operation on a non-integral type!");
     break;
-  case Instruction::SetLT: case Instruction::SetGT: case Instruction::SetLE:
-  case Instruction::SetGE: case Instruction::SetEQ: case Instruction::SetNE:
-    assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
-    break;
   case Instruction::Shl:
-  case Instruction::Shr:
-    assert(C2->getType() == Type::UByteTy && "Shift should be by ubyte!");
-    assert((C1->getType()->isInteger() || isa<PackedType>(C1->getType())) &&
+  case Instruction::LShr:
+  case Instruction::AShr:
+    assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
+    assert(C1->getType()->isIntOrIntVector() &&
            "Tried to create a shift operation on a non-integer type!");
     break;
   default:
@@ -1355,157 +1951,250 @@ Constant *ConstantExpr::get(unsigned Opcode, Constant *C1, Constant *C2) {
   }
 #endif
 
-  if (Instruction::isRelational(Opcode))
-    return getTy(Type::BoolTy, Opcode, C1, C2);
-  else
-    return getTy(C1->getType(), Opcode, C1, C2);
+  return getTy(C1->getType(), Opcode, C1, C2);
+}
+
+Constant *ConstantExpr::getCompare(unsigned short pred, 
+                            Constant *C1, Constant *C2) {
+  assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
+  return getCompareTy(pred, C1, C2);
 }
 
 Constant *ConstantExpr::getSelectTy(const Type *ReqTy, Constant *C,
                                     Constant *V1, Constant *V2) {
-  assert(C->getType() == Type::BoolTy && "Select condition must be bool!");
-  assert(V1->getType() == V2->getType() && "Select value types must match!");
-  assert(V1->getType()->isFirstClassType() && "Cannot select aggregate type!");
+  assert(!SelectInst::areInvalidOperands(C, V1, V2)&&"Invalid select operands");
 
   if (ReqTy == V1->getType())
-    if (Constant *SC = ConstantFoldSelectInstruction(C, V1, V2))
+    if (Constant *SC = ConstantFoldSelectInstruction(
+                                                getGlobalContext(), C, V1, V2))
       return SC;        // Fold common cases
 
   std::vector<Constant*> argVec(3, C);
   argVec[1] = V1;
   argVec[2] = V2;
-  ExprMapKeyType Key = std::make_pair(Instruction::Select, argVec);
-  return ExprConstants.getOrCreate(ReqTy, Key);
-}
-
-/// getShiftTy - Return a shift left or shift right constant expr
-Constant *ConstantExpr::getShiftTy(const Type *ReqTy, unsigned Opcode,
-                                   Constant *C1, Constant *C2) {
-  // Check the operands for consistency first
-  assert((Opcode == Instruction::Shl ||
-          Opcode == Instruction::Shr) &&
-         "Invalid opcode in binary constant expression");
-  assert(C1->getType()->isIntegral() && C2->getType() == Type::UByteTy &&
-         "Invalid operand types for Shift constant expr!");
-
-  if (Constant *FC = ConstantFoldBinaryInstruction(Opcode, C1, C2))
-    return FC;          // Fold a few common cases...
-
-  // Look up the constant in the table first to ensure uniqueness
-  std::vector<Constant*> argVec(1, C1); argVec.push_back(C2);
-  ExprMapKeyType Key = std::make_pair(Opcode, argVec);
-  return ExprConstants.getOrCreate(ReqTy, Key);
+  ExprMapKeyType Key(Instruction::Select, argVec);
+  
+  // Implicitly locked.
+  return ExprConstants->getOrCreate(ReqTy, Key);
 }
 
-
 Constant *ConstantExpr::getGetElementPtrTy(const Type *ReqTy, Constant *C,
-                                           const std::vector<Value*> &IdxList) {
-  assert(GetElementPtrInst::getIndexedType(C->getType(), IdxList, true) &&
+                                           Value* const *Idxs,
+                                           unsigned NumIdx) {
+  assert(GetElementPtrInst::getIndexedType(C->getType(), Idxs,
+                                           Idxs+NumIdx) ==
+         cast<PointerType>(ReqTy)->getElementType() &&
          "GEP indices invalid!");
 
-  if (Constant *FC = ConstantFoldGetElementPtr(C, IdxList))
+  if (Constant *FC = ConstantFoldGetElementPtr(
+                               getGlobalContext(), C, (Constant**)Idxs, NumIdx))
     return FC;          // Fold a few common cases...
 
   assert(isa<PointerType>(C->getType()) &&
          "Non-pointer type for constant GetElementPtr expression");
   // Look up the constant in the table first to ensure uniqueness
   std::vector<Constant*> ArgVec;
-  ArgVec.reserve(IdxList.size()+1);
+  ArgVec.reserve(NumIdx+1);
   ArgVec.push_back(C);
-  for (unsigned i = 0, e = IdxList.size(); i != e; ++i)
-    ArgVec.push_back(cast<Constant>(IdxList[i]));
-  const ExprMapKeyType &Key = std::make_pair(Instruction::GetElementPtr,ArgVec);
-  return ExprConstants.getOrCreate(ReqTy, Key);
+  for (unsigned i = 0; i != NumIdx; ++i)
+    ArgVec.push_back(cast<Constant>(Idxs[i]));
+  const ExprMapKeyType Key(Instruction::GetElementPtr, ArgVec);
+
+  // Implicitly locked.
+  return ExprConstants->getOrCreate(ReqTy, Key);
 }
 
-Constant *ConstantExpr::getGetElementPtr(Constant *C,
-                                         const std::vector<Constant*> &IdxList){
+Constant *ConstantExpr::getGetElementPtr(Constant *C, Value* const *Idxs,
+                                         unsigned NumIdx) {
   // Get the result type of the getelementptr!
-  std::vector<Value*> VIdxList(IdxList.begin(), IdxList.end());
-
-  const Type *Ty = GetElementPtrInst::getIndexedType(C->getType(), VIdxList,
-                                                     true);
+  const Type *Ty = 
+    GetElementPtrInst::getIndexedType(C->getType(), Idxs, Idxs+NumIdx);
   assert(Ty && "GEP indices invalid!");
-  return getGetElementPtrTy(PointerType::get(Ty), C, VIdxList);
+  unsigned As = cast<PointerType>(C->getType())->getAddressSpace();
+  return getGetElementPtrTy(PointerType::get(Ty, As), C, Idxs, NumIdx);
 }
 
-Constant *ConstantExpr::getGetElementPtr(Constant *C,
-                                         const std::vector<Value*> &IdxList) {
-  // Get the result type of the getelementptr!
-  const Type *Ty = GetElementPtrInst::getIndexedType(C->getType(), IdxList,
-                                                     true);
-  assert(Ty && "GEP indices invalid!");
-  return getGetElementPtrTy(PointerType::get(Ty), C, IdxList);
+Constant *ConstantExpr::getGetElementPtr(Constant *C, Constant* const *Idxs,
+                                         unsigned NumIdx) {
+  return getGetElementPtr(C, (Value* const *)Idxs, NumIdx);
+}
+
+
+Constant *
+ConstantExpr::getICmp(unsigned short pred, Constant* LHS, Constant* RHS) {
+  assert(LHS->getType() == RHS->getType());
+  assert(pred >= ICmpInst::FIRST_ICMP_PREDICATE && 
+         pred <= ICmpInst::LAST_ICMP_PREDICATE && "Invalid ICmp Predicate");
+
+  if (Constant *FC = ConstantFoldCompareInstruction(
+                                             getGlobalContext(),pred, LHS, RHS))
+    return FC;          // Fold a few common cases...
+
+  // Look up the constant in the table first to ensure uniqueness
+  std::vector<Constant*> ArgVec;
+  ArgVec.push_back(LHS);
+  ArgVec.push_back(RHS);
+  // Get the key type with both the opcode and predicate
+  const ExprMapKeyType Key(Instruction::ICmp, ArgVec, pred);
+
+  // Implicitly locked.
+  return ExprConstants->getOrCreate(Type::Int1Ty, Key);
+}
+
+Constant *
+ConstantExpr::getFCmp(unsigned short pred, Constant* LHS, Constant* RHS) {
+  assert(LHS->getType() == RHS->getType());
+  assert(pred <= FCmpInst::LAST_FCMP_PREDICATE && "Invalid FCmp Predicate");
+
+  if (Constant *FC = ConstantFoldCompareInstruction(
+                                            getGlobalContext(), pred, LHS, RHS))
+    return FC;          // Fold a few common cases...
+
+  // Look up the constant in the table first to ensure uniqueness
+  std::vector<Constant*> ArgVec;
+  ArgVec.push_back(LHS);
+  ArgVec.push_back(RHS);
+  // Get the key type with both the opcode and predicate
+  const ExprMapKeyType Key(Instruction::FCmp, ArgVec, pred);
+  
+  // Implicitly locked.
+  return ExprConstants->getOrCreate(Type::Int1Ty, Key);
 }
 
 Constant *ConstantExpr::getExtractElementTy(const Type *ReqTy, Constant *Val,
                                             Constant *Idx) {
-  if (Constant *FC = ConstantFoldExtractElementInstruction(Val, Idx))
+  if (Constant *FC = ConstantFoldExtractElementInstruction(
+                                                  getGlobalContext(), Val, Idx))
     return FC;          // Fold a few common cases...
   // Look up the constant in the table first to ensure uniqueness
   std::vector<Constant*> ArgVec(1, Val);
   ArgVec.push_back(Idx);
-  const ExprMapKeyType &Key = std::make_pair(Instruction::ExtractElement,ArgVec);
-  return ExprConstants.getOrCreate(ReqTy, Key);
+  const ExprMapKeyType Key(Instruction::ExtractElement,ArgVec);
+  
+  // Implicitly locked.
+  return ExprConstants->getOrCreate(ReqTy, Key);
 }
 
 Constant *ConstantExpr::getExtractElement(Constant *Val, Constant *Idx) {
-  assert(isa<PackedType>(Val->getType()) &&
-         "Tried to create extractelement operation on non-packed type!");
-  assert(Idx->getType() == Type::UIntTy &&
-         "Extractelement index must be uint type!");
-  return getExtractElementTy(cast<PackedType>(Val->getType())->getElementType(),
+  assert(isa<VectorType>(Val->getType()) &&
+         "Tried to create extractelement operation on non-vector type!");
+  assert(Idx->getType() == Type::Int32Ty &&
+         "Extractelement index must be i32 type!");
+  return getExtractElementTy(cast<VectorType>(Val->getType())->getElementType(),
                              Val, Idx);
 }
 
 Constant *ConstantExpr::getInsertElementTy(const Type *ReqTy, Constant *Val,
                                            Constant *Elt, Constant *Idx) {
-  if (Constant *FC = ConstantFoldInsertElementInstruction(Val, Elt, Idx))
+  if (Constant *FC = ConstantFoldInsertElementInstruction(
+                                            getGlobalContext(), Val, Elt, Idx))
     return FC;          // Fold a few common cases...
   // Look up the constant in the table first to ensure uniqueness
   std::vector<Constant*> ArgVec(1, Val);
   ArgVec.push_back(Elt);
   ArgVec.push_back(Idx);
-  const ExprMapKeyType &Key = std::make_pair(Instruction::InsertElement,ArgVec);
-  return ExprConstants.getOrCreate(ReqTy, Key);
+  const ExprMapKeyType Key(Instruction::InsertElement,ArgVec);
+  
+  // Implicitly locked.
+  return ExprConstants->getOrCreate(ReqTy, Key);
 }
 
 Constant *ConstantExpr::getInsertElement(Constant *Val, Constant *Elt, 
                                          Constant *Idx) {
-  assert(isa<PackedType>(Val->getType()) &&
-         "Tried to create insertelement operation on non-packed type!");
-  assert(Elt->getType() == cast<PackedType>(Val->getType())->getElementType()
+  assert(isa<VectorType>(Val->getType()) &&
+         "Tried to create insertelement operation on non-vector type!");
+  assert(Elt->getType() == cast<VectorType>(Val->getType())->getElementType()
          && "Insertelement types must match!");
-  assert(Idx->getType() == Type::UIntTy &&
-         "Insertelement index must be uint type!");
-  return getInsertElementTy(cast<PackedType>(Val->getType())->getElementType(),
-                            Val, Elt, Idx);
+  assert(Idx->getType() == Type::Int32Ty &&
+         "Insertelement index must be i32 type!");
+  return getInsertElementTy(Val->getType(), Val, Elt, Idx);
 }
 
 Constant *ConstantExpr::getShuffleVectorTy(const Type *ReqTy, Constant *V1,
                                            Constant *V2, Constant *Mask) {
-  if (Constant *FC = ConstantFoldShuffleVectorInstruction(V1, V2, Mask))
+  if (Constant *FC = ConstantFoldShuffleVectorInstruction(
+                                              getGlobalContext(), V1, V2, Mask))
     return FC;          // Fold a few common cases...
   // Look up the constant in the table first to ensure uniqueness
   std::vector<Constant*> ArgVec(1, V1);
   ArgVec.push_back(V2);
   ArgVec.push_back(Mask);
-  const ExprMapKeyType &Key = std::make_pair(Instruction::ShuffleVector,ArgVec);
-  return ExprConstants.getOrCreate(ReqTy, Key);
+  const ExprMapKeyType Key(Instruction::ShuffleVector,ArgVec);
+  
+  // Implicitly locked.
+  return ExprConstants->getOrCreate(ReqTy, Key);
 }
 
 Constant *ConstantExpr::getShuffleVector(Constant *V1, Constant *V2, 
                                          Constant *Mask) {
   assert(ShuffleVectorInst::isValidOperands(V1, V2, Mask) &&
          "Invalid shuffle vector constant expr operands!");
-  return getShuffleVectorTy(V1->getType(), V1, V2, Mask);
+
+  unsigned NElts = cast<VectorType>(Mask->getType())->getNumElements();
+  const Type *EltTy = cast<VectorType>(V1->getType())->getElementType();
+  const Type *ShufTy = VectorType::get(EltTy, NElts);
+  return getShuffleVectorTy(ShufTy, V1, V2, Mask);
+}
+
+Constant *ConstantExpr::getInsertValueTy(const Type *ReqTy, Constant *Agg,
+                                         Constant *Val,
+                                        const unsigned *Idxs, unsigned NumIdx) {
+  assert(ExtractValueInst::getIndexedType(Agg->getType(), Idxs,
+                                          Idxs+NumIdx) == Val->getType() &&
+         "insertvalue indices invalid!");
+  assert(Agg->getType() == ReqTy &&
+         "insertvalue type invalid!");
+  assert(Agg->getType()->isFirstClassType() &&
+         "Non-first-class type for constant InsertValue expression");
+  Constant *FC = ConstantFoldInsertValueInstruction(
+                                    getGlobalContext(), Agg, Val, Idxs, NumIdx);
+  assert(FC && "InsertValue constant expr couldn't be folded!");
+  return FC;
+}
+
+Constant *ConstantExpr::getInsertValue(Constant *Agg, Constant *Val,
+                                     const unsigned *IdxList, unsigned NumIdx) {
+  assert(Agg->getType()->isFirstClassType() &&
+         "Tried to create insertelement operation on non-first-class type!");
+
+  const Type *ReqTy = Agg->getType();
+#ifndef NDEBUG
+  const Type *ValTy =
+    ExtractValueInst::getIndexedType(Agg->getType(), IdxList, IdxList+NumIdx);
+#endif
+  assert(ValTy == Val->getType() && "insertvalue indices invalid!");
+  return getInsertValueTy(ReqTy, Agg, Val, IdxList, NumIdx);
+}
+
+Constant *ConstantExpr::getExtractValueTy(const Type *ReqTy, Constant *Agg,
+                                        const unsigned *Idxs, unsigned NumIdx) {
+  assert(ExtractValueInst::getIndexedType(Agg->getType(), Idxs,
+                                          Idxs+NumIdx) == ReqTy &&
+         "extractvalue indices invalid!");
+  assert(Agg->getType()->isFirstClassType() &&
+         "Non-first-class type for constant extractvalue expression");
+  Constant *FC = ConstantFoldExtractValueInstruction(
+                                         getGlobalContext(), Agg, Idxs, NumIdx);
+  assert(FC && "ExtractValue constant expr couldn't be folded!");
+  return FC;
 }
 
+Constant *ConstantExpr::getExtractValue(Constant *Agg,
+                                     const unsigned *IdxList, unsigned NumIdx) {
+  assert(Agg->getType()->isFirstClassType() &&
+         "Tried to create extractelement operation on non-first-class type!");
+
+  const Type *ReqTy =
+    ExtractValueInst::getIndexedType(Agg->getType(), IdxList, IdxList+NumIdx);
+  assert(ReqTy && "extractvalue indices invalid!");
+  return getExtractValueTy(ReqTy, Agg, IdxList, NumIdx);
+}
 
 // destroyConstant - Remove the constant from the constant table...
 //
 void ConstantExpr::destroyConstant() {
-  ExprConstants.remove(this);
+  // Implicitly locked.
+  ExprConstants->remove(this);
   destroyConstantImpl();
 }
 
@@ -1516,15 +2205,22 @@ const char *ConstantExpr::getOpcodeName() const {
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //                replaceUsesOfWithOnConstant implementations
 
+/// replaceUsesOfWithOnConstant - Update this constant array to change uses of
+/// 'From' to be uses of 'To'.  This must update the uniquing data structures
+/// etc.
+///
+/// Note that we intentionally replace all uses of From with To here.  Consider
+/// a large array that uses 'From' 1000 times.  By handling this case all here,
+/// ConstantArray::replaceUsesOfWithOnConstant is only invoked once, and that
+/// single invocation handles all 1000 uses.  Handling them one at a time would
+/// work, but would be really slow because it would have to unique each updated
+/// array instance.
 void ConstantArray::replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *To,
                                                 Use *U) {
   assert(isa<Constant>(To) && "Cannot make Constant refer to non-constant!");
   Constant *ToC = cast<Constant>(To);
 
-  unsigned OperandToUpdate = U-OperandList;
-  assert(getOperand(OperandToUpdate) == From && "ReplaceAllUsesWith broken!");
-
-  std::pair<ArrayConstantsTy::MapKey, ConstantArray*> Lookup;
+  std::pair<ArrayConstantsTy::MapKey, Constant*> Lookup;
   Lookup.first.first = getType();
   Lookup.second = this;
 
@@ -1534,27 +2230,38 @@ void ConstantArray::replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *To,
   // Fill values with the modified operands of the constant array.  Also, 
   // compute whether this turns into an all-zeros array.
   bool isAllZeros = false;
+  unsigned NumUpdated = 0;
   if (!ToC->isNullValue()) {
-    for (Use *O = OperandList, *E = OperandList+getNumOperands(); O != E; ++O)
-      Values.push_back(cast<Constant>(O->get()));
+    for (Use *O = OperandList, *E = OperandList+getNumOperands(); O != E; ++O) {
+      Constant *Val = cast<Constant>(O->get());
+      if (Val == From) {
+        Val = ToC;
+        ++NumUpdated;
+      }
+      Values.push_back(Val);
+    }
   } else {
     isAllZeros = true;
     for (Use *O = OperandList, *E = OperandList+getNumOperands(); O != E; ++O) {
       Constant *Val = cast<Constant>(O->get());
+      if (Val == From) {
+        Val = ToC;
+        ++NumUpdated;
+      }
       Values.push_back(Val);
       if (isAllZeros) isAllZeros = Val->isNullValue();
     }
   }
-  Values[OperandToUpdate] = ToC;
   
   Constant *Replacement = 0;
   if (isAllZeros) {
     Replacement = ConstantAggregateZero::get(getType());
   } else {
     // Check to see if we have this array type already.
+    sys::SmartScopedWriter<true> Writer(*ConstantsLock);
     bool Exists;
-    ArrayConstantsTy::MapIterator I =
-      ArrayConstants.InsertOrGetItem(Lookup, Exists);
+    ArrayConstantsTy::MapTy::iterator I =
+      ArrayConstants->InsertOrGetItem(Lookup, Exists);
     
     if (Exists) {
       Replacement = I->second;
@@ -1563,10 +2270,20 @@ void ConstantArray::replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *To,
       // creating a new constant array, inserting it, replaceallusesof'ing the
       // old with the new, then deleting the old... just update the current one
       // in place!
-      ArrayConstants.MoveConstantToNewSlot(this, I);
+      ArrayConstants->MoveConstantToNewSlot(this, I);
       
-      // Update to the new value.
-      setOperand(OperandToUpdate, ToC);
+      // Update to the new value.  Optimize for the case when we have a single
+      // operand that we're changing, but handle bulk updates efficiently.
+      if (NumUpdated == 1) {
+        unsigned OperandToUpdate = U-OperandList;
+        assert(getOperand(OperandToUpdate) == From &&
+               "ReplaceAllUsesWith broken!");
+        setOperand(OperandToUpdate, ToC);
+      } else {
+        for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i)
+          if (getOperand(i) == From)
+            setOperand(i, ToC);
+      }
       return;
     }
   }
@@ -1589,7 +2306,7 @@ void ConstantStruct::replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *To,
   unsigned OperandToUpdate = U-OperandList;
   assert(getOperand(OperandToUpdate) == From && "ReplaceAllUsesWith broken!");
 
-  std::pair<StructConstantsTy::MapKey, ConstantStruct*> Lookup;
+  std::pair<StructConstantsTy::MapKey, Constant*> Lookup;
   Lookup.first.first = getType();
   Lookup.second = this;
   std::vector<Constant*> &Values = Lookup.first.second;
@@ -1617,9 +2334,10 @@ void ConstantStruct::replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *To,
     Replacement = ConstantAggregateZero::get(getType());
   } else {
     // Check to see if we have this array type already.
+    sys::SmartScopedWriter<true> Writer(*ConstantsLock);
     bool Exists;
-    StructConstantsTy::MapIterator I =
-      StructConstants.InsertOrGetItem(Lookup, Exists);
+    StructConstantsTy::MapTy::iterator I =
+      StructConstants->InsertOrGetItem(Lookup, Exists);
     
     if (Exists) {
       Replacement = I->second;
@@ -1628,7 +2346,7 @@ void ConstantStruct::replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *To,
       // creating a new constant struct, inserting it, replaceallusesof'ing the
       // old with the new, then deleting the old... just update the current one
       // in place!
-      StructConstants.MoveConstantToNewSlot(this, I);
+      StructConstants->MoveConstantToNewSlot(this, I);
       
       // Update to the new value.
       setOperand(OperandToUpdate, ToC);
@@ -1645,7 +2363,7 @@ void ConstantStruct::replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *To,
   destroyConstant();
 }
 
-void ConstantPacked::replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *To,
+void ConstantVector::replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *To,
                                                  Use *U) {
   assert(isa<Constant>(To) && "Cannot make Constant refer to non-constant!");
   
@@ -1657,7 +2375,7 @@ void ConstantPacked::replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *To,
     Values.push_back(Val);
   }
   
-  Constant *Replacement = ConstantPacked::get(getType(), Values);
+  Constant *Replacement = ConstantVector::get(getType(), Values);
   assert(Replacement != this && "I didn't contain From!");
   
   // Everyone using this now uses the replacement.
@@ -1674,7 +2392,7 @@ void ConstantExpr::replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *ToV,
   
   Constant *Replacement = 0;
   if (getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
-    std::vector<Constant*> Indices;
+    SmallVector<Constant*, 8> Indices;
     Constant *Pointer = getOperand(0);
     Indices.reserve(getNumOperands()-1);
     if (Pointer == From) Pointer = To;
@@ -1684,10 +2402,27 @@ void ConstantExpr::replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *ToV,
       if (Val == From) Val = To;
       Indices.push_back(Val);
     }
-    Replacement = ConstantExpr::getGetElementPtr(Pointer, Indices);
-  } else if (getOpcode() == Instruction::Cast) {
+    Replacement = ConstantExpr::getGetElementPtr(Pointer,
+                                                 &Indices[0], Indices.size());
+  } else if (getOpcode() == Instruction::ExtractValue) {
+    Constant *Agg = getOperand(0);
+    if (Agg == From) Agg = To;
+    
+    const SmallVector<unsigned, 4> &Indices = getIndices();
+    Replacement = ConstantExpr::getExtractValue(Agg,
+                                                &Indices[0], Indices.size());
+  } else if (getOpcode() == Instruction::InsertValue) {
+    Constant *Agg = getOperand(0);
+    Constant *Val = getOperand(1);
+    if (Agg == From) Agg = To;
+    if (Val == From) Val = To;
+    
+    const SmallVector<unsigned, 4> &Indices = getIndices();
+    Replacement = ConstantExpr::getInsertValue(Agg, Val,
+                                               &Indices[0], Indices.size());
+  } else if (isCast()) {
     assert(getOperand(0) == From && "Cast only has one use!");
-    Replacement = ConstantExpr::getCast(To, getType());
+    Replacement = ConstantExpr::getCast(getOpcode(), To, getType());
   } else if (getOpcode() == Instruction::Select) {
     Constant *C1 = getOperand(0);
     Constant *C2 = getOperand(1);
@@ -1702,6 +2437,33 @@ void ConstantExpr::replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *ToV,
     if (C1 == From) C1 = To;
     if (C2 == From) C2 = To;
     Replacement = ConstantExpr::getExtractElement(C1, C2);
+  } else if (getOpcode() == Instruction::InsertElement) {
+    Constant *C1 = getOperand(0);
+    Constant *C2 = getOperand(1);
+    Constant *C3 = getOperand(1);
+    if (C1 == From) C1 = To;
+    if (C2 == From) C2 = To;
+    if (C3 == From) C3 = To;
+    Replacement = ConstantExpr::getInsertElement(C1, C2, C3);
+  } else if (getOpcode() == Instruction::ShuffleVector) {
+    Constant *C1 = getOperand(0);
+    Constant *C2 = getOperand(1);
+    Constant *C3 = getOperand(2);
+    if (C1 == From) C1 = To;
+    if (C2 == From) C2 = To;
+    if (C3 == From) C3 = To;
+    Replacement = ConstantExpr::getShuffleVector(C1, C2, C3);
+  } else if (isCompare()) {
+    Constant *C1 = getOperand(0);
+    Constant *C2 = getOperand(1);
+    if (C1 == From) C1 = To;
+    if (C2 == From) C2 = To;
+    if (getOpcode() == Instruction::ICmp)
+      Replacement = ConstantExpr::getICmp(getPredicate(), C1, C2);
+    else {
+      assert(getOpcode() == Instruction::FCmp);
+      Replacement = ConstantExpr::getFCmp(getPredicate(), C1, C2);
+    }
   } else if (getNumOperands() == 2) {
     Constant *C1 = getOperand(0);
     Constant *C2 = getOperand(1);
@@ -1709,7 +2471,7 @@ void ConstantExpr::replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *ToV,
     if (C2 == From) C2 = To;
     Replacement = ConstantExpr::get(getOpcode(), C1, C2);
   } else {
-    assert(0 && "Unknown ConstantExpr type!");
+    llvm_unreachable("Unknown ConstantExpr type!");
     return;
   }
   
@@ -1722,75 +2484,20 @@ void ConstantExpr::replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *ToV,
   destroyConstant();
 }
 
+void MDNode::replaceElement(Value *From, Value *To) {
+  SmallVector<Value*, 4> Values;
+  Values.reserve(getNumElements());  // Build replacement array...
+  for (unsigned i = 0, e = getNumElements(); i != e; ++i) {
+    Value *Val = getElement(i);
+    if (Val == From) Val = To;
+    Values.push_back(Val);
+  }
 
+  MDNode *Replacement =
+    getType()->getContext().getMDNode(&Values[0], Values.size());
+  assert(Replacement != this && "I didn't contain From!");
 
-/// clearAllValueMaps - This method frees all internal memory used by the
-/// constant subsystem, which can be used in environments where this memory
-/// is otherwise reported as a leak.
-void Constant::clearAllValueMaps() {
-  std::vector<Constant *> Constants;
-
-  DoubleConstants.clear(Constants);
-  FloatConstants.clear(Constants);
-  SIntConstants.clear(Constants);
-  UIntConstants.clear(Constants);
-  AggZeroConstants.clear(Constants);
-  ArrayConstants.clear(Constants);
-  StructConstants.clear(Constants);
-  PackedConstants.clear(Constants);
-  NullPtrConstants.clear(Constants);
-  UndefValueConstants.clear(Constants);
-  ExprConstants.clear(Constants);
-
-  for (std::vector<Constant *>::iterator I = Constants.begin(),
-       E = Constants.end(); I != E; ++I)
-    (*I)->dropAllReferences();
-  for (std::vector<Constant *>::iterator I = Constants.begin(),
-       E = Constants.end(); I != E; ++I)
-    (*I)->destroyConstantImpl();
-  Constants.clear();
-}
+  uncheckedReplaceAllUsesWith(Replacement);
 
-/// getStringValue - Turn an LLVM constant pointer that eventually points to a
-/// global into a string value.  Return an empty string if we can't do it.
-/// Parameter Chop determines if the result is chopped at the first null
-/// terminator.
-///
-std::string Constant::getStringValue(bool Chop, unsigned Offset) {
-  if (GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(this)) {
-    if (GV->hasInitializer() && isa<ConstantArray>(GV->getInitializer())) {
-      ConstantArray *Init = cast<ConstantArray>(GV->getInitializer());
-      if (Init->isString()) {
-        std::string Result = Init->getAsString();
-        if (Offset < Result.size()) {
-          // If we are pointing INTO The string, erase the beginning...
-          Result.erase(Result.begin(), Result.begin()+Offset);
-
-          // Take off the null terminator, and any string fragments after it.
-          if (Chop) {
-            std::string::size_type NullPos = Result.find_first_of((char)0);
-            if (NullPos != std::string::npos)
-              Result.erase(Result.begin()+NullPos, Result.end());
-          }
-          return Result;
-        }
-      }
-    }
-  } else if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(this)) {
-    if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(C))
-      return GV->getStringValue(Chop, Offset);
-    else if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C)) {
-      if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
-        // Turn a gep into the specified offset.
-        if (CE->getNumOperands() == 3 &&
-            cast<Constant>(CE->getOperand(1))->isNullValue() &&
-            isa<ConstantInt>(CE->getOperand(2))) {
-          Offset += cast<ConstantInt>(CE->getOperand(2))->getRawValue();
-          return CE->getOperand(0)->getStringValue(Chop, Offset);
-        }
-      }
-    }
-  }
-  return "";
+  destroyConstant();
 }
-