lib/Analysis/LazyValueInfo.cpp

   1 //===- LazyValueInfo.cpp - Value constraint analysis ----------------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file defines the interface for lazy computation of value constraint
  11 // information.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "llvm/Analysis/LazyValueInfo.h"
  16 #include "llvm/ADT/DenseSet.h"
  17 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  18 #include "llvm/Analysis/AssumptionTracker.h"
  19 #include "llvm/Analysis/ConstantFolding.h"
  20 #include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
  21 #include "llvm/IR/CFG.h"
  22 #include "llvm/IR/ConstantRange.h"
  23 #include "llvm/IR/Constants.h"
  24 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
  25 #include "llvm/IR/Dominators.h"
  26 #include "llvm/IR/Instructions.h"
  27 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
  28 #include "llvm/IR/PatternMatch.h"
  29 #include "llvm/IR/ValueHandle.h"
  30 #include "llvm/Support/Debug.h"
  31 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  32 #include "llvm/Target/TargetLibraryInfo.h"
  33 #include <map>
  34 #include <stack>
  35 using namespace llvm;
  36 using namespace PatternMatch;
  37
  38 #define DEBUG_TYPE "lazy-value-info"
  39
  40 char LazyValueInfo::ID = 0;
  41 INITIALIZE_PASS_BEGIN(LazyValueInfo, "lazy-value-info",
  42                 "Lazy Value Information Analysis", false, true)
  43 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(AssumptionTracker)
  44 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(TargetLibraryInfo)
  45 INITIALIZE_PASS_END(LazyValueInfo, "lazy-value-info",
  46                 "Lazy Value Information Analysis", false, true)
  47
  48 namespace llvm {
  49   FunctionPass *createLazyValueInfoPass() { return new LazyValueInfo(); }
  50 }
  51
  52
  53 //===----------------------------------------------------------------------===//
  54 //                               LVILatticeVal
  55 //===----------------------------------------------------------------------===//
  56
  57 /// LVILatticeVal - This is the information tracked by LazyValueInfo for each
  58 /// value.
  59 ///
  60 /// FIXME: This is basically just for bringup, this can be made a lot more rich
  61 /// in the future.
  62 ///
  63 namespace {
  64 class LVILatticeVal {
  65   enum LatticeValueTy {
  66     /// undefined - This Value has no known value yet.
  67     undefined,
  68
  69     /// constant - This Value has a specific constant value.
  70     constant,
  71     /// notconstant - This Value is known to not have the specified value.
  72     notconstant,
  73
  74     /// constantrange - The Value falls within this range.
  75     constantrange,
  76
  77     /// overdefined - This value is not known to be constant, and we know that
  78     /// it has a value.
  79     overdefined
  80   };
  81
  82   /// Val: This stores the current lattice value along with the Constant* for
  83   /// the constant if this is a 'constant' or 'notconstant' value.
  84   LatticeValueTy Tag;
  85   Constant *Val;
  86   ConstantRange Range;
  87
  88 public:
  89   LVILatticeVal() : Tag(undefined), Val(nullptr), Range(1, true) {}
  90
  91   static LVILatticeVal get(Constant *C) {
  92     LVILatticeVal Res;
  93     if (!isa<UndefValue>(C))
  94       Res.markConstant(C);
  95     return Res;
  96   }
  97   static LVILatticeVal getNot(Constant *C) {
  98     LVILatticeVal Res;
  99     if (!isa<UndefValue>(C))
 100       Res.markNotConstant(C);
 101     return Res;
 102   }
 103   static LVILatticeVal getRange(ConstantRange CR) {
 104     LVILatticeVal Res;
 105     Res.markConstantRange(CR);
 106     return Res;
 107   }
 108
 109   bool isUndefined() const     { return Tag == undefined; }
 110   bool isConstant() const      { return Tag == constant; }
 111   bool isNotConstant() const   { return Tag == notconstant; }
 112   bool isConstantRange() const { return Tag == constantrange; }
 113   bool isOverdefined() const   { return Tag == overdefined; }
 114
 115   Constant *getConstant() const {
 116     assert(isConstant() && "Cannot get the constant of a non-constant!");
 117     return Val;
 118   }
 119
 120   Constant *getNotConstant() const {
 121     assert(isNotConstant() && "Cannot get the constant of a non-notconstant!");
 122     return Val;
 123   }
 124
 125   ConstantRange getConstantRange() const {
 126     assert(isConstantRange() &&
 127            "Cannot get the constant-range of a non-constant-range!");
 128     return Range;
 129   }
 130
 131   /// markOverdefined - Return true if this is a change in status.
 132   bool markOverdefined() {
 133     if (isOverdefined())
 134       return false;
 135     Tag = overdefined;
 136     return true;
 137   }
 138
 139   /// markConstant - Return true if this is a change in status.
 140   bool markConstant(Constant *V) {
 141     assert(V && "Marking constant with NULL");
 142     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V))
 143       return markConstantRange(ConstantRange(CI->getValue()));
 144     if (isa<UndefValue>(V))
 145       return false;
 146
 147     assert((!isConstant() || getConstant() == V) &&
 148            "Marking constant with different value");
 149     assert(isUndefined());
 150     Tag = constant;
 151     Val = V;
 152     return true;
 153   }
 154
 155   /// markNotConstant - Return true if this is a change in status.
 156   bool markNotConstant(Constant *V) {
 157     assert(V && "Marking constant with NULL");
 158     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V))
 159       return markConstantRange(ConstantRange(CI->getValue()+1, CI->getValue()));
 160     if (isa<UndefValue>(V))
 161       return false;
 162
 163     assert((!isConstant() || getConstant() != V) &&
 164            "Marking constant !constant with same value");
 165     assert((!isNotConstant() || getNotConstant() == V) &&
 166            "Marking !constant with different value");
 167     assert(isUndefined() || isConstant());
 168     Tag = notconstant;
 169     Val = V;
 170     return true;
 171   }
 172
 173   /// markConstantRange - Return true if this is a change in status.
 174   bool markConstantRange(const ConstantRange NewR) {
 175     if (isConstantRange()) {
 176       if (NewR.isEmptySet())
 177         return markOverdefined();
 178
 179       bool changed = Range != NewR;
 180       Range = NewR;
 181       return changed;
 182     }
 183
 184     assert(isUndefined());
 185     if (NewR.isEmptySet())
 186       return markOverdefined();
 187
 188     Tag = constantrange;
 189     Range = NewR;
 190     return true;
 191   }
 192
 193   /// mergeIn - Merge the specified lattice value into this one, updating this
 194   /// one and returning true if anything changed.
 195   bool mergeIn(const LVILatticeVal &RHS) {
 196     if (RHS.isUndefined() || isOverdefined()) return false;
 197     if (RHS.isOverdefined()) return markOverdefined();
 198
 199     if (isUndefined()) {
 200       Tag = RHS.Tag;
 201       Val = RHS.Val;
 202       Range = RHS.Range;
 203       return true;
 204     }
 205
 206     if (isConstant()) {
 207       if (RHS.isConstant()) {
 208         if (Val == RHS.Val)
 209           return false;
 210         return markOverdefined();
 211       }
 212
 213       if (RHS.isNotConstant()) {
 214         if (Val == RHS.Val)
 215           return markOverdefined();
 216
 217         // Unless we can prove that the two Constants are different, we must
 218         // move to overdefined.
 219         // FIXME: use DataLayout/TargetLibraryInfo for smarter constant folding.
 220         if (ConstantInt *Res = dyn_cast<ConstantInt>(
 221                 ConstantFoldCompareInstOperands(CmpInst::ICMP_NE,
 222                                                 getConstant(),
 223                                                 RHS.getNotConstant())))
 224           if (Res->isOne())
 225             return markNotConstant(RHS.getNotConstant());
 226
 227         return markOverdefined();
 228       }
 229
 230       // RHS is a ConstantRange, LHS is a non-integer Constant.
 231
 232       // FIXME: consider the case where RHS is a range [1, 0) and LHS is
 233       // a function. The correct result is to pick up RHS.
 234
 235       return markOverdefined();
 236     }
 237
 238     if (isNotConstant()) {
 239       if (RHS.isConstant()) {
 240         if (Val == RHS.Val)
 241           return markOverdefined();
 242
 243         // Unless we can prove that the two Constants are different, we must
 244         // move to overdefined.
 245         // FIXME: use DataLayout/TargetLibraryInfo for smarter constant folding.
 246         if (ConstantInt *Res = dyn_cast<ConstantInt>(
 247                 ConstantFoldCompareInstOperands(CmpInst::ICMP_NE,
 248                                                 getNotConstant(),
 249                                                 RHS.getConstant())))
 250           if (Res->isOne())
 251             return false;
 252
 253         return markOverdefined();
 254       }
 255
 256       if (RHS.isNotConstant()) {
 257         if (Val == RHS.Val)
 258           return false;
 259         return markOverdefined();
 260       }
 261
 262       return markOverdefined();
 263     }
 264
 265     assert(isConstantRange() && "New LVILattice type?");
 266     if (!RHS.isConstantRange())
 267       return markOverdefined();
 268
 269     ConstantRange NewR = Range.unionWith(RHS.getConstantRange());
 270     if (NewR.isFullSet())
 271       return markOverdefined();
 272     return markConstantRange(NewR);
 273   }
 274 };
 275
 276 } // end anonymous namespace.
 277
 278 namespace llvm {
 279 raw_ostream &operator<<(raw_ostream &OS, const LVILatticeVal &Val)
 280     LLVM_ATTRIBUTE_USED;
 281 raw_ostream &operator<<(raw_ostream &OS, const LVILatticeVal &Val) {
 282   if (Val.isUndefined())
 283     return OS << "undefined";
 284   if (Val.isOverdefined())
 285     return OS << "overdefined";
 286
 287   if (Val.isNotConstant())
 288     return OS << "notconstant<" << *Val.getNotConstant() << '>';
 289   else if (Val.isConstantRange())
 290     return OS << "constantrange<" << Val.getConstantRange().getLower() << ", "
 291               << Val.getConstantRange().getUpper() << '>';
 292   return OS << "constant<" << *Val.getConstant() << '>';
 293 }
 294 }
 295
 296 //===----------------------------------------------------------------------===//
 297 //                          LazyValueInfoCache Decl
 298 //===----------------------------------------------------------------------===//
 299
 300 namespace {
 301   /// LVIValueHandle - A callback value handle updates the cache when
 302   /// values are erased.
 303   class LazyValueInfoCache;
 304   struct LVIValueHandle : public CallbackVH {
 305     LazyValueInfoCache *Parent;
 306
 307     LVIValueHandle(Value *V, LazyValueInfoCache *P)
 308       : CallbackVH(V), Parent(P) { }
 309
 310     void deleted() override;
 311     void allUsesReplacedWith(Value *V) override {
 312       deleted();
 313     }
 314   };
 315 }
 316
 317 namespace {
 318   /// LazyValueInfoCache - This is the cache kept by LazyValueInfo which
 319   /// maintains information about queries across the clients' queries.
 320   class LazyValueInfoCache {
 321     /// ValueCacheEntryTy - This is all of the cached block information for
 322     /// exactly one Value*.  The entries are sorted by the BasicBlock* of the
 323     /// entries, allowing us to do a lookup with a binary search.
 324     typedef std::map<AssertingVH<BasicBlock>, LVILatticeVal> ValueCacheEntryTy;
 325
 326     /// ValueCache - This is all of the cached information for all values,
 327     /// mapped from Value* to key information.
 328     std::map<LVIValueHandle, ValueCacheEntryTy> ValueCache;
 329
 330     /// OverDefinedCache - This tracks, on a per-block basis, the set of
 331     /// values that are over-defined at the end of that block.  This is required
 332     /// for cache updating.
 333     typedef std::pair<AssertingVH<BasicBlock>, Value*> OverDefinedPairTy;
 334     DenseSet<OverDefinedPairTy> OverDefinedCache;
 335
 336     /// SeenBlocks - Keep track of all blocks that we have ever seen, so we
 337     /// don't spend time removing unused blocks from our caches.
 338     DenseSet<AssertingVH<BasicBlock> > SeenBlocks;
 339
 340     /// BlockValueStack - This stack holds the state of the value solver
 341     /// during a query.  It basically emulates the callstack of the naive
 342     /// recursive value lookup process.
 343     std::stack<std::pair<BasicBlock*, Value*> > BlockValueStack;
 344
 345     /// A pointer to the cache of @llvm.assume calls.
 346     AssumptionTracker *AT;
 347     /// An optional DL pointer.
 348     const DataLayout *DL;
 349     /// An optional DT pointer.
 350     DominatorTree *DT;
 351
 352     friend struct LVIValueHandle;
 353
 354     /// OverDefinedCacheUpdater - A helper object that ensures that the
 355     /// OverDefinedCache is updated whenever solveBlockValue returns.
 356     struct OverDefinedCacheUpdater {
 357       LazyValueInfoCache *Parent;
 358       Value *Val;
 359       BasicBlock *BB;
 360       LVILatticeVal &BBLV;
 361
 362       OverDefinedCacheUpdater(Value *V, BasicBlock *B, LVILatticeVal &LV,
 363                        LazyValueInfoCache *P)
 364         : Parent(P), Val(V), BB(B), BBLV(LV) { }
 365
 366       bool markResult(bool changed) {
 367         if (changed && BBLV.isOverdefined())
 368           Parent->OverDefinedCache.insert(std::make_pair(BB, Val));
 369         return changed;
 370       }
 371     };
 372
 373
 374
 375     LVILatticeVal getBlockValue(Value *Val, BasicBlock *BB);
 376     bool getEdgeValue(Value *V, BasicBlock *F, BasicBlock *T,
 377                       LVILatticeVal &Result,
 378                       Instruction *CxtI = nullptr);
 379     bool hasBlockValue(Value *Val, BasicBlock *BB);
 380
 381     // These methods process one work item and may add more. A false value
 382     // returned means that the work item was not completely processed and must
 383     // be revisited after going through the new items.
 384     bool solveBlockValue(Value *Val, BasicBlock *BB);
 385     bool solveBlockValueNonLocal(LVILatticeVal &BBLV,
 386                                  Value *Val, BasicBlock *BB);
 387     bool solveBlockValuePHINode(LVILatticeVal &BBLV,
 388                                 PHINode *PN, BasicBlock *BB);
 389     bool solveBlockValueConstantRange(LVILatticeVal &BBLV,
 390                                       Instruction *BBI, BasicBlock *BB);
 391     void mergeAssumeBlockValueConstantRange(Value *Val, LVILatticeVal &BBLV,
 392                                             Instruction *BBI);
 393
 394     void solve();
 395
 396     ValueCacheEntryTy &lookup(Value *V) {
 397       return ValueCache[LVIValueHandle(V, this)];
 398     }
 399
 400   public:
 401     /// getValueInBlock - This is the query interface to determine the lattice
 402     /// value for the specified Value* at the end of the specified block.
 403     LVILatticeVal getValueInBlock(Value *V, BasicBlock *BB,
 404                                   Instruction *CxtI = nullptr);
 405
 406     /// getValueAt - This is the query interface to determine the lattice
 407     /// value for the specified Value* at the specified instruction (generally
 408     /// from an assume intrinsic).
 409     LVILatticeVal getValueAt(Value *V, Instruction *CxtI);
 410
 411     /// getValueOnEdge - This is the query interface to determine the lattice
 412     /// value for the specified Value* that is true on the specified edge.
 413     LVILatticeVal getValueOnEdge(Value *V, BasicBlock *FromBB,BasicBlock *ToBB,
 414                                  Instruction *CxtI = nullptr);
 415
 416     /// threadEdge - This is the update interface to inform the cache that an
 417     /// edge from PredBB to OldSucc has been threaded to be from PredBB to
 418     /// NewSucc.
 419     void threadEdge(BasicBlock *PredBB,BasicBlock *OldSucc,BasicBlock *NewSucc);
 420
 421     /// eraseBlock - This is part of the update interface to inform the cache
 422     /// that a block has been deleted.
 423     void eraseBlock(BasicBlock *BB);
 424
 425     /// clear - Empty the cache.
 426     void clear() {
 427       SeenBlocks.clear();
 428       ValueCache.clear();
 429       OverDefinedCache.clear();
 430     }
 431
 432     LazyValueInfoCache(AssumptionTracker *AT,
 433                        const DataLayout *DL = nullptr,
 434                        DominatorTree *DT = nullptr) : AT(AT), DL(DL), DT(DT) {}
 435   };
 436 } // end anonymous namespace
 437
 438 void LVIValueHandle::deleted() {
 439   typedef std::pair<AssertingVH<BasicBlock>, Value*> OverDefinedPairTy;
 440
 441   SmallVector<OverDefinedPairTy, 4> ToErase;
 442   for (DenseSet<OverDefinedPairTy>::iterator
 443        I = Parent->OverDefinedCache.begin(),
 444        E = Parent->OverDefinedCache.end();
 445        I != E; ++I) {
 446     if (I->second == getValPtr())
 447       ToErase.push_back(*I);
 448   }
 449
 450   for (SmallVectorImpl<OverDefinedPairTy>::iterator I = ToErase.begin(),
 451        E = ToErase.end(); I != E; ++I)
 452     Parent->OverDefinedCache.erase(*I);
 453
 454   // This erasure deallocates *this, so it MUST happen after we're done
 455   // using any and all members of *this.
 456   Parent->ValueCache.erase(*this);
 457 }
 458
 459 void LazyValueInfoCache::eraseBlock(BasicBlock *BB) {
 460   // Shortcut if we have never seen this block.
 461   DenseSet<AssertingVH<BasicBlock> >::iterator I = SeenBlocks.find(BB);
 462   if (I == SeenBlocks.end())
 463     return;
 464   SeenBlocks.erase(I);
 465
 466   SmallVector<OverDefinedPairTy, 4> ToErase;
 467   for (DenseSet<OverDefinedPairTy>::iterator  I = OverDefinedCache.begin(),
 468        E = OverDefinedCache.end(); I != E; ++I) {
 469     if (I->first == BB)
 470       ToErase.push_back(*I);
 471   }
 472
 473   for (SmallVectorImpl<OverDefinedPairTy>::iterator I = ToErase.begin(),
 474        E = ToErase.end(); I != E; ++I)
 475     OverDefinedCache.erase(*I);
 476
 477   for (std::map<LVIValueHandle, ValueCacheEntryTy>::iterator
 478        I = ValueCache.begin(), E = ValueCache.end(); I != E; ++I)
 479     I->second.erase(BB);
 480 }
 481
 482 void LazyValueInfoCache::solve() {
 483   while (!BlockValueStack.empty()) {
 484     std::pair<BasicBlock*, Value*> &e = BlockValueStack.top();
 485     if (solveBlockValue(e.second, e.first)) {
 486       assert(BlockValueStack.top() == e);
 487       BlockValueStack.pop();
 488     }
 489   }
 490 }
 491
 492 bool LazyValueInfoCache::hasBlockValue(Value *Val, BasicBlock *BB) {
 493   // If already a constant, there is nothing to compute.
 494   if (isa<Constant>(Val))
 495     return true;
 496
 497   LVIValueHandle ValHandle(Val, this);
 498   std::map<LVIValueHandle, ValueCacheEntryTy>::iterator I =
 499     ValueCache.find(ValHandle);
 500   if (I == ValueCache.end()) return false;
 501   return I->second.count(BB);
 502 }
 503
 504 LVILatticeVal LazyValueInfoCache::getBlockValue(Value *Val, BasicBlock *BB) {
 505   // If already a constant, there is nothing to compute.
 506   if (Constant *VC = dyn_cast<Constant>(Val))
 507     return LVILatticeVal::get(VC);
 508
 509   SeenBlocks.insert(BB);
 510   return lookup(Val)[BB];
 511 }
 512
 513 bool LazyValueInfoCache::solveBlockValue(Value *Val, BasicBlock *BB) {
 514   if (isa<Constant>(Val))
 515     return true;
 516
 517   ValueCacheEntryTy &Cache = lookup(Val);
 518   SeenBlocks.insert(BB);
 519   LVILatticeVal &BBLV = Cache[BB];
 520
 521   // OverDefinedCacheUpdater is a helper object that will update
 522   // the OverDefinedCache for us when this method exits.  Make sure to
 523   // call markResult on it as we exist, passing a bool to indicate if the
 524   // cache needs updating, i.e. if we have solve a new value or not.
 525   OverDefinedCacheUpdater ODCacheUpdater(Val, BB, BBLV, this);
 526
 527   // Once this BB is encountered, Val's value for this BB will not be Undefined
 528   // any longer. When we encounter this BB again, if Val's value is Overdefined,
 529   // we need to compute its value again.
 530   //
 531   // For example, considering this control flow,
 532   //   BB1->BB2, BB1->BB3, BB2->BB3, BB2->BB4
 533   //
 534   // Suppose we have "icmp slt %v, 0" in BB1, and "icmp sgt %v, 0" in BB3. At
 535   // the very beginning, when analyzing edge BB2->BB3, we don't know %v's value
 536   // in BB2, and the data flow algorithm tries to compute BB2's predecessors, so
 537   // then we know %v has negative value on edge BB1->BB2. And then we return to
 538   // check BB2 again, and at this moment BB2 has Overdefined value for %v in
 539   // BB2. So we should have to follow data flow propagation algorithm to get the
 540   // value on edge BB1->BB2 propagated to BB2, and finally %v on BB2 has a
 541   // constant range describing a negative value.
 542
 543   if (!BBLV.isUndefined() && !BBLV.isOverdefined()) {
 544     DEBUG(dbgs() << "  reuse BB '" << BB->getName() << "' val=" << BBLV <<'\n');
 545
 546     // Since we're reusing a cached value here, we don't need to update the
 547     // OverDefinedCahce.  The cache will have been properly updated
 548     // whenever the cached value was inserted.
 549     ODCacheUpdater.markResult(false);
 550     return true;
 551   }
 552
 553   // Otherwise, this is the first time we're seeing this block.  Reset the
 554   // lattice value to overdefined, so that cycles will terminate and be
 555   // conservatively correct.
 556   BBLV.markOverdefined();
 557
 558   Instruction *BBI = dyn_cast<Instruction>(Val);
 559   if (!BBI || BBI->getParent() != BB) {
 560     return ODCacheUpdater.markResult(solveBlockValueNonLocal(BBLV, Val, BB));
 561   }
 562
 563   if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BBI)) {
 564     return ODCacheUpdater.markResult(solveBlockValuePHINode(BBLV, PN, BB));
 565   }
 566
 567   if (AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(BBI)) {
 568     BBLV = LVILatticeVal::getNot(ConstantPointerNull::get(AI->getType()));
 569     return ODCacheUpdater.markResult(true);
 570   }
 571
 572   // We can only analyze the definitions of certain classes of instructions
 573   // (integral binops and casts at the moment), so bail if this isn't one.
 574   LVILatticeVal Result;
 575   if ((!isa<BinaryOperator>(BBI) && !isa<CastInst>(BBI)) ||
 576      !BBI->getType()->isIntegerTy()) {
 577     DEBUG(dbgs() << " compute BB '" << BB->getName()
 578                  << "' - overdefined because inst def found.\n");
 579     BBLV.markOverdefined();
 580     return ODCacheUpdater.markResult(true);
 581   }
 582
 583   // FIXME: We're currently limited to binops with a constant RHS.  This should
 584   // be improved.
 585   BinaryOperator *BO = dyn_cast<BinaryOperator>(BBI);
 586   if (BO && !isa<ConstantInt>(BO->getOperand(1))) {
 587     DEBUG(dbgs() << " compute BB '" << BB->getName()
 588                  << "' - overdefined because inst def found.\n");
 589
 590     BBLV.markOverdefined();
 591     return ODCacheUpdater.markResult(true);
 592   }
 593
 594   return ODCacheUpdater.markResult(solveBlockValueConstantRange(BBLV, BBI, BB));
 595 }
 596
 597 static bool InstructionDereferencesPointer(Instruction *I, Value *Ptr) {
 598   if (LoadInst *L = dyn_cast<LoadInst>(I)) {
 599     return L->getPointerAddressSpace() == 0 &&
 600         GetUnderlyingObject(L->getPointerOperand()) == Ptr;
 601   }
 602   if (StoreInst *S = dyn_cast<StoreInst>(I)) {
 603     return S->getPointerAddressSpace() == 0 &&
 604         GetUnderlyingObject(S->getPointerOperand()) == Ptr;
 605   }
 606   if (MemIntrinsic *MI = dyn_cast<MemIntrinsic>(I)) {
 607     if (MI->isVolatile()) return false;
 608
 609     // FIXME: check whether it has a valuerange that excludes zero?
 610     ConstantInt *Len = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getLength());
 611     if (!Len || Len->isZero()) return false;
 612
 613     if (MI->getDestAddressSpace() == 0)
 614       if (GetUnderlyingObject(MI->getRawDest()) == Ptr)
 615         return true;
 616     if (MemTransferInst *MTI = dyn_cast<MemTransferInst>(MI))
 617       if (MTI->getSourceAddressSpace() == 0)
 618         if (GetUnderlyingObject(MTI->getRawSource()) == Ptr)
 619           return true;
 620   }
 621   return false;
 622 }
 623
 624 bool LazyValueInfoCache::solveBlockValueNonLocal(LVILatticeVal &BBLV,
 625                                                  Value *Val, BasicBlock *BB) {
 626   LVILatticeVal Result;  // Start Undefined.
 627
 628   // If this is a pointer, and there's a load from that pointer in this BB,
 629   // then we know that the pointer can't be NULL.
 630   bool NotNull = false;
 631   if (Val->getType()->isPointerTy()) {
 632     if (isKnownNonNull(Val)) {
 633       NotNull = true;
 634     } else {
 635       Value *UnderlyingVal = GetUnderlyingObject(Val);
 636       // If 'GetUnderlyingObject' didn't converge, skip it. It won't converge
 637       // inside InstructionDereferencesPointer either.
 638       if (UnderlyingVal == GetUnderlyingObject(UnderlyingVal, nullptr, 1)) {
 639         for (BasicBlock::iterator BI = BB->begin(), BE = BB->end();
 640              BI != BE; ++BI) {
 641           if (InstructionDereferencesPointer(BI, UnderlyingVal)) {
 642             NotNull = true;
 643             break;
 644           }
 645         }
 646       }
 647     }
 648   }
 649
 650   // If this is the entry block, we must be asking about an argument.  The
 651   // value is overdefined.
 652   if (BB == &BB->getParent()->getEntryBlock()) {
 653     assert(isa<Argument>(Val) && "Unknown live-in to the entry block");
 654     if (NotNull) {
 655       PointerType *PTy = cast<PointerType>(Val->getType());
 656       Result = LVILatticeVal::getNot(ConstantPointerNull::get(PTy));
 657     } else {
 658       Result.markOverdefined();
 659     }
 660     BBLV = Result;
 661     return true;
 662   }
 663
 664   // Loop over all of our predecessors, merging what we know from them into
 665   // result.
 666   bool EdgesMissing = false;
 667   for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI) {
 668     LVILatticeVal EdgeResult;
 669     EdgesMissing |= !getEdgeValue(Val, *PI, BB, EdgeResult);
 670     if (EdgesMissing)
 671       continue;
 672
 673     Result.mergeIn(EdgeResult);
 674
 675     // If we hit overdefined, exit early.  The BlockVals entry is already set
 676     // to overdefined.
 677     if (Result.isOverdefined()) {
 678       DEBUG(dbgs() << " compute BB '" << BB->getName()
 679             << "' - overdefined because of pred.\n");
 680       // If we previously determined that this is a pointer that can't be null
 681       // then return that rather than giving up entirely.
 682       if (NotNull) {
 683         PointerType *PTy = cast<PointerType>(Val->getType());
 684         Result = LVILatticeVal::getNot(ConstantPointerNull::get(PTy));
 685       }
 686
 687       BBLV = Result;
 688       return true;
 689     }
 690   }
 691   if (EdgesMissing)
 692     return false;
 693
 694   // Return the merged value, which is more precise than 'overdefined'.
 695   assert(!Result.isOverdefined());
 696   BBLV = Result;
 697   return true;
 698 }
 699
 700 bool LazyValueInfoCache::solveBlockValuePHINode(LVILatticeVal &BBLV,
 701                                                 PHINode *PN, BasicBlock *BB) {
 702   LVILatticeVal Result;  // Start Undefined.
 703
 704   // Loop over all of our predecessors, merging what we know from them into
 705   // result.
 706   bool EdgesMissing = false;
 707   for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
 708     BasicBlock *PhiBB = PN->getIncomingBlock(i);
 709     Value *PhiVal = PN->getIncomingValue(i);
 710     LVILatticeVal EdgeResult;
 711     EdgesMissing |= !getEdgeValue(PhiVal, PhiBB, BB, EdgeResult, PN);
 712     if (EdgesMissing)
 713       continue;
 714
 715     Result.mergeIn(EdgeResult);
 716
 717     // If we hit overdefined, exit early.  The BlockVals entry is already set
 718     // to overdefined.
 719     if (Result.isOverdefined()) {
 720       DEBUG(dbgs() << " compute BB '" << BB->getName()
 721             << "' - overdefined because of pred.\n");
 722
 723       BBLV = Result;
 724       return true;
 725     }
 726   }
 727   if (EdgesMissing)
 728     return false;
 729
 730   // Return the merged value, which is more precise than 'overdefined'.
 731   assert(!Result.isOverdefined() && "Possible PHI in entry block?");
 732   BBLV = Result;
 733   return true;
 734 }
 735
 736 static bool getValueFromFromCondition(Value *Val, ICmpInst *ICI,
 737                                       LVILatticeVal &Result,
 738                                       bool isTrueDest = true);
 739
 740 // If we can determine a constant range for the value Val at the context
 741 // provided by the instruction BBI, then merge it into BBLV. If we did find a
 742 // constant range, return true.
 743 void LazyValueInfoCache::mergeAssumeBlockValueConstantRange(
 744   Value *Val, LVILatticeVal &BBLV, Instruction *BBI) {
 745   BBI = BBI ? BBI : dyn_cast<Instruction>(Val);
 746   if (!BBI)
 747     return;
 748
 749   for (auto &I : AT->assumptions(BBI->getParent()->getParent())) {
 750     if (!isValidAssumeForContext(I, BBI, DL, DT))
 751       continue;
 752
 753     Value *C = I->getArgOperand(0);
 754     if (ICmpInst *ICI = dyn_cast<ICmpInst>(C)) {
 755       LVILatticeVal Result;
 756       if (getValueFromFromCondition(Val, ICI, Result)) {
 757         if (BBLV.isOverdefined())
 758           BBLV = Result;
 759         else
 760           BBLV.mergeIn(Result);
 761       }
 762     }
 763   }
 764 }
 765
 766 bool LazyValueInfoCache::solveBlockValueConstantRange(LVILatticeVal &BBLV,
 767                                                       Instruction *BBI,
 768                                                       BasicBlock *BB) {
 769   // Figure out the range of the LHS.  If that fails, bail.
 770   if (!hasBlockValue(BBI->getOperand(0), BB)) {
 771     BlockValueStack.push(std::make_pair(BB, BBI->getOperand(0)));
 772     return false;
 773   }
 774
 775   LVILatticeVal LHSVal = getBlockValue(BBI->getOperand(0), BB);
 776   mergeAssumeBlockValueConstantRange(BBI->getOperand(0), LHSVal, BBI);
 777   if (!LHSVal.isConstantRange()) {
 778     BBLV.markOverdefined();
 779     return true;
 780   }
 781
 782   ConstantRange LHSRange = LHSVal.getConstantRange();
 783   ConstantRange RHSRange(1);
 784   IntegerType *ResultTy = cast<IntegerType>(BBI->getType());
 785   if (isa<BinaryOperator>(BBI)) {
 786     if (ConstantInt *RHS = dyn_cast<ConstantInt>(BBI->getOperand(1))) {
 787       RHSRange = ConstantRange(RHS->getValue());
 788     } else {
 789       BBLV.markOverdefined();
 790       return true;
 791     }
 792   }
 793
 794   // NOTE: We're currently limited by the set of operations that ConstantRange
 795   // can evaluate symbolically.  Enhancing that set will allows us to analyze
 796   // more definitions.
 797   LVILatticeVal Result;
 798   switch (BBI->getOpcode()) {
 799   case Instruction::Add:
 800     Result.markConstantRange(LHSRange.add(RHSRange));
 801     break;
 802   case Instruction::Sub:
 803     Result.markConstantRange(LHSRange.sub(RHSRange));
 804     break;
 805   case Instruction::Mul:
 806     Result.markConstantRange(LHSRange.multiply(RHSRange));
 807     break;
 808   case Instruction::UDiv:
 809     Result.markConstantRange(LHSRange.udiv(RHSRange));
 810     break;
 811   case Instruction::Shl:
 812     Result.markConstantRange(LHSRange.shl(RHSRange));
 813     break;
 814   case Instruction::LShr:
 815     Result.markConstantRange(LHSRange.lshr(RHSRange));
 816     break;
 817   case Instruction::Trunc:
 818     Result.markConstantRange(LHSRange.truncate(ResultTy->getBitWidth()));
 819     break;
 820   case Instruction::SExt:
 821     Result.markConstantRange(LHSRange.signExtend(ResultTy->getBitWidth()));
 822     break;
 823   case Instruction::ZExt:
 824     Result.markConstantRange(LHSRange.zeroExtend(ResultTy->getBitWidth()));
 825     break;
 826   case Instruction::BitCast:
 827     Result.markConstantRange(LHSRange);
 828     break;
 829   case Instruction::And:
 830     Result.markConstantRange(LHSRange.binaryAnd(RHSRange));
 831     break;
 832   case Instruction::Or:
 833     Result.markConstantRange(LHSRange.binaryOr(RHSRange));
 834     break;
 835
 836   // Unhandled instructions are overdefined.
 837   default:
 838     DEBUG(dbgs() << " compute BB '" << BB->getName()
 839                  << "' - overdefined because inst def found.\n");
 840     Result.markOverdefined();
 841     break;
 842   }
 843
 844   BBLV = Result;
 845   return true;
 846 }
 847
 848 bool getValueFromFromCondition(Value *Val, ICmpInst *ICI,
 849                                LVILatticeVal &Result, bool isTrueDest) {
 850   if (ICI && isa<Constant>(ICI->getOperand(1))) {
 851     if (ICI->isEquality() && ICI->getOperand(0) == Val) {
 852       // We know that V has the RHS constant if this is a true SETEQ or
 853       // false SETNE.
 854       if (isTrueDest == (ICI->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_EQ))
 855         Result = LVILatticeVal::get(cast<Constant>(ICI->getOperand(1)));
 856       else
 857         Result = LVILatticeVal::getNot(cast<Constant>(ICI->getOperand(1)));
 858       return true;
 859     }
 860
 861     // Recognize the range checking idiom that InstCombine produces.
 862     // (X-C1) u< C2 --> [C1, C1+C2)
 863     ConstantInt *NegOffset = nullptr;
 864     if (ICI->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_ULT)
 865       match(ICI->getOperand(0), m_Add(m_Specific(Val),
 866                                       m_ConstantInt(NegOffset)));
 867
 868     ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(ICI->getOperand(1));
 869     if (CI && (ICI->getOperand(0) == Val || NegOffset)) {
 870       // Calculate the range of values that would satisfy the comparison.
 871       ConstantRange CmpRange(CI->getValue());
 872       ConstantRange TrueValues =
 873         ConstantRange::makeICmpRegion(ICI->getPredicate(), CmpRange);
 874
 875       if (NegOffset) // Apply the offset from above.
 876         TrueValues = TrueValues.subtract(NegOffset->getValue());
 877
 878       // If we're interested in the false dest, invert the condition.
 879       if (!isTrueDest) TrueValues = TrueValues.inverse();
 880
 881       Result = LVILatticeVal::getRange(TrueValues);
 882       return true;
 883     }
 884   }
 885
 886   return false;
 887 }
 888
 889 /// \brief Compute the value of Val on the edge BBFrom -> BBTo. Returns false if
 890 /// Val is not constrained on the edge.
 891 static bool getEdgeValueLocal(Value *Val, BasicBlock *BBFrom,
 892                               BasicBlock *BBTo, LVILatticeVal &Result) {
 893   // TODO: Handle more complex conditionals.  If (v == 0 || v2 < 1) is false, we
 894   // know that v != 0.
 895   if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(BBFrom->getTerminator())) {
 896     // If this is a conditional branch and only one successor goes to BBTo, then
 897     // we maybe able to infer something from the condition.
 898     if (BI->isConditional() &&
 899         BI->getSuccessor(0) != BI->getSuccessor(1)) {
 900       bool isTrueDest = BI->getSuccessor(0) == BBTo;
 901       assert(BI->getSuccessor(!isTrueDest) == BBTo &&
 902              "BBTo isn't a successor of BBFrom");
 903
 904       // If V is the condition of the branch itself, then we know exactly what
 905       // it is.
 906       if (BI->getCondition() == Val) {
 907         Result = LVILatticeVal::get(ConstantInt::get(
 908                               Type::getInt1Ty(Val->getContext()), isTrueDest));
 909         return true;
 910       }
 911
 912       // If the condition of the branch is an equality comparison, we may be
 913       // able to infer the value.
 914       ICmpInst *ICI = dyn_cast<ICmpInst>(BI->getCondition());
 915       if (getValueFromFromCondition(Val, ICI, Result, isTrueDest))
 916         return true;
 917     }
 918   }
 919
 920   // If the edge was formed by a switch on the value, then we may know exactly
 921   // what it is.
 922   if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(BBFrom->getTerminator())) {
 923     if (SI->getCondition() != Val)
 924       return false;
 925
 926     bool DefaultCase = SI->getDefaultDest() == BBTo;
 927     unsigned BitWidth = Val->getType()->getIntegerBitWidth();
 928     ConstantRange EdgesVals(BitWidth, DefaultCase/*isFullSet*/);
 929
 930     for (SwitchInst::CaseIt i = SI->case_begin(), e = SI->case_end();
 931          i != e; ++i) {
 932       ConstantRange EdgeVal(i.getCaseValue()->getValue());
 933       if (DefaultCase) {
 934         // It is possible that the default destination is the destination of
 935         // some cases. There is no need to perform difference for those cases.
 936         if (i.getCaseSuccessor() != BBTo)
 937           EdgesVals = EdgesVals.difference(EdgeVal);
 938       } else if (i.getCaseSuccessor() == BBTo)
 939         EdgesVals = EdgesVals.unionWith(EdgeVal);
 940     }
 941     Result = LVILatticeVal::getRange(EdgesVals);
 942     return true;
 943   }
 944   return false;
 945 }
 946
 947 /// \brief Compute the value of Val on the edge BBFrom -> BBTo, or the value at
 948 /// the basic block if the edge does not constraint Val.
 949 bool LazyValueInfoCache::getEdgeValue(Value *Val, BasicBlock *BBFrom,
 950                                       BasicBlock *BBTo, LVILatticeVal &Result,
 951                                       Instruction *CxtI) {
 952   // If already a constant, there is nothing to compute.
 953   if (Constant *VC = dyn_cast<Constant>(Val)) {
 954     Result = LVILatticeVal::get(VC);
 955     return true;
 956   }
 957
 958   if (getEdgeValueLocal(Val, BBFrom, BBTo, Result)) {
 959     if (!Result.isConstantRange() ||
 960       Result.getConstantRange().getSingleElement())
 961       return true;
 962
 963     // FIXME: this check should be moved to the beginning of the function when
 964     // LVI better supports recursive values. Even for the single value case, we
 965     // can intersect to detect dead code (an empty range).
 966     if (!hasBlockValue(Val, BBFrom)) {
 967       BlockValueStack.push(std::make_pair(BBFrom, Val));
 968       return false;
 969     }
 970
 971     // Try to intersect ranges of the BB and the constraint on the edge.
 972     LVILatticeVal InBlock = getBlockValue(Val, BBFrom);
 973     mergeAssumeBlockValueConstantRange(Val, InBlock, CxtI);
 974     if (!InBlock.isConstantRange())
 975       return true;
 976
 977     ConstantRange Range =
 978       Result.getConstantRange().intersectWith(InBlock.getConstantRange());
 979     Result = LVILatticeVal::getRange(Range);
 980     return true;
 981   }
 982
 983   if (!hasBlockValue(Val, BBFrom)) {
 984     BlockValueStack.push(std::make_pair(BBFrom, Val));
 985     return false;
 986   }
 987
 988   // if we couldn't compute the value on the edge, use the value from the BB
 989   Result = getBlockValue(Val, BBFrom);
 990   mergeAssumeBlockValueConstantRange(Val, Result, CxtI);
 991   return true;
 992 }
 993
 994 LVILatticeVal LazyValueInfoCache::getValueInBlock(Value *V, BasicBlock *BB,
 995                                                   Instruction *CxtI) {
 996   DEBUG(dbgs() << "LVI Getting block end value " << *V << " at '"
 997         << BB->getName() << "'\n");
 998
 999   BlockValueStack.push(std::make_pair(BB, V));
1000   solve();
1001   LVILatticeVal Result = getBlockValue(V, BB);
1002   mergeAssumeBlockValueConstantRange(V, Result, CxtI);
1003
1004   DEBUG(dbgs() << "  Result = " << Result << "\n");
1005   return Result;
1006 }
1007
1008 LVILatticeVal LazyValueInfoCache::getValueAt(Value *V, Instruction *CxtI) {
1009   DEBUG(dbgs() << "LVI Getting value " << *V << " at '"
1010         << CxtI->getName() << "'\n");
1011
1012   LVILatticeVal Result;
1013   mergeAssumeBlockValueConstantRange(V, Result, CxtI);
1014
1015   DEBUG(dbgs() << "  Result = " << Result << "\n");
1016   return Result;
1017 }
1018
1019 LVILatticeVal LazyValueInfoCache::
1020 getValueOnEdge(Value *V, BasicBlock *FromBB, BasicBlock *ToBB,
1021                Instruction *CxtI) {
1022   DEBUG(dbgs() << "LVI Getting edge value " << *V << " from '"
1023         << FromBB->getName() << "' to '" << ToBB->getName() << "'\n");
1024
1025   LVILatticeVal Result;
1026   if (!getEdgeValue(V, FromBB, ToBB, Result, CxtI)) {
1027     solve();
1028     bool WasFastQuery = getEdgeValue(V, FromBB, ToBB, Result, CxtI);
1029     (void)WasFastQuery;
1030     assert(WasFastQuery && "More work to do after problem solved?");
1031   }
1032
1033   DEBUG(dbgs() << "  Result = " << Result << "\n");
1034   return Result;
1035 }
1036
1037 void LazyValueInfoCache::threadEdge(BasicBlock *PredBB, BasicBlock *OldSucc,
1038                                     BasicBlock *NewSucc) {
1039   // When an edge in the graph has been threaded, values that we could not
1040   // determine a value for before (i.e. were marked overdefined) may be possible
1041   // to solve now.  We do NOT try to proactively update these values.  Instead,
1042   // we clear their entries from the cache, and allow lazy updating to recompute
1043   // them when needed.
1044
1045   // The updating process is fairly simple: we need to dropped cached info
1046   // for all values that were marked overdefined in OldSucc, and for those same
1047   // values in any successor of OldSucc (except NewSucc) in which they were
1048   // also marked overdefined.
1049   std::vector<BasicBlock*> worklist;
1050   worklist.push_back(OldSucc);
1051
1052   DenseSet<Value*> ClearSet;
1053   for (DenseSet<OverDefinedPairTy>::iterator I = OverDefinedCache.begin(),
1054        E = OverDefinedCache.end(); I != E; ++I) {
1055     if (I->first == OldSucc)
1056       ClearSet.insert(I->second);
1057   }
1058
1059   // Use a worklist to perform a depth-first search of OldSucc's successors.
1060   // NOTE: We do not need a visited list since any blocks we have already
1061   // visited will have had their overdefined markers cleared already, and we
1062   // thus won't loop to their successors.
1063   while (!worklist.empty()) {
1064     BasicBlock *ToUpdate = worklist.back();
1065     worklist.pop_back();
1066
1067     // Skip blocks only accessible through NewSucc.
1068     if (ToUpdate == NewSucc) continue;
1069
1070     bool changed = false;
1071     for (DenseSet<Value*>::iterator I = ClearSet.begin(), E = ClearSet.end();
1072          I != E; ++I) {
1073       // If a value was marked overdefined in OldSucc, and is here too...
1074       DenseSet<OverDefinedPairTy>::iterator OI =
1075         OverDefinedCache.find(std::make_pair(ToUpdate, *I));
1076       if (OI == OverDefinedCache.end()) continue;
1077
1078       // Remove it from the caches.
1079       ValueCacheEntryTy &Entry = ValueCache[LVIValueHandle(*I, this)];
1080       ValueCacheEntryTy::iterator CI = Entry.find(ToUpdate);
1081
1082       assert(CI != Entry.end() && "Couldn't find entry to update?");
1083       Entry.erase(CI);
1084       OverDefinedCache.erase(OI);
1085
1086       // If we removed anything, then we potentially need to update
1087       // blocks successors too.
1088       changed = true;
1089     }
1090
1091     if (!changed) continue;
1092
1093     worklist.insert(worklist.end(), succ_begin(ToUpdate), succ_end(ToUpdate));
1094   }
1095 }
1096
1097 //===----------------------------------------------------------------------===//
1098 //                            LazyValueInfo Impl
1099 //===----------------------------------------------------------------------===//
1100
1101 /// getCache - This lazily constructs the LazyValueInfoCache.
1102 static LazyValueInfoCache &getCache(void *&PImpl,
1103                                     AssumptionTracker *AT,
1104                                     const DataLayout *DL = nullptr,
1105                                     DominatorTree *DT = nullptr) {
1106   if (!PImpl)
1107     PImpl = new LazyValueInfoCache(AT, DL, DT);
1108   return *static_cast<LazyValueInfoCache*>(PImpl);
1109 }
1110
1111 bool LazyValueInfo::runOnFunction(Function &F) {
1112   AT = &getAnalysis<AssumptionTracker>();
1113
1114   DominatorTreeWrapperPass *DTWP =
1115       getAnalysisIfAvailable<DominatorTreeWrapperPass>();
1116   DT = DTWP ? &DTWP->getDomTree() : nullptr;
1117
1118   DataLayoutPass *DLP = getAnalysisIfAvailable<DataLayoutPass>();
1119   DL = DLP ? &DLP->getDataLayout() : nullptr;
1120   TLI = &getAnalysis<TargetLibraryInfo>();
1121
1122   if (PImpl)
1123     getCache(PImpl, AT, DL, DT).clear();
1124
1125   // Fully lazy.
1126   return false;
1127 }
1128
1129 void LazyValueInfo::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
1130   AU.setPreservesAll();
1131   AU.addRequired<AssumptionTracker>();
1132   AU.addRequired<TargetLibraryInfo>();
1133 }
1134
1135 void LazyValueInfo::releaseMemory() {
1136   // If the cache was allocated, free it.
1137   if (PImpl) {
1138     delete &getCache(PImpl, AT);
1139     PImpl = nullptr;
1140   }
1141 }
1142
1143 Constant *LazyValueInfo::getConstant(Value *V, BasicBlock *BB,
1144                                      Instruction *CxtI) {
1145   LVILatticeVal Result =
1146     getCache(PImpl, AT, DL, DT).getValueInBlock(V, BB, CxtI);
1147
1148   if (Result.isConstant())
1149     return Result.getConstant();
1150   if (Result.isConstantRange()) {
1151     ConstantRange CR = Result.getConstantRange();
1152     if (const APInt *SingleVal = CR.getSingleElement())
1153       return ConstantInt::get(V->getContext(), *SingleVal);
1154   }
1155   return nullptr;
1156 }
1157
1158 /// getConstantOnEdge - Determine whether the specified value is known to be a
1159 /// constant on the specified edge.  Return null if not.
1160 Constant *LazyValueInfo::getConstantOnEdge(Value *V, BasicBlock *FromBB,
1161                                            BasicBlock *ToBB,
1162                                            Instruction *CxtI) {
1163   LVILatticeVal Result =
1164     getCache(PImpl, AT, DL, DT).getValueOnEdge(V, FromBB, ToBB, CxtI);
1165
1166   if (Result.isConstant())
1167     return Result.getConstant();
1168   if (Result.isConstantRange()) {
1169     ConstantRange CR = Result.getConstantRange();
1170     if (const APInt *SingleVal = CR.getSingleElement())
1171       return ConstantInt::get(V->getContext(), *SingleVal);
1172   }
1173   return nullptr;
1174 }
1175
1176 static LazyValueInfo::Tristate
1177 getPredicateResult(unsigned Pred, Constant *C, LVILatticeVal &Result,
1178                    const DataLayout *DL, TargetLibraryInfo *TLI) {
1179
1180   // If we know the value is a constant, evaluate the conditional.
1181   Constant *Res = nullptr;
1182   if (Result.isConstant()) {
1183     Res = ConstantFoldCompareInstOperands(Pred, Result.getConstant(), C, DL,
1184                                           TLI);
1185     if (ConstantInt *ResCI = dyn_cast<ConstantInt>(Res))
1186       return ResCI->isZero() ? LazyValueInfo::False : LazyValueInfo::True;
1187     return LazyValueInfo::Unknown;
1188   }
1189
1190   if (Result.isConstantRange()) {
1191     ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C);
1192     if (!CI) return LazyValueInfo::Unknown;
1193
1194     ConstantRange CR = Result.getConstantRange();
1195     if (Pred == ICmpInst::ICMP_EQ) {
1196       if (!CR.contains(CI->getValue()))
1197         return LazyValueInfo::False;
1198
1199       if (CR.isSingleElement() && CR.contains(CI->getValue()))
1200         return LazyValueInfo::True;
1201     } else if (Pred == ICmpInst::ICMP_NE) {
1202       if (!CR.contains(CI->getValue()))
1203         return LazyValueInfo::True;
1204
1205       if (CR.isSingleElement() && CR.contains(CI->getValue()))
1206         return LazyValueInfo::False;
1207     }
1208
1209     // Handle more complex predicates.
1210     ConstantRange TrueValues =
1211         ICmpInst::makeConstantRange((ICmpInst::Predicate)Pred, CI->getValue());
1212     if (TrueValues.contains(CR))
1213       return LazyValueInfo::True;
1214     if (TrueValues.inverse().contains(CR))
1215       return LazyValueInfo::False;
1216     return LazyValueInfo::Unknown;
1217   }
1218
1219   if (Result.isNotConstant()) {
1220     // If this is an equality comparison, we can try to fold it knowing that
1221     // "V != C1".
1222     if (Pred == ICmpInst::ICMP_EQ) {
1223       // !C1 == C -> false iff C1 == C.
1224       Res = ConstantFoldCompareInstOperands(ICmpInst::ICMP_NE,
1225                                             Result.getNotConstant(), C, DL,
1226                                             TLI);
1227       if (Res->isNullValue())
1228         return LazyValueInfo::False;
1229     } else if (Pred == ICmpInst::ICMP_NE) {
1230       // !C1 != C -> true iff C1 == C.
1231       Res = ConstantFoldCompareInstOperands(ICmpInst::ICMP_NE,
1232                                             Result.getNotConstant(), C, DL,
1233                                             TLI);
1234       if (Res->isNullValue())
1235         return LazyValueInfo::True;
1236     }
1237     return LazyValueInfo::Unknown;
1238   }
1239
1240   return LazyValueInfo::Unknown;
1241 }
1242
1243 /// getPredicateOnEdge - Determine whether the specified value comparison
1244 /// with a constant is known to be true or false on the specified CFG edge.
1245 /// Pred is a CmpInst predicate.
1246 LazyValueInfo::Tristate
1247 LazyValueInfo::getPredicateOnEdge(unsigned Pred, Value *V, Constant *C,
1248                                   BasicBlock *FromBB, BasicBlock *ToBB,
1249                                   Instruction *CxtI) {
1250   LVILatticeVal Result =
1251     getCache(PImpl, AT, DL, DT).getValueOnEdge(V, FromBB, ToBB, CxtI);
1252
1253   return getPredicateResult(Pred, C, Result, DL, TLI);
1254 }
1255
1256 LazyValueInfo::Tristate
1257 LazyValueInfo::getPredicateAt(unsigned Pred, Value *V, Constant *C,
1258                               Instruction *CxtI) {
1259   LVILatticeVal Result =
1260     getCache(PImpl, AT, DL, DT).getValueAt(V, CxtI);
1261
1262   return getPredicateResult(Pred, C, Result, DL, TLI);
1263 }
1264
1265 void LazyValueInfo::threadEdge(BasicBlock *PredBB, BasicBlock *OldSucc,
1266                                BasicBlock *NewSucc) {
1267   if (PImpl) getCache(PImpl, AT, DL, DT).threadEdge(PredBB, OldSucc, NewSucc);
1268 }
1269
1270 void LazyValueInfo::eraseBlock(BasicBlock *BB) {
1271   if (PImpl) getCache(PImpl, AT, DL, DT).eraseBlock(BB);
1272 }