e003d643691231cce97f760b468cda724b96f0c4
[oota-llvm.git] / lib / Analysis / MemoryDependenceAnalysis.cpp
1 //===- MemoryDependenceAnalysis.cpp - Mem Deps Implementation  --*- C++ -*-===//
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 implements an analysis that determines, for a given memory
11 // operation, what preceding memory operations it depends on.  It builds on 
12 // alias analysis information, and tries to provide a lazy, caching interface to
13 // a common kind of alias information query.
14 //
15 //===----------------------------------------------------------------------===//
16
17 #define DEBUG_TYPE "memdep"
18 #include "llvm/Analysis/MemoryDependenceAnalysis.h"
19 #include "llvm/Instructions.h"
20 #include "llvm/IntrinsicInst.h"
21 #include "llvm/Function.h"
22 #include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
23 #include "llvm/Analysis/Dominators.h"
24 #include "llvm/Analysis/InstructionSimplify.h"
25 #include "llvm/Analysis/MemoryBuiltins.h"
26 #include "llvm/Analysis/PHITransAddr.h"
27 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
28 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
29 #include "llvm/Support/PredIteratorCache.h"
30 #include "llvm/Support/Debug.h"
31 using namespace llvm;
32
33 STATISTIC(NumCacheNonLocal, "Number of fully cached non-local responses");
34 STATISTIC(NumCacheDirtyNonLocal, "Number of dirty cached non-local responses");
35 STATISTIC(NumUncacheNonLocal, "Number of uncached non-local responses");
36
37 STATISTIC(NumCacheNonLocalPtr,
38           "Number of fully cached non-local ptr responses");
39 STATISTIC(NumCacheDirtyNonLocalPtr,
40           "Number of cached, but dirty, non-local ptr responses");
41 STATISTIC(NumUncacheNonLocalPtr,
42           "Number of uncached non-local ptr responses");
43 STATISTIC(NumCacheCompleteNonLocalPtr,
44           "Number of block queries that were completely cached");
45
46 char MemoryDependenceAnalysis::ID = 0;
47   
48 // Register this pass...
49 INITIALIZE_PASS(MemoryDependenceAnalysis, "memdep",
50                 "Memory Dependence Analysis", false, true);
51
52 MemoryDependenceAnalysis::MemoryDependenceAnalysis()
53 : FunctionPass(&ID), PredCache(0) {
54 }
55 MemoryDependenceAnalysis::~MemoryDependenceAnalysis() {
56 }
57
58 /// Clean up memory in between runs
59 void MemoryDependenceAnalysis::releaseMemory() {
60   LocalDeps.clear();
61   NonLocalDeps.clear();
62   NonLocalPointerDeps.clear();
63   ReverseLocalDeps.clear();
64   ReverseNonLocalDeps.clear();
65   ReverseNonLocalPtrDeps.clear();
66   PredCache->clear();
67 }
68
69
70
71 /// getAnalysisUsage - Does not modify anything.  It uses Alias Analysis.
72 ///
73 void MemoryDependenceAnalysis::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
74   AU.setPreservesAll();
75   AU.addRequiredTransitive<AliasAnalysis>();
76 }
77
78 bool MemoryDependenceAnalysis::runOnFunction(Function &) {
79   AA = &getAnalysis<AliasAnalysis>();
80   if (PredCache == 0)
81     PredCache.reset(new PredIteratorCache());
82   return false;
83 }
84
85 /// RemoveFromReverseMap - This is a helper function that removes Val from
86 /// 'Inst's set in ReverseMap.  If the set becomes empty, remove Inst's entry.
87 template <typename KeyTy>
88 static void RemoveFromReverseMap(DenseMap<Instruction*, 
89                                  SmallPtrSet<KeyTy, 4> > &ReverseMap,
90                                  Instruction *Inst, KeyTy Val) {
91   typename DenseMap<Instruction*, SmallPtrSet<KeyTy, 4> >::iterator
92   InstIt = ReverseMap.find(Inst);
93   assert(InstIt != ReverseMap.end() && "Reverse map out of sync?");
94   bool Found = InstIt->second.erase(Val);
95   assert(Found && "Invalid reverse map!"); Found=Found;
96   if (InstIt->second.empty())
97     ReverseMap.erase(InstIt);
98 }
99
100
101 /// getCallSiteDependencyFrom - Private helper for finding the local
102 /// dependencies of a call site.
103 MemDepResult MemoryDependenceAnalysis::
104 getCallSiteDependencyFrom(CallSite CS, bool isReadOnlyCall,
105                           BasicBlock::iterator ScanIt, BasicBlock *BB) {
106   // Walk backwards through the block, looking for dependencies
107   while (ScanIt != BB->begin()) {
108     Instruction *Inst = --ScanIt;
109     
110     // If this inst is a memory op, get the pointer it accessed
111     Value *Pointer = 0;
112     uint64_t PointerSize = 0;
113     if (StoreInst *S = dyn_cast<StoreInst>(Inst)) {
114       Pointer = S->getPointerOperand();
115       PointerSize = AA->getTypeStoreSize(S->getOperand(0)->getType());
116     } else if (VAArgInst *V = dyn_cast<VAArgInst>(Inst)) {
117       Pointer = V->getOperand(0);
118       PointerSize = AA->getTypeStoreSize(V->getType());
119     } else if (const CallInst *CI = isFreeCall(Inst)) {
120       Pointer = CI->getArgOperand(0);
121       // calls to free() erase the entire structure
122       PointerSize = ~0ULL;
123     } else if (CallSite InstCS = cast<Value>(Inst)) {
124       // Debug intrinsics don't cause dependences.
125       if (isa<DbgInfoIntrinsic>(Inst)) continue;
126       // If these two calls do not interfere, look past it.
127       switch (AA->getModRefInfo(CS, InstCS)) {
128       case AliasAnalysis::NoModRef:
129         // If the two calls are the same, return InstCS as a Def, so that
130         // CS can be found redundant and eliminated.
131         if (isReadOnlyCall && InstCS.onlyReadsMemory() &&
132             CS.getInstruction()->isIdenticalToWhenDefined(Inst))
133           return MemDepResult::getDef(Inst);
134
135         // Otherwise if the two calls don't interact (e.g. InstCS is readnone)
136         // keep scanning.
137         continue;
138       default:
139         return MemDepResult::getClobber(Inst);
140       }
141     } else {
142       // Non-memory instruction.
143       continue;
144     }
145     
146     if (AA->getModRefInfo(CS, Pointer, PointerSize) != AliasAnalysis::NoModRef)
147       return MemDepResult::getClobber(Inst);
148   }
149   
150   // No dependence found.  If this is the entry block of the function, it is a
151   // clobber, otherwise it is non-local.
152   if (BB != &BB->getParent()->getEntryBlock())
153     return MemDepResult::getNonLocal();
154   return MemDepResult::getClobber(ScanIt);
155 }
156
157 /// getPointerDependencyFrom - Return the instruction on which a memory
158 /// location depends.  If isLoad is true, this routine ignore may-aliases with
159 /// read-only operations.
160 MemDepResult MemoryDependenceAnalysis::
161 getPointerDependencyFrom(Value *MemPtr, uint64_t MemSize, bool isLoad, 
162                          BasicBlock::iterator ScanIt, BasicBlock *BB) {
163
164   Value *InvariantTag = 0;
165
166   // Walk backwards through the basic block, looking for dependencies.
167   while (ScanIt != BB->begin()) {
168     Instruction *Inst = --ScanIt;
169
170     // If we're in an invariant region, no dependencies can be found before
171     // we pass an invariant-begin marker.
172     if (InvariantTag == Inst) {
173       InvariantTag = 0;
174       continue;
175     }
176     
177     if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(Inst)) {
178       // Debug intrinsics don't cause dependences.
179       if (isa<DbgInfoIntrinsic>(Inst)) continue;
180       
181       // If we pass an invariant-end marker, then we've just entered an
182       // invariant region and can start ignoring dependencies.
183       if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::invariant_end) {
184         // FIXME: This only considers queries directly on the invariant-tagged
185         // pointer, not on query pointers that are indexed off of them.  It'd
186         // be nice to handle that at some point.
187         AliasAnalysis::AliasResult R = AA->alias(II->getArgOperand(2), MemPtr);
188         if (R == AliasAnalysis::MustAlias) {
189           InvariantTag = II->getArgOperand(0);
190           continue;
191         }
192       
193       // If we reach a lifetime begin or end marker, then the query ends here
194       // because the value is undefined.
195       } else if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::lifetime_start) {
196         // FIXME: This only considers queries directly on the invariant-tagged
197         // pointer, not on query pointers that are indexed off of them.  It'd
198         // be nice to handle that at some point.
199         AliasAnalysis::AliasResult R = AA->alias(II->getArgOperand(1), MemPtr);
200         if (R == AliasAnalysis::MustAlias)
201           return MemDepResult::getDef(II);
202       }
203     }
204
205     // If we're querying on a load and we're in an invariant region, we're done
206     // at this point. Nothing a load depends on can live in an invariant region.
207     if (isLoad && InvariantTag) continue;
208
209     // Values depend on loads if the pointers are must aliased.  This means that
210     // a load depends on another must aliased load from the same value.
211     if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(Inst)) {
212       Value *Pointer = LI->getPointerOperand();
213       uint64_t PointerSize = AA->getTypeStoreSize(LI->getType());
214       
215       // If we found a pointer, check if it could be the same as our pointer.
216       AliasAnalysis::AliasResult R =
217         AA->alias(Pointer, PointerSize, MemPtr, MemSize);
218       if (R == AliasAnalysis::NoAlias)
219         continue;
220       
221       // May-alias loads don't depend on each other without a dependence.
222       if (isLoad && R == AliasAnalysis::MayAlias)
223         continue;
224       // Stores depend on may and must aliased loads, loads depend on must-alias
225       // loads.
226       return MemDepResult::getDef(Inst);
227     }
228     
229     if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(Inst)) {
230       // There can't be stores to the value we care about inside an 
231       // invariant region.
232       if (InvariantTag) continue;
233       
234       // If alias analysis can tell that this store is guaranteed to not modify
235       // the query pointer, ignore it.  Use getModRefInfo to handle cases where
236       // the query pointer points to constant memory etc.
237       if (AA->getModRefInfo(SI, MemPtr, MemSize) == AliasAnalysis::NoModRef)
238         continue;
239
240       // Ok, this store might clobber the query pointer.  Check to see if it is
241       // a must alias: in this case, we want to return this as a def.
242       Value *Pointer = SI->getPointerOperand();
243       uint64_t PointerSize = AA->getTypeStoreSize(SI->getOperand(0)->getType());
244       
245       // If we found a pointer, check if it could be the same as our pointer.
246       AliasAnalysis::AliasResult R =
247         AA->alias(Pointer, PointerSize, MemPtr, MemSize);
248       
249       if (R == AliasAnalysis::NoAlias)
250         continue;
251       if (R == AliasAnalysis::MayAlias)
252         return MemDepResult::getClobber(Inst);
253       return MemDepResult::getDef(Inst);
254     }
255
256     // If this is an allocation, and if we know that the accessed pointer is to
257     // the allocation, return Def.  This means that there is no dependence and
258     // the access can be optimized based on that.  For example, a load could
259     // turn into undef.
260     // Note: Only determine this to be a malloc if Inst is the malloc call, not
261     // a subsequent bitcast of the malloc call result.  There can be stores to
262     // the malloced memory between the malloc call and its bitcast uses, and we
263     // need to continue scanning until the malloc call.
264     if (isa<AllocaInst>(Inst) ||
265         (isa<CallInst>(Inst) && extractMallocCall(Inst))) {
266       Value *AccessPtr = MemPtr->getUnderlyingObject();
267       
268       if (AccessPtr == Inst ||
269           AA->alias(Inst, 1, AccessPtr, 1) == AliasAnalysis::MustAlias)
270         return MemDepResult::getDef(Inst);
271       continue;
272     }
273
274     // See if this instruction (e.g. a call or vaarg) mod/ref's the pointer.
275     switch (AA->getModRefInfo(Inst, MemPtr, MemSize)) {
276     case AliasAnalysis::NoModRef:
277       // If the call has no effect on the queried pointer, just ignore it.
278       continue;
279     case AliasAnalysis::Mod:
280       // If we're in an invariant region, we can ignore calls that ONLY
281       // modify the pointer.
282       if (InvariantTag) continue;
283       return MemDepResult::getClobber(Inst);
284     case AliasAnalysis::Ref:
285       // If the call is known to never store to the pointer, and if this is a
286       // load query, we can safely ignore it (scan past it).
287       if (isLoad)
288         continue;
289     default:
290       // Otherwise, there is a potential dependence.  Return a clobber.
291       return MemDepResult::getClobber(Inst);
292     }
293   }
294   
295   // No dependence found.  If this is the entry block of the function, it is a
296   // clobber, otherwise it is non-local.
297   if (BB != &BB->getParent()->getEntryBlock())
298     return MemDepResult::getNonLocal();
299   return MemDepResult::getClobber(ScanIt);
300 }
301
302 /// getDependency - Return the instruction on which a memory operation
303 /// depends.
304 MemDepResult MemoryDependenceAnalysis::getDependency(Instruction *QueryInst) {
305   Instruction *ScanPos = QueryInst;
306   
307   // Check for a cached result
308   MemDepResult &LocalCache = LocalDeps[QueryInst];
309   
310   // If the cached entry is non-dirty, just return it.  Note that this depends
311   // on MemDepResult's default constructing to 'dirty'.
312   if (!LocalCache.isDirty())
313     return LocalCache;
314     
315   // Otherwise, if we have a dirty entry, we know we can start the scan at that
316   // instruction, which may save us some work.
317   if (Instruction *Inst = LocalCache.getInst()) {
318     ScanPos = Inst;
319    
320     RemoveFromReverseMap(ReverseLocalDeps, Inst, QueryInst);
321   }
322   
323   BasicBlock *QueryParent = QueryInst->getParent();
324   
325   Value *MemPtr = 0;
326   uint64_t MemSize = 0;
327   
328   // Do the scan.
329   if (BasicBlock::iterator(QueryInst) == QueryParent->begin()) {
330     // No dependence found.  If this is the entry block of the function, it is a
331     // clobber, otherwise it is non-local.
332     if (QueryParent != &QueryParent->getParent()->getEntryBlock())
333       LocalCache = MemDepResult::getNonLocal();
334     else
335       LocalCache = MemDepResult::getClobber(QueryInst);
336   } else if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(QueryInst)) {
337     // If this is a volatile store, don't mess around with it.  Just return the
338     // previous instruction as a clobber.
339     if (SI->isVolatile())
340       LocalCache = MemDepResult::getClobber(--BasicBlock::iterator(ScanPos));
341     else {
342       MemPtr = SI->getPointerOperand();
343       MemSize = AA->getTypeStoreSize(SI->getOperand(0)->getType());
344     }
345   } else if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(QueryInst)) {
346     // If this is a volatile load, don't mess around with it.  Just return the
347     // previous instruction as a clobber.
348     if (LI->isVolatile())
349       LocalCache = MemDepResult::getClobber(--BasicBlock::iterator(ScanPos));
350     else {
351       MemPtr = LI->getPointerOperand();
352       MemSize = AA->getTypeStoreSize(LI->getType());
353     }
354   } else if (const CallInst *CI = isFreeCall(QueryInst)) {
355     MemPtr = CI->getArgOperand(0);
356     // calls to free() erase the entire structure, not just a field.
357     MemSize = ~0UL;
358   } else if (isa<CallInst>(QueryInst) || isa<InvokeInst>(QueryInst)) {
359     int IntrinsicID = 0;  // Intrinsic IDs start at 1.
360     IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(QueryInst);
361     if (II)
362       IntrinsicID = II->getIntrinsicID();
363
364     switch (IntrinsicID) {
365     case Intrinsic::lifetime_start:
366     case Intrinsic::lifetime_end:
367     case Intrinsic::invariant_start:
368       MemPtr = II->getArgOperand(1);
369       MemSize = cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(0))->getZExtValue();
370       break;
371     case Intrinsic::invariant_end:
372       MemPtr = II->getArgOperand(2);
373       MemSize = cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))->getZExtValue();
374       break;
375     default:
376       CallSite QueryCS(QueryInst);
377       bool isReadOnly = AA->onlyReadsMemory(QueryCS);
378       LocalCache = getCallSiteDependencyFrom(QueryCS, isReadOnly, ScanPos,
379                                              QueryParent);
380       break;
381     }
382   } else {
383     // Non-memory instruction.
384     LocalCache = MemDepResult::getClobber(--BasicBlock::iterator(ScanPos));
385   }
386   
387   // If we need to do a pointer scan, make it happen.
388   if (MemPtr) {
389     bool isLoad = !QueryInst->mayWriteToMemory();
390     if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<MemoryUseIntrinsic>(QueryInst)) {
391       isLoad |= II->getIntrinsicID() == Intrinsic::lifetime_end;
392     }
393     LocalCache = getPointerDependencyFrom(MemPtr, MemSize, isLoad, ScanPos,
394                                           QueryParent);
395   }
396   
397   // Remember the result!
398   if (Instruction *I = LocalCache.getInst())
399     ReverseLocalDeps[I].insert(QueryInst);
400   
401   return LocalCache;
402 }
403
404 #ifndef NDEBUG
405 /// AssertSorted - This method is used when -debug is specified to verify that
406 /// cache arrays are properly kept sorted.
407 static void AssertSorted(MemoryDependenceAnalysis::NonLocalDepInfo &Cache,
408                          int Count = -1) {
409   if (Count == -1) Count = Cache.size();
410   if (Count == 0) return;
411
412   for (unsigned i = 1; i != unsigned(Count); ++i)
413     assert(!(Cache[i] < Cache[i-1]) && "Cache isn't sorted!");
414 }
415 #endif
416
417 /// getNonLocalCallDependency - Perform a full dependency query for the
418 /// specified call, returning the set of blocks that the value is
419 /// potentially live across.  The returned set of results will include a
420 /// "NonLocal" result for all blocks where the value is live across.
421 ///
422 /// This method assumes the instruction returns a "NonLocal" dependency
423 /// within its own block.
424 ///
425 /// This returns a reference to an internal data structure that may be
426 /// invalidated on the next non-local query or when an instruction is
427 /// removed.  Clients must copy this data if they want it around longer than
428 /// that.
429 const MemoryDependenceAnalysis::NonLocalDepInfo &
430 MemoryDependenceAnalysis::getNonLocalCallDependency(CallSite QueryCS) {
431   assert(getDependency(QueryCS.getInstruction()).isNonLocal() &&
432  "getNonLocalCallDependency should only be used on calls with non-local deps!");
433   PerInstNLInfo &CacheP = NonLocalDeps[QueryCS.getInstruction()];
434   NonLocalDepInfo &Cache = CacheP.first;
435
436   /// DirtyBlocks - This is the set of blocks that need to be recomputed.  In
437   /// the cached case, this can happen due to instructions being deleted etc. In
438   /// the uncached case, this starts out as the set of predecessors we care
439   /// about.
440   SmallVector<BasicBlock*, 32> DirtyBlocks;
441   
442   if (!Cache.empty()) {
443     // Okay, we have a cache entry.  If we know it is not dirty, just return it
444     // with no computation.
445     if (!CacheP.second) {
446       ++NumCacheNonLocal;
447       return Cache;
448     }
449     
450     // If we already have a partially computed set of results, scan them to
451     // determine what is dirty, seeding our initial DirtyBlocks worklist.
452     for (NonLocalDepInfo::iterator I = Cache.begin(), E = Cache.end();
453        I != E; ++I)
454       if (I->getResult().isDirty())
455         DirtyBlocks.push_back(I->getBB());
456     
457     // Sort the cache so that we can do fast binary search lookups below.
458     std::sort(Cache.begin(), Cache.end());
459     
460     ++NumCacheDirtyNonLocal;
461     //cerr << "CACHED CASE: " << DirtyBlocks.size() << " dirty: "
462     //     << Cache.size() << " cached: " << *QueryInst;
463   } else {
464     // Seed DirtyBlocks with each of the preds of QueryInst's block.
465     BasicBlock *QueryBB = QueryCS.getInstruction()->getParent();
466     for (BasicBlock **PI = PredCache->GetPreds(QueryBB); *PI; ++PI)
467       DirtyBlocks.push_back(*PI);
468     ++NumUncacheNonLocal;
469   }
470   
471   // isReadonlyCall - If this is a read-only call, we can be more aggressive.
472   bool isReadonlyCall = AA->onlyReadsMemory(QueryCS);
473
474   SmallPtrSet<BasicBlock*, 64> Visited;
475   
476   unsigned NumSortedEntries = Cache.size();
477   DEBUG(AssertSorted(Cache));
478   
479   // Iterate while we still have blocks to update.
480   while (!DirtyBlocks.empty()) {
481     BasicBlock *DirtyBB = DirtyBlocks.back();
482     DirtyBlocks.pop_back();
483     
484     // Already processed this block?
485     if (!Visited.insert(DirtyBB))
486       continue;
487     
488     // Do a binary search to see if we already have an entry for this block in
489     // the cache set.  If so, find it.
490     DEBUG(AssertSorted(Cache, NumSortedEntries));
491     NonLocalDepInfo::iterator Entry = 
492       std::upper_bound(Cache.begin(), Cache.begin()+NumSortedEntries,
493                        NonLocalDepEntry(DirtyBB));
494     if (Entry != Cache.begin() && prior(Entry)->getBB() == DirtyBB)
495       --Entry;
496     
497     NonLocalDepEntry *ExistingResult = 0;
498     if (Entry != Cache.begin()+NumSortedEntries && 
499         Entry->getBB() == DirtyBB) {
500       // If we already have an entry, and if it isn't already dirty, the block
501       // is done.
502       if (!Entry->getResult().isDirty())
503         continue;
504       
505       // Otherwise, remember this slot so we can update the value.
506       ExistingResult = &*Entry;
507     }
508     
509     // If the dirty entry has a pointer, start scanning from it so we don't have
510     // to rescan the entire block.
511     BasicBlock::iterator ScanPos = DirtyBB->end();
512     if (ExistingResult) {
513       if (Instruction *Inst = ExistingResult->getResult().getInst()) {
514         ScanPos = Inst;
515         // We're removing QueryInst's use of Inst.
516         RemoveFromReverseMap(ReverseNonLocalDeps, Inst,
517                              QueryCS.getInstruction());
518       }
519     }
520     
521     // Find out if this block has a local dependency for QueryInst.
522     MemDepResult Dep;
523     
524     if (ScanPos != DirtyBB->begin()) {
525       Dep = getCallSiteDependencyFrom(QueryCS, isReadonlyCall,ScanPos, DirtyBB);
526     } else if (DirtyBB != &DirtyBB->getParent()->getEntryBlock()) {
527       // No dependence found.  If this is the entry block of the function, it is
528       // a clobber, otherwise it is non-local.
529       Dep = MemDepResult::getNonLocal();
530     } else {
531       Dep = MemDepResult::getClobber(ScanPos);
532     }
533     
534     // If we had a dirty entry for the block, update it.  Otherwise, just add
535     // a new entry.
536     if (ExistingResult)
537       ExistingResult->setResult(Dep);
538     else
539       Cache.push_back(NonLocalDepEntry(DirtyBB, Dep));
540     
541     // If the block has a dependency (i.e. it isn't completely transparent to
542     // the value), remember the association!
543     if (!Dep.isNonLocal()) {
544       // Keep the ReverseNonLocalDeps map up to date so we can efficiently
545       // update this when we remove instructions.
546       if (Instruction *Inst = Dep.getInst())
547         ReverseNonLocalDeps[Inst].insert(QueryCS.getInstruction());
548     } else {
549     
550       // If the block *is* completely transparent to the load, we need to check
551       // the predecessors of this block.  Add them to our worklist.
552       for (BasicBlock **PI = PredCache->GetPreds(DirtyBB); *PI; ++PI)
553         DirtyBlocks.push_back(*PI);
554     }
555   }
556   
557   return Cache;
558 }
559
560 /// getNonLocalPointerDependency - Perform a full dependency query for an
561 /// access to the specified (non-volatile) memory location, returning the
562 /// set of instructions that either define or clobber the value.
563 ///
564 /// This method assumes the pointer has a "NonLocal" dependency within its
565 /// own block.
566 ///
567 void MemoryDependenceAnalysis::
568 getNonLocalPointerDependency(Value *Pointer, bool isLoad, BasicBlock *FromBB,
569                              SmallVectorImpl<NonLocalDepResult> &Result) {
570   assert(Pointer->getType()->isPointerTy() &&
571          "Can't get pointer deps of a non-pointer!");
572   Result.clear();
573   
574   // We know that the pointer value is live into FromBB find the def/clobbers
575   // from presecessors.
576   const Type *EltTy = cast<PointerType>(Pointer->getType())->getElementType();
577   uint64_t PointeeSize = AA->getTypeStoreSize(EltTy);
578   
579   PHITransAddr Address(Pointer, TD);
580   
581   // This is the set of blocks we've inspected, and the pointer we consider in
582   // each block.  Because of critical edges, we currently bail out if querying
583   // a block with multiple different pointers.  This can happen during PHI
584   // translation.
585   DenseMap<BasicBlock*, Value*> Visited;
586   if (!getNonLocalPointerDepFromBB(Address, PointeeSize, isLoad, FromBB,
587                                    Result, Visited, true))
588     return;
589   Result.clear();
590   Result.push_back(NonLocalDepResult(FromBB,
591                                      MemDepResult::getClobber(FromBB->begin()),
592                                      Pointer));
593 }
594
595 /// GetNonLocalInfoForBlock - Compute the memdep value for BB with
596 /// Pointer/PointeeSize using either cached information in Cache or by doing a
597 /// lookup (which may use dirty cache info if available).  If we do a lookup,
598 /// add the result to the cache.
599 MemDepResult MemoryDependenceAnalysis::
600 GetNonLocalInfoForBlock(Value *Pointer, uint64_t PointeeSize,
601                         bool isLoad, BasicBlock *BB,
602                         NonLocalDepInfo *Cache, unsigned NumSortedEntries) {
603   
604   // Do a binary search to see if we already have an entry for this block in
605   // the cache set.  If so, find it.
606   NonLocalDepInfo::iterator Entry =
607     std::upper_bound(Cache->begin(), Cache->begin()+NumSortedEntries,
608                      NonLocalDepEntry(BB));
609   if (Entry != Cache->begin() && (Entry-1)->getBB() == BB)
610     --Entry;
611   
612   NonLocalDepEntry *ExistingResult = 0;
613   if (Entry != Cache->begin()+NumSortedEntries && Entry->getBB() == BB)
614     ExistingResult = &*Entry;
615   
616   // If we have a cached entry, and it is non-dirty, use it as the value for
617   // this dependency.
618   if (ExistingResult && !ExistingResult->getResult().isDirty()) {
619     ++NumCacheNonLocalPtr;
620     return ExistingResult->getResult();
621   }    
622   
623   // Otherwise, we have to scan for the value.  If we have a dirty cache
624   // entry, start scanning from its position, otherwise we scan from the end
625   // of the block.
626   BasicBlock::iterator ScanPos = BB->end();
627   if (ExistingResult && ExistingResult->getResult().getInst()) {
628     assert(ExistingResult->getResult().getInst()->getParent() == BB &&
629            "Instruction invalidated?");
630     ++NumCacheDirtyNonLocalPtr;
631     ScanPos = ExistingResult->getResult().getInst();
632     
633     // Eliminating the dirty entry from 'Cache', so update the reverse info.
634     ValueIsLoadPair CacheKey(Pointer, isLoad);
635     RemoveFromReverseMap(ReverseNonLocalPtrDeps, ScanPos, CacheKey);
636   } else {
637     ++NumUncacheNonLocalPtr;
638   }
639   
640   // Scan the block for the dependency.
641   MemDepResult Dep = getPointerDependencyFrom(Pointer, PointeeSize, isLoad, 
642                                               ScanPos, BB);
643   
644   // If we had a dirty entry for the block, update it.  Otherwise, just add
645   // a new entry.
646   if (ExistingResult)
647     ExistingResult->setResult(Dep);
648   else
649     Cache->push_back(NonLocalDepEntry(BB, Dep));
650   
651   // If the block has a dependency (i.e. it isn't completely transparent to
652   // the value), remember the reverse association because we just added it
653   // to Cache!
654   if (Dep.isNonLocal())
655     return Dep;
656   
657   // Keep the ReverseNonLocalPtrDeps map up to date so we can efficiently
658   // update MemDep when we remove instructions.
659   Instruction *Inst = Dep.getInst();
660   assert(Inst && "Didn't depend on anything?");
661   ValueIsLoadPair CacheKey(Pointer, isLoad);
662   ReverseNonLocalPtrDeps[Inst].insert(CacheKey);
663   return Dep;
664 }
665
666 /// SortNonLocalDepInfoCache - Sort the a NonLocalDepInfo cache, given a certain
667 /// number of elements in the array that are already properly ordered.  This is
668 /// optimized for the case when only a few entries are added.
669 static void 
670 SortNonLocalDepInfoCache(MemoryDependenceAnalysis::NonLocalDepInfo &Cache,
671                          unsigned NumSortedEntries) {
672   switch (Cache.size() - NumSortedEntries) {
673   case 0:
674     // done, no new entries.
675     break;
676   case 2: {
677     // Two new entries, insert the last one into place.
678     NonLocalDepEntry Val = Cache.back();
679     Cache.pop_back();
680     MemoryDependenceAnalysis::NonLocalDepInfo::iterator Entry =
681       std::upper_bound(Cache.begin(), Cache.end()-1, Val);
682     Cache.insert(Entry, Val);
683     // FALL THROUGH.
684   }
685   case 1:
686     // One new entry, Just insert the new value at the appropriate position.
687     if (Cache.size() != 1) {
688       NonLocalDepEntry Val = Cache.back();
689       Cache.pop_back();
690       MemoryDependenceAnalysis::NonLocalDepInfo::iterator Entry =
691         std::upper_bound(Cache.begin(), Cache.end(), Val);
692       Cache.insert(Entry, Val);
693     }
694     break;
695   default:
696     // Added many values, do a full scale sort.
697     std::sort(Cache.begin(), Cache.end());
698     break;
699   }
700 }
701
702 /// getNonLocalPointerDepFromBB - Perform a dependency query based on
703 /// pointer/pointeesize starting at the end of StartBB.  Add any clobber/def
704 /// results to the results vector and keep track of which blocks are visited in
705 /// 'Visited'.
706 ///
707 /// This has special behavior for the first block queries (when SkipFirstBlock
708 /// is true).  In this special case, it ignores the contents of the specified
709 /// block and starts returning dependence info for its predecessors.
710 ///
711 /// This function returns false on success, or true to indicate that it could
712 /// not compute dependence information for some reason.  This should be treated
713 /// as a clobber dependence on the first instruction in the predecessor block.
714 bool MemoryDependenceAnalysis::
715 getNonLocalPointerDepFromBB(const PHITransAddr &Pointer, uint64_t PointeeSize,
716                             bool isLoad, BasicBlock *StartBB,
717                             SmallVectorImpl<NonLocalDepResult> &Result,
718                             DenseMap<BasicBlock*, Value*> &Visited,
719                             bool SkipFirstBlock) {
720   
721   // Look up the cached info for Pointer.
722   ValueIsLoadPair CacheKey(Pointer.getAddr(), isLoad);
723   
724   std::pair<BBSkipFirstBlockPair, NonLocalDepInfo> *CacheInfo =
725     &NonLocalPointerDeps[CacheKey];
726   NonLocalDepInfo *Cache = &CacheInfo->second;
727
728   // If we have valid cached information for exactly the block we are
729   // investigating, just return it with no recomputation.
730   if (CacheInfo->first == BBSkipFirstBlockPair(StartBB, SkipFirstBlock)) {
731     // We have a fully cached result for this query then we can just return the
732     // cached results and populate the visited set.  However, we have to verify
733     // that we don't already have conflicting results for these blocks.  Check
734     // to ensure that if a block in the results set is in the visited set that
735     // it was for the same pointer query.
736     if (!Visited.empty()) {
737       for (NonLocalDepInfo::iterator I = Cache->begin(), E = Cache->end();
738            I != E; ++I) {
739         DenseMap<BasicBlock*, Value*>::iterator VI = Visited.find(I->getBB());
740         if (VI == Visited.end() || VI->second == Pointer.getAddr())
741           continue;
742         
743         // We have a pointer mismatch in a block.  Just return clobber, saying
744         // that something was clobbered in this result.  We could also do a
745         // non-fully cached query, but there is little point in doing this.
746         return true;
747       }
748     }
749     
750     Value *Addr = Pointer.getAddr();
751     for (NonLocalDepInfo::iterator I = Cache->begin(), E = Cache->end();
752          I != E; ++I) {
753       Visited.insert(std::make_pair(I->getBB(), Addr));
754       if (!I->getResult().isNonLocal())
755         Result.push_back(NonLocalDepResult(I->getBB(), I->getResult(), Addr));
756     }
757     ++NumCacheCompleteNonLocalPtr;
758     return false;
759   }
760   
761   // Otherwise, either this is a new block, a block with an invalid cache
762   // pointer or one that we're about to invalidate by putting more info into it
763   // than its valid cache info.  If empty, the result will be valid cache info,
764   // otherwise it isn't.
765   if (Cache->empty())
766     CacheInfo->first = BBSkipFirstBlockPair(StartBB, SkipFirstBlock);
767   else
768     CacheInfo->first = BBSkipFirstBlockPair();
769   
770   SmallVector<BasicBlock*, 32> Worklist;
771   Worklist.push_back(StartBB);
772   
773   // Keep track of the entries that we know are sorted.  Previously cached
774   // entries will all be sorted.  The entries we add we only sort on demand (we
775   // don't insert every element into its sorted position).  We know that we
776   // won't get any reuse from currently inserted values, because we don't
777   // revisit blocks after we insert info for them.
778   unsigned NumSortedEntries = Cache->size();
779   DEBUG(AssertSorted(*Cache));
780   
781   while (!Worklist.empty()) {
782     BasicBlock *BB = Worklist.pop_back_val();
783     
784     // Skip the first block if we have it.
785     if (!SkipFirstBlock) {
786       // Analyze the dependency of *Pointer in FromBB.  See if we already have
787       // been here.
788       assert(Visited.count(BB) && "Should check 'visited' before adding to WL");
789
790       // Get the dependency info for Pointer in BB.  If we have cached
791       // information, we will use it, otherwise we compute it.
792       DEBUG(AssertSorted(*Cache, NumSortedEntries));
793       MemDepResult Dep = GetNonLocalInfoForBlock(Pointer.getAddr(), PointeeSize,
794                                                  isLoad, BB, Cache,
795                                                  NumSortedEntries);
796       
797       // If we got a Def or Clobber, add this to the list of results.
798       if (!Dep.isNonLocal()) {
799         Result.push_back(NonLocalDepResult(BB, Dep, Pointer.getAddr()));
800         continue;
801       }
802     }
803     
804     // If 'Pointer' is an instruction defined in this block, then we need to do
805     // phi translation to change it into a value live in the predecessor block.
806     // If not, we just add the predecessors to the worklist and scan them with
807     // the same Pointer.
808     if (!Pointer.NeedsPHITranslationFromBlock(BB)) {
809       SkipFirstBlock = false;
810       for (BasicBlock **PI = PredCache->GetPreds(BB); *PI; ++PI) {
811         // Verify that we haven't looked at this block yet.
812         std::pair<DenseMap<BasicBlock*,Value*>::iterator, bool>
813           InsertRes = Visited.insert(std::make_pair(*PI, Pointer.getAddr()));
814         if (InsertRes.second) {
815           // First time we've looked at *PI.
816           Worklist.push_back(*PI);
817           continue;
818         }
819         
820         // If we have seen this block before, but it was with a different
821         // pointer then we have a phi translation failure and we have to treat
822         // this as a clobber.
823         if (InsertRes.first->second != Pointer.getAddr())
824           goto PredTranslationFailure;
825       }
826       continue;
827     }
828     
829     // We do need to do phi translation, if we know ahead of time we can't phi
830     // translate this value, don't even try.
831     if (!Pointer.IsPotentiallyPHITranslatable())
832       goto PredTranslationFailure;
833     
834     // We may have added values to the cache list before this PHI translation.
835     // If so, we haven't done anything to ensure that the cache remains sorted.
836     // Sort it now (if needed) so that recursive invocations of
837     // getNonLocalPointerDepFromBB and other routines that could reuse the cache
838     // value will only see properly sorted cache arrays.
839     if (Cache && NumSortedEntries != Cache->size()) {
840       SortNonLocalDepInfoCache(*Cache, NumSortedEntries);
841       NumSortedEntries = Cache->size();
842     }
843     Cache = 0;
844     
845     for (BasicBlock **PI = PredCache->GetPreds(BB); *PI; ++PI) {
846       BasicBlock *Pred = *PI;
847       
848       // Get the PHI translated pointer in this predecessor.  This can fail if
849       // not translatable, in which case the getAddr() returns null.
850       PHITransAddr PredPointer(Pointer);
851       PredPointer.PHITranslateValue(BB, Pred, 0);
852
853       Value *PredPtrVal = PredPointer.getAddr();
854       
855       // Check to see if we have already visited this pred block with another
856       // pointer.  If so, we can't do this lookup.  This failure can occur
857       // with PHI translation when a critical edge exists and the PHI node in
858       // the successor translates to a pointer value different than the
859       // pointer the block was first analyzed with.
860       std::pair<DenseMap<BasicBlock*,Value*>::iterator, bool>
861         InsertRes = Visited.insert(std::make_pair(Pred, PredPtrVal));
862
863       if (!InsertRes.second) {
864         // If the predecessor was visited with PredPtr, then we already did
865         // the analysis and can ignore it.
866         if (InsertRes.first->second == PredPtrVal)
867           continue;
868         
869         // Otherwise, the block was previously analyzed with a different
870         // pointer.  We can't represent the result of this case, so we just
871         // treat this as a phi translation failure.
872         goto PredTranslationFailure;
873       }
874       
875       // If PHI translation was unable to find an available pointer in this
876       // predecessor, then we have to assume that the pointer is clobbered in
877       // that predecessor.  We can still do PRE of the load, which would insert
878       // a computation of the pointer in this predecessor.
879       if (PredPtrVal == 0) {
880         // Add the entry to the Result list.
881         NonLocalDepResult Entry(Pred,
882                                 MemDepResult::getClobber(Pred->getTerminator()),
883                                 PredPtrVal);
884         Result.push_back(Entry);
885
886         // Since we had a phi translation failure, the cache for CacheKey won't
887         // include all of the entries that we need to immediately satisfy future
888         // queries.  Mark this in NonLocalPointerDeps by setting the
889         // BBSkipFirstBlockPair pointer to null.  This requires reuse of the
890         // cached value to do more work but not miss the phi trans failure.
891         NonLocalPointerDeps[CacheKey].first = BBSkipFirstBlockPair();
892         continue;
893       }
894
895       // FIXME: it is entirely possible that PHI translating will end up with
896       // the same value.  Consider PHI translating something like:
897       // X = phi [x, bb1], [y, bb2].  PHI translating for bb1 doesn't *need*
898       // to recurse here, pedantically speaking.
899       
900       // If we have a problem phi translating, fall through to the code below
901       // to handle the failure condition.
902       if (getNonLocalPointerDepFromBB(PredPointer, PointeeSize, isLoad, Pred,
903                                       Result, Visited))
904         goto PredTranslationFailure;
905     }
906     
907     // Refresh the CacheInfo/Cache pointer so that it isn't invalidated.
908     CacheInfo = &NonLocalPointerDeps[CacheKey];
909     Cache = &CacheInfo->second;
910     NumSortedEntries = Cache->size();
911     
912     // Since we did phi translation, the "Cache" set won't contain all of the
913     // results for the query.  This is ok (we can still use it to accelerate
914     // specific block queries) but we can't do the fastpath "return all
915     // results from the set"  Clear out the indicator for this.
916     CacheInfo->first = BBSkipFirstBlockPair();
917     SkipFirstBlock = false;
918     continue;
919
920   PredTranslationFailure:
921     
922     if (Cache == 0) {
923       // Refresh the CacheInfo/Cache pointer if it got invalidated.
924       CacheInfo = &NonLocalPointerDeps[CacheKey];
925       Cache = &CacheInfo->second;
926       NumSortedEntries = Cache->size();
927     }
928     
929     // Since we failed phi translation, the "Cache" set won't contain all of the
930     // results for the query.  This is ok (we can still use it to accelerate
931     // specific block queries) but we can't do the fastpath "return all
932     // results from the set".  Clear out the indicator for this.
933     CacheInfo->first = BBSkipFirstBlockPair();
934     
935     // If *nothing* works, mark the pointer as being clobbered by the first
936     // instruction in this block.
937     //
938     // If this is the magic first block, return this as a clobber of the whole
939     // incoming value.  Since we can't phi translate to one of the predecessors,
940     // we have to bail out.
941     if (SkipFirstBlock)
942       return true;
943     
944     for (NonLocalDepInfo::reverse_iterator I = Cache->rbegin(); ; ++I) {
945       assert(I != Cache->rend() && "Didn't find current block??");
946       if (I->getBB() != BB)
947         continue;
948       
949       assert(I->getResult().isNonLocal() &&
950              "Should only be here with transparent block");
951       I->setResult(MemDepResult::getClobber(BB->begin()));
952       ReverseNonLocalPtrDeps[BB->begin()].insert(CacheKey);
953       Result.push_back(NonLocalDepResult(I->getBB(), I->getResult(),
954                                          Pointer.getAddr()));
955       break;
956     }
957   }
958
959   // Okay, we're done now.  If we added new values to the cache, re-sort it.
960   SortNonLocalDepInfoCache(*Cache, NumSortedEntries);
961   DEBUG(AssertSorted(*Cache));
962   return false;
963 }
964
965 /// RemoveCachedNonLocalPointerDependencies - If P exists in
966 /// CachedNonLocalPointerInfo, remove it.
967 void MemoryDependenceAnalysis::
968 RemoveCachedNonLocalPointerDependencies(ValueIsLoadPair P) {
969   CachedNonLocalPointerInfo::iterator It = 
970     NonLocalPointerDeps.find(P);
971   if (It == NonLocalPointerDeps.end()) return;
972   
973   // Remove all of the entries in the BB->val map.  This involves removing
974   // instructions from the reverse map.
975   NonLocalDepInfo &PInfo = It->second.second;
976   
977   for (unsigned i = 0, e = PInfo.size(); i != e; ++i) {
978     Instruction *Target = PInfo[i].getResult().getInst();
979     if (Target == 0) continue;  // Ignore non-local dep results.
980     assert(Target->getParent() == PInfo[i].getBB());
981     
982     // Eliminating the dirty entry from 'Cache', so update the reverse info.
983     RemoveFromReverseMap(ReverseNonLocalPtrDeps, Target, P);
984   }
985   
986   // Remove P from NonLocalPointerDeps (which deletes NonLocalDepInfo).
987   NonLocalPointerDeps.erase(It);
988 }
989
990
991 /// invalidateCachedPointerInfo - This method is used to invalidate cached
992 /// information about the specified pointer, because it may be too
993 /// conservative in memdep.  This is an optional call that can be used when
994 /// the client detects an equivalence between the pointer and some other
995 /// value and replaces the other value with ptr. This can make Ptr available
996 /// in more places that cached info does not necessarily keep.
997 void MemoryDependenceAnalysis::invalidateCachedPointerInfo(Value *Ptr) {
998   // If Ptr isn't really a pointer, just ignore it.
999   if (!Ptr->getType()->isPointerTy()) return;
1000   // Flush store info for the pointer.
1001   RemoveCachedNonLocalPointerDependencies(ValueIsLoadPair(Ptr, false));
1002   // Flush load info for the pointer.
1003   RemoveCachedNonLocalPointerDependencies(ValueIsLoadPair(Ptr, true));
1004 }
1005
1006 /// invalidateCachedPredecessors - Clear the PredIteratorCache info.
1007 /// This needs to be done when the CFG changes, e.g., due to splitting
1008 /// critical edges.
1009 void MemoryDependenceAnalysis::invalidateCachedPredecessors() {
1010   PredCache->clear();
1011 }
1012
1013 /// removeInstruction - Remove an instruction from the dependence analysis,
1014 /// updating the dependence of instructions that previously depended on it.
1015 /// This method attempts to keep the cache coherent using the reverse map.
1016 void MemoryDependenceAnalysis::removeInstruction(Instruction *RemInst) {
1017   // Walk through the Non-local dependencies, removing this one as the value
1018   // for any cached queries.
1019   NonLocalDepMapType::iterator NLDI = NonLocalDeps.find(RemInst);
1020   if (NLDI != NonLocalDeps.end()) {
1021     NonLocalDepInfo &BlockMap = NLDI->second.first;
1022     for (NonLocalDepInfo::iterator DI = BlockMap.begin(), DE = BlockMap.end();
1023          DI != DE; ++DI)
1024       if (Instruction *Inst = DI->getResult().getInst())
1025         RemoveFromReverseMap(ReverseNonLocalDeps, Inst, RemInst);
1026     NonLocalDeps.erase(NLDI);
1027   }
1028
1029   // If we have a cached local dependence query for this instruction, remove it.
1030   //
1031   LocalDepMapType::iterator LocalDepEntry = LocalDeps.find(RemInst);
1032   if (LocalDepEntry != LocalDeps.end()) {
1033     // Remove us from DepInst's reverse set now that the local dep info is gone.
1034     if (Instruction *Inst = LocalDepEntry->second.getInst())
1035       RemoveFromReverseMap(ReverseLocalDeps, Inst, RemInst);
1036
1037     // Remove this local dependency info.
1038     LocalDeps.erase(LocalDepEntry);
1039   }
1040   
1041   // If we have any cached pointer dependencies on this instruction, remove
1042   // them.  If the instruction has non-pointer type, then it can't be a pointer
1043   // base.
1044   
1045   // Remove it from both the load info and the store info.  The instruction
1046   // can't be in either of these maps if it is non-pointer.
1047   if (RemInst->getType()->isPointerTy()) {
1048     RemoveCachedNonLocalPointerDependencies(ValueIsLoadPair(RemInst, false));
1049     RemoveCachedNonLocalPointerDependencies(ValueIsLoadPair(RemInst, true));
1050   }
1051   
1052   // Loop over all of the things that depend on the instruction we're removing.
1053   // 
1054   SmallVector<std::pair<Instruction*, Instruction*>, 8> ReverseDepsToAdd;
1055
1056   // If we find RemInst as a clobber or Def in any of the maps for other values,
1057   // we need to replace its entry with a dirty version of the instruction after
1058   // it.  If RemInst is a terminator, we use a null dirty value.
1059   //
1060   // Using a dirty version of the instruction after RemInst saves having to scan
1061   // the entire block to get to this point.
1062   MemDepResult NewDirtyVal;
1063   if (!RemInst->isTerminator())
1064     NewDirtyVal = MemDepResult::getDirty(++BasicBlock::iterator(RemInst));
1065   
1066   ReverseDepMapType::iterator ReverseDepIt = ReverseLocalDeps.find(RemInst);
1067   if (ReverseDepIt != ReverseLocalDeps.end()) {
1068     SmallPtrSet<Instruction*, 4> &ReverseDeps = ReverseDepIt->second;
1069     // RemInst can't be the terminator if it has local stuff depending on it.
1070     assert(!ReverseDeps.empty() && !isa<TerminatorInst>(RemInst) &&
1071            "Nothing can locally depend on a terminator");
1072     
1073     for (SmallPtrSet<Instruction*, 4>::iterator I = ReverseDeps.begin(),
1074          E = ReverseDeps.end(); I != E; ++I) {
1075       Instruction *InstDependingOnRemInst = *I;
1076       assert(InstDependingOnRemInst != RemInst &&
1077              "Already removed our local dep info");
1078                         
1079       LocalDeps[InstDependingOnRemInst] = NewDirtyVal;
1080       
1081       // Make sure to remember that new things depend on NewDepInst.
1082       assert(NewDirtyVal.getInst() && "There is no way something else can have "
1083              "a local dep on this if it is a terminator!");
1084       ReverseDepsToAdd.push_back(std::make_pair(NewDirtyVal.getInst(), 
1085                                                 InstDependingOnRemInst));
1086     }
1087     
1088     ReverseLocalDeps.erase(ReverseDepIt);
1089
1090     // Add new reverse deps after scanning the set, to avoid invalidating the
1091     // 'ReverseDeps' reference.
1092     while (!ReverseDepsToAdd.empty()) {
1093       ReverseLocalDeps[ReverseDepsToAdd.back().first]
1094         .insert(ReverseDepsToAdd.back().second);
1095       ReverseDepsToAdd.pop_back();
1096     }
1097   }
1098   
1099   ReverseDepIt = ReverseNonLocalDeps.find(RemInst);
1100   if (ReverseDepIt != ReverseNonLocalDeps.end()) {
1101     SmallPtrSet<Instruction*, 4> &Set = ReverseDepIt->second;
1102     for (SmallPtrSet<Instruction*, 4>::iterator I = Set.begin(), E = Set.end();
1103          I != E; ++I) {
1104       assert(*I != RemInst && "Already removed NonLocalDep info for RemInst");
1105       
1106       PerInstNLInfo &INLD = NonLocalDeps[*I];
1107       // The information is now dirty!
1108       INLD.second = true;
1109       
1110       for (NonLocalDepInfo::iterator DI = INLD.first.begin(), 
1111            DE = INLD.first.end(); DI != DE; ++DI) {
1112         if (DI->getResult().getInst() != RemInst) continue;
1113         
1114         // Convert to a dirty entry for the subsequent instruction.
1115         DI->setResult(NewDirtyVal);
1116         
1117         if (Instruction *NextI = NewDirtyVal.getInst())
1118           ReverseDepsToAdd.push_back(std::make_pair(NextI, *I));
1119       }
1120     }
1121
1122     ReverseNonLocalDeps.erase(ReverseDepIt);
1123
1124     // Add new reverse deps after scanning the set, to avoid invalidating 'Set'
1125     while (!ReverseDepsToAdd.empty()) {
1126       ReverseNonLocalDeps[ReverseDepsToAdd.back().first]
1127         .insert(ReverseDepsToAdd.back().second);
1128       ReverseDepsToAdd.pop_back();
1129     }
1130   }
1131   
1132   // If the instruction is in ReverseNonLocalPtrDeps then it appears as a
1133   // value in the NonLocalPointerDeps info.
1134   ReverseNonLocalPtrDepTy::iterator ReversePtrDepIt =
1135     ReverseNonLocalPtrDeps.find(RemInst);
1136   if (ReversePtrDepIt != ReverseNonLocalPtrDeps.end()) {
1137     SmallPtrSet<ValueIsLoadPair, 4> &Set = ReversePtrDepIt->second;
1138     SmallVector<std::pair<Instruction*, ValueIsLoadPair>,8> ReversePtrDepsToAdd;
1139     
1140     for (SmallPtrSet<ValueIsLoadPair, 4>::iterator I = Set.begin(),
1141          E = Set.end(); I != E; ++I) {
1142       ValueIsLoadPair P = *I;
1143       assert(P.getPointer() != RemInst &&
1144              "Already removed NonLocalPointerDeps info for RemInst");
1145       
1146       NonLocalDepInfo &NLPDI = NonLocalPointerDeps[P].second;
1147       
1148       // The cache is not valid for any specific block anymore.
1149       NonLocalPointerDeps[P].first = BBSkipFirstBlockPair();
1150       
1151       // Update any entries for RemInst to use the instruction after it.
1152       for (NonLocalDepInfo::iterator DI = NLPDI.begin(), DE = NLPDI.end();
1153            DI != DE; ++DI) {
1154         if (DI->getResult().getInst() != RemInst) continue;
1155         
1156         // Convert to a dirty entry for the subsequent instruction.
1157         DI->setResult(NewDirtyVal);
1158         
1159         if (Instruction *NewDirtyInst = NewDirtyVal.getInst())
1160           ReversePtrDepsToAdd.push_back(std::make_pair(NewDirtyInst, P));
1161       }
1162       
1163       // Re-sort the NonLocalDepInfo.  Changing the dirty entry to its
1164       // subsequent value may invalidate the sortedness.
1165       std::sort(NLPDI.begin(), NLPDI.end());
1166     }
1167     
1168     ReverseNonLocalPtrDeps.erase(ReversePtrDepIt);
1169     
1170     while (!ReversePtrDepsToAdd.empty()) {
1171       ReverseNonLocalPtrDeps[ReversePtrDepsToAdd.back().first]
1172         .insert(ReversePtrDepsToAdd.back().second);
1173       ReversePtrDepsToAdd.pop_back();
1174     }
1175   }
1176   
1177   
1178   assert(!NonLocalDeps.count(RemInst) && "RemInst got reinserted?");
1179   AA->deleteValue(RemInst);
1180   DEBUG(verifyRemoved(RemInst));
1181 }
1182 /// verifyRemoved - Verify that the specified instruction does not occur
1183 /// in our internal data structures.
1184 void MemoryDependenceAnalysis::verifyRemoved(Instruction *D) const {
1185   for (LocalDepMapType::const_iterator I = LocalDeps.begin(),
1186        E = LocalDeps.end(); I != E; ++I) {
1187     assert(I->first != D && "Inst occurs in data structures");
1188     assert(I->second.getInst() != D &&
1189            "Inst occurs in data structures");
1190   }
1191   
1192   for (CachedNonLocalPointerInfo::const_iterator I =NonLocalPointerDeps.begin(),
1193        E = NonLocalPointerDeps.end(); I != E; ++I) {
1194     assert(I->first.getPointer() != D && "Inst occurs in NLPD map key");
1195     const NonLocalDepInfo &Val = I->second.second;
1196     for (NonLocalDepInfo::const_iterator II = Val.begin(), E = Val.end();
1197          II != E; ++II)
1198       assert(II->getResult().getInst() != D && "Inst occurs as NLPD value");
1199   }
1200   
1201   for (NonLocalDepMapType::const_iterator I = NonLocalDeps.begin(),
1202        E = NonLocalDeps.end(); I != E; ++I) {
1203     assert(I->first != D && "Inst occurs in data structures");
1204     const PerInstNLInfo &INLD = I->second;
1205     for (NonLocalDepInfo::const_iterator II = INLD.first.begin(),
1206          EE = INLD.first.end(); II  != EE; ++II)
1207       assert(II->getResult().getInst() != D && "Inst occurs in data structures");
1208   }
1209   
1210   for (ReverseDepMapType::const_iterator I = ReverseLocalDeps.begin(),
1211        E = ReverseLocalDeps.end(); I != E; ++I) {
1212     assert(I->first != D && "Inst occurs in data structures");
1213     for (SmallPtrSet<Instruction*, 4>::const_iterator II = I->second.begin(),
1214          EE = I->second.end(); II != EE; ++II)
1215       assert(*II != D && "Inst occurs in data structures");
1216   }
1217   
1218   for (ReverseDepMapType::const_iterator I = ReverseNonLocalDeps.begin(),
1219        E = ReverseNonLocalDeps.end();
1220        I != E; ++I) {
1221     assert(I->first != D && "Inst occurs in data structures");
1222     for (SmallPtrSet<Instruction*, 4>::const_iterator II = I->second.begin(),
1223          EE = I->second.end(); II != EE; ++II)
1224       assert(*II != D && "Inst occurs in data structures");
1225   }
1226   
1227   for (ReverseNonLocalPtrDepTy::const_iterator
1228        I = ReverseNonLocalPtrDeps.begin(),
1229        E = ReverseNonLocalPtrDeps.end(); I != E; ++I) {
1230     assert(I->first != D && "Inst occurs in rev NLPD map");
1231     
1232     for (SmallPtrSet<ValueIsLoadPair, 4>::const_iterator II = I->second.begin(),
1233          E = I->second.end(); II != E; ++II)
1234       assert(*II != ValueIsLoadPair(D, false) &&
1235              *II != ValueIsLoadPair(D, true) &&
1236              "Inst occurs in ReverseNonLocalPtrDeps map");
1237   }
1238   
1239 }