inariant.group handling in GVN
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / InstCombine / InstCombineLoadStoreAlloca.cpp
1 //===- InstCombineLoadStoreAlloca.cpp -------------------------------------===//
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 the visit functions for load, store and alloca.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #include "InstCombineInternal.h"
15 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
16 #include "llvm/Analysis/Loads.h"
17 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
18 #include "llvm/IR/LLVMContext.h"
19 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
20 #include "llvm/IR/MDBuilder.h"
21 #include "llvm/Transforms/Utils/BasicBlockUtils.h"
22 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
23 using namespace llvm;
24
25 #define DEBUG_TYPE "instcombine"
26
27 STATISTIC(NumDeadStore,    "Number of dead stores eliminated");
28 STATISTIC(NumGlobalCopies, "Number of allocas copied from constant global");
29
30 /// pointsToConstantGlobal - Return true if V (possibly indirectly) points to
31 /// some part of a constant global variable.  This intentionally only accepts
32 /// constant expressions because we can't rewrite arbitrary instructions.
33 static bool pointsToConstantGlobal(Value *V) {
34   if (GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(V))
35     return GV->isConstant();
36
37   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V)) {
38     if (CE->getOpcode() == Instruction::BitCast ||
39         CE->getOpcode() == Instruction::AddrSpaceCast ||
40         CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr)
41       return pointsToConstantGlobal(CE->getOperand(0));
42   }
43   return false;
44 }
45
46 /// isOnlyCopiedFromConstantGlobal - Recursively walk the uses of a (derived)
47 /// pointer to an alloca.  Ignore any reads of the pointer, return false if we
48 /// see any stores or other unknown uses.  If we see pointer arithmetic, keep
49 /// track of whether it moves the pointer (with IsOffset) but otherwise traverse
50 /// the uses.  If we see a memcpy/memmove that targets an unoffseted pointer to
51 /// the alloca, and if the source pointer is a pointer to a constant global, we
52 /// can optimize this.
53 static bool
54 isOnlyCopiedFromConstantGlobal(Value *V, MemTransferInst *&TheCopy,
55                                SmallVectorImpl<Instruction *> &ToDelete) {
56   // We track lifetime intrinsics as we encounter them.  If we decide to go
57   // ahead and replace the value with the global, this lets the caller quickly
58   // eliminate the markers.
59
60   SmallVector<std::pair<Value *, bool>, 35> ValuesToInspect;
61   ValuesToInspect.push_back(std::make_pair(V, false));
62   while (!ValuesToInspect.empty()) {
63     auto ValuePair = ValuesToInspect.pop_back_val();
64     const bool IsOffset = ValuePair.second;
65     for (auto &U : ValuePair.first->uses()) {
66       Instruction *I = cast<Instruction>(U.getUser());
67
68       if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(I)) {
69         // Ignore non-volatile loads, they are always ok.
70         if (!LI->isSimple()) return false;
71         continue;
72       }
73
74       if (isa<BitCastInst>(I) || isa<AddrSpaceCastInst>(I)) {
75         // If uses of the bitcast are ok, we are ok.
76         ValuesToInspect.push_back(std::make_pair(I, IsOffset));
77         continue;
78       }
79       if (GetElementPtrInst *GEP = dyn_cast<GetElementPtrInst>(I)) {
80         // If the GEP has all zero indices, it doesn't offset the pointer. If it
81         // doesn't, it does.
82         ValuesToInspect.push_back(
83             std::make_pair(I, IsOffset || !GEP->hasAllZeroIndices()));
84         continue;
85       }
86
87       if (auto CS = CallSite(I)) {
88         // If this is the function being called then we treat it like a load and
89         // ignore it.
90         if (CS.isCallee(&U))
91           continue;
92
93         // Inalloca arguments are clobbered by the call.
94         unsigned ArgNo = CS.getArgumentNo(&U);
95         if (CS.isInAllocaArgument(ArgNo))
96           return false;
97
98         // If this is a readonly/readnone call site, then we know it is just a
99         // load (but one that potentially returns the value itself), so we can
100         // ignore it if we know that the value isn't captured.
101         if (CS.onlyReadsMemory() &&
102             (CS.getInstruction()->use_empty() || CS.doesNotCapture(ArgNo)))
103           continue;
104
105         // If this is being passed as a byval argument, the caller is making a
106         // copy, so it is only a read of the alloca.
107         if (CS.isByValArgument(ArgNo))
108           continue;
109       }
110
111       // Lifetime intrinsics can be handled by the caller.
112       if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(I)) {
113         if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::lifetime_start ||
114             II->getIntrinsicID() == Intrinsic::lifetime_end) {
115           assert(II->use_empty() && "Lifetime markers have no result to use!");
116           ToDelete.push_back(II);
117           continue;
118         }
119       }
120
121       // If this is isn't our memcpy/memmove, reject it as something we can't
122       // handle.
123       MemTransferInst *MI = dyn_cast<MemTransferInst>(I);
124       if (!MI)
125         return false;
126
127       // If the transfer is using the alloca as a source of the transfer, then
128       // ignore it since it is a load (unless the transfer is volatile).
129       if (U.getOperandNo() == 1) {
130         if (MI->isVolatile()) return false;
131         continue;
132       }
133
134       // If we already have seen a copy, reject the second one.
135       if (TheCopy) return false;
136
137       // If the pointer has been offset from the start of the alloca, we can't
138       // safely handle this.
139       if (IsOffset) return false;
140
141       // If the memintrinsic isn't using the alloca as the dest, reject it.
142       if (U.getOperandNo() != 0) return false;
143
144       // If the source of the memcpy/move is not a constant global, reject it.
145       if (!pointsToConstantGlobal(MI->getSource()))
146         return false;
147
148       // Otherwise, the transform is safe.  Remember the copy instruction.
149       TheCopy = MI;
150     }
151   }
152   return true;
153 }
154
155 /// isOnlyCopiedFromConstantGlobal - Return true if the specified alloca is only
156 /// modified by a copy from a constant global.  If we can prove this, we can
157 /// replace any uses of the alloca with uses of the global directly.
158 static MemTransferInst *
159 isOnlyCopiedFromConstantGlobal(AllocaInst *AI,
160                                SmallVectorImpl<Instruction *> &ToDelete) {
161   MemTransferInst *TheCopy = nullptr;
162   if (isOnlyCopiedFromConstantGlobal(AI, TheCopy, ToDelete))
163     return TheCopy;
164   return nullptr;
165 }
166
167 static Instruction *simplifyAllocaArraySize(InstCombiner &IC, AllocaInst &AI) {
168   // Check for array size of 1 (scalar allocation).
169   if (!AI.isArrayAllocation()) {
170     // i32 1 is the canonical array size for scalar allocations.
171     if (AI.getArraySize()->getType()->isIntegerTy(32))
172       return nullptr;
173
174     // Canonicalize it.
175     Value *V = IC.Builder->getInt32(1);
176     AI.setOperand(0, V);
177     return &AI;
178   }
179
180   // Convert: alloca Ty, C - where C is a constant != 1 into: alloca [C x Ty], 1
181   if (const ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(AI.getArraySize())) {
182     Type *NewTy = ArrayType::get(AI.getAllocatedType(), C->getZExtValue());
183     AllocaInst *New = IC.Builder->CreateAlloca(NewTy, nullptr, AI.getName());
184     New->setAlignment(AI.getAlignment());
185
186     // Scan to the end of the allocation instructions, to skip over a block of
187     // allocas if possible...also skip interleaved debug info
188     //
189     BasicBlock::iterator It = New;
190     while (isa<AllocaInst>(*It) || isa<DbgInfoIntrinsic>(*It))
191       ++It;
192
193     // Now that I is pointing to the first non-allocation-inst in the block,
194     // insert our getelementptr instruction...
195     //
196     Type *IdxTy = IC.getDataLayout().getIntPtrType(AI.getType());
197     Value *NullIdx = Constant::getNullValue(IdxTy);
198     Value *Idx[2] = {NullIdx, NullIdx};
199     Instruction *GEP =
200         GetElementPtrInst::CreateInBounds(New, Idx, New->getName() + ".sub");
201     IC.InsertNewInstBefore(GEP, *It);
202
203     // Now make everything use the getelementptr instead of the original
204     // allocation.
205     return IC.ReplaceInstUsesWith(AI, GEP);
206   }
207
208   if (isa<UndefValue>(AI.getArraySize()))
209     return IC.ReplaceInstUsesWith(AI, Constant::getNullValue(AI.getType()));
210
211   // Ensure that the alloca array size argument has type intptr_t, so that
212   // any casting is exposed early.
213   Type *IntPtrTy = IC.getDataLayout().getIntPtrType(AI.getType());
214   if (AI.getArraySize()->getType() != IntPtrTy) {
215     Value *V = IC.Builder->CreateIntCast(AI.getArraySize(), IntPtrTy, false);
216     AI.setOperand(0, V);
217     return &AI;
218   }
219
220   return nullptr;
221 }
222
223 Instruction *InstCombiner::visitAllocaInst(AllocaInst &AI) {
224   if (auto *I = simplifyAllocaArraySize(*this, AI))
225     return I;
226
227   if (AI.getAllocatedType()->isSized()) {
228     // If the alignment is 0 (unspecified), assign it the preferred alignment.
229     if (AI.getAlignment() == 0)
230       AI.setAlignment(DL.getPrefTypeAlignment(AI.getAllocatedType()));
231
232     // Move all alloca's of zero byte objects to the entry block and merge them
233     // together.  Note that we only do this for alloca's, because malloc should
234     // allocate and return a unique pointer, even for a zero byte allocation.
235     if (DL.getTypeAllocSize(AI.getAllocatedType()) == 0) {
236       // For a zero sized alloca there is no point in doing an array allocation.
237       // This is helpful if the array size is a complicated expression not used
238       // elsewhere.
239       if (AI.isArrayAllocation()) {
240         AI.setOperand(0, ConstantInt::get(AI.getArraySize()->getType(), 1));
241         return &AI;
242       }
243
244       // Get the first instruction in the entry block.
245       BasicBlock &EntryBlock = AI.getParent()->getParent()->getEntryBlock();
246       Instruction *FirstInst = EntryBlock.getFirstNonPHIOrDbg();
247       if (FirstInst != &AI) {
248         // If the entry block doesn't start with a zero-size alloca then move
249         // this one to the start of the entry block.  There is no problem with
250         // dominance as the array size was forced to a constant earlier already.
251         AllocaInst *EntryAI = dyn_cast<AllocaInst>(FirstInst);
252         if (!EntryAI || !EntryAI->getAllocatedType()->isSized() ||
253             DL.getTypeAllocSize(EntryAI->getAllocatedType()) != 0) {
254           AI.moveBefore(FirstInst);
255           return &AI;
256         }
257
258         // If the alignment of the entry block alloca is 0 (unspecified),
259         // assign it the preferred alignment.
260         if (EntryAI->getAlignment() == 0)
261           EntryAI->setAlignment(
262               DL.getPrefTypeAlignment(EntryAI->getAllocatedType()));
263         // Replace this zero-sized alloca with the one at the start of the entry
264         // block after ensuring that the address will be aligned enough for both
265         // types.
266         unsigned MaxAlign = std::max(EntryAI->getAlignment(),
267                                      AI.getAlignment());
268         EntryAI->setAlignment(MaxAlign);
269         if (AI.getType() != EntryAI->getType())
270           return new BitCastInst(EntryAI, AI.getType());
271         return ReplaceInstUsesWith(AI, EntryAI);
272       }
273     }
274   }
275
276   if (AI.getAlignment()) {
277     // Check to see if this allocation is only modified by a memcpy/memmove from
278     // a constant global whose alignment is equal to or exceeds that of the
279     // allocation.  If this is the case, we can change all users to use
280     // the constant global instead.  This is commonly produced by the CFE by
281     // constructs like "void foo() { int A[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9...}; }" if 'A'
282     // is only subsequently read.
283     SmallVector<Instruction *, 4> ToDelete;
284     if (MemTransferInst *Copy = isOnlyCopiedFromConstantGlobal(&AI, ToDelete)) {
285       unsigned SourceAlign = getOrEnforceKnownAlignment(
286           Copy->getSource(), AI.getAlignment(), DL, &AI, AC, DT);
287       if (AI.getAlignment() <= SourceAlign) {
288         DEBUG(dbgs() << "Found alloca equal to global: " << AI << '\n');
289         DEBUG(dbgs() << "  memcpy = " << *Copy << '\n');
290         for (unsigned i = 0, e = ToDelete.size(); i != e; ++i)
291           EraseInstFromFunction(*ToDelete[i]);
292         Constant *TheSrc = cast<Constant>(Copy->getSource());
293         Constant *Cast
294           = ConstantExpr::getPointerBitCastOrAddrSpaceCast(TheSrc, AI.getType());
295         Instruction *NewI = ReplaceInstUsesWith(AI, Cast);
296         EraseInstFromFunction(*Copy);
297         ++NumGlobalCopies;
298         return NewI;
299       }
300     }
301   }
302
303   // At last, use the generic allocation site handler to aggressively remove
304   // unused allocas.
305   return visitAllocSite(AI);
306 }
307
308 /// \brief Helper to combine a load to a new type.
309 ///
310 /// This just does the work of combining a load to a new type. It handles
311 /// metadata, etc., and returns the new instruction. The \c NewTy should be the
312 /// loaded *value* type. This will convert it to a pointer, cast the operand to
313 /// that pointer type, load it, etc.
314 ///
315 /// Note that this will create all of the instructions with whatever insert
316 /// point the \c InstCombiner currently is using.
317 static LoadInst *combineLoadToNewType(InstCombiner &IC, LoadInst &LI, Type *NewTy,
318                                       const Twine &Suffix = "") {
319   Value *Ptr = LI.getPointerOperand();
320   unsigned AS = LI.getPointerAddressSpace();
321   SmallVector<std::pair<unsigned, MDNode *>, 8> MD;
322   LI.getAllMetadata(MD);
323
324   LoadInst *NewLoad = IC.Builder->CreateAlignedLoad(
325       IC.Builder->CreateBitCast(Ptr, NewTy->getPointerTo(AS)),
326       LI.getAlignment(), LI.getName() + Suffix);
327   MDBuilder MDB(NewLoad->getContext());
328   for (const auto &MDPair : MD) {
329     unsigned ID = MDPair.first;
330     MDNode *N = MDPair.second;
331     // Note, essentially every kind of metadata should be preserved here! This
332     // routine is supposed to clone a load instruction changing *only its type*.
333     // The only metadata it makes sense to drop is metadata which is invalidated
334     // when the pointer type changes. This should essentially never be the case
335     // in LLVM, but we explicitly switch over only known metadata to be
336     // conservatively correct. If you are adding metadata to LLVM which pertains
337     // to loads, you almost certainly want to add it here.
338     switch (ID) {
339     case LLVMContext::MD_dbg:
340     case LLVMContext::MD_tbaa:
341     case LLVMContext::MD_prof:
342     case LLVMContext::MD_fpmath:
343     case LLVMContext::MD_tbaa_struct:
344     case LLVMContext::MD_invariant_load:
345     case LLVMContext::MD_alias_scope:
346     case LLVMContext::MD_noalias:
347     case LLVMContext::MD_nontemporal:
348     case LLVMContext::MD_mem_parallel_loop_access:
349       // All of these directly apply.
350       NewLoad->setMetadata(ID, N);
351       break;
352
353     case LLVMContext::MD_nonnull:
354       // This only directly applies if the new type is also a pointer.
355       if (NewTy->isPointerTy()) {
356         NewLoad->setMetadata(ID, N);
357         break;
358       }
359       // If it's integral now, translate it to !range metadata.
360       if (NewTy->isIntegerTy()) {
361         auto *ITy = cast<IntegerType>(NewTy);
362         auto *NullInt = ConstantExpr::getPtrToInt(
363             ConstantPointerNull::get(cast<PointerType>(Ptr->getType())), ITy);
364         auto *NonNullInt =
365             ConstantExpr::getAdd(NullInt, ConstantInt::get(ITy, 1));
366         NewLoad->setMetadata(LLVMContext::MD_range,
367                              MDB.createRange(NonNullInt, NullInt));
368       }
369       break;
370
371     case LLVMContext::MD_range:
372       // FIXME: It would be nice to propagate this in some way, but the type
373       // conversions make it hard. If the new type is a pointer, we could
374       // translate it to !nonnull metadata.
375       break;
376     }
377   }
378   return NewLoad;
379 }
380
381 /// \brief Combine a store to a new type.
382 ///
383 /// Returns the newly created store instruction.
384 static StoreInst *combineStoreToNewValue(InstCombiner &IC, StoreInst &SI, Value *V) {
385   Value *Ptr = SI.getPointerOperand();
386   unsigned AS = SI.getPointerAddressSpace();
387   SmallVector<std::pair<unsigned, MDNode *>, 8> MD;
388   SI.getAllMetadata(MD);
389
390   StoreInst *NewStore = IC.Builder->CreateAlignedStore(
391       V, IC.Builder->CreateBitCast(Ptr, V->getType()->getPointerTo(AS)),
392       SI.getAlignment());
393   for (const auto &MDPair : MD) {
394     unsigned ID = MDPair.first;
395     MDNode *N = MDPair.second;
396     // Note, essentially every kind of metadata should be preserved here! This
397     // routine is supposed to clone a store instruction changing *only its
398     // type*. The only metadata it makes sense to drop is metadata which is
399     // invalidated when the pointer type changes. This should essentially
400     // never be the case in LLVM, but we explicitly switch over only known
401     // metadata to be conservatively correct. If you are adding metadata to
402     // LLVM which pertains to stores, you almost certainly want to add it
403     // here.
404     switch (ID) {
405     case LLVMContext::MD_dbg:
406     case LLVMContext::MD_tbaa:
407     case LLVMContext::MD_prof:
408     case LLVMContext::MD_fpmath:
409     case LLVMContext::MD_tbaa_struct:
410     case LLVMContext::MD_alias_scope:
411     case LLVMContext::MD_noalias:
412     case LLVMContext::MD_nontemporal:
413     case LLVMContext::MD_mem_parallel_loop_access:
414       // All of these directly apply.
415       NewStore->setMetadata(ID, N);
416       break;
417
418     case LLVMContext::MD_invariant_load:
419     case LLVMContext::MD_nonnull:
420     case LLVMContext::MD_range:
421       // These don't apply for stores.
422       break;
423     }
424   }
425
426   return NewStore;
427 }
428
429 /// \brief Combine loads to match the type of value their uses after looking
430 /// through intervening bitcasts.
431 ///
432 /// The core idea here is that if the result of a load is used in an operation,
433 /// we should load the type most conducive to that operation. For example, when
434 /// loading an integer and converting that immediately to a pointer, we should
435 /// instead directly load a pointer.
436 ///
437 /// However, this routine must never change the width of a load or the number of
438 /// loads as that would introduce a semantic change. This combine is expected to
439 /// be a semantic no-op which just allows loads to more closely model the types
440 /// of their consuming operations.
441 ///
442 /// Currently, we also refuse to change the precise type used for an atomic load
443 /// or a volatile load. This is debatable, and might be reasonable to change
444 /// later. However, it is risky in case some backend or other part of LLVM is
445 /// relying on the exact type loaded to select appropriate atomic operations.
446 static Instruction *combineLoadToOperationType(InstCombiner &IC, LoadInst &LI) {
447   // FIXME: We could probably with some care handle both volatile and atomic
448   // loads here but it isn't clear that this is important.
449   if (!LI.isSimple())
450     return nullptr;
451
452   if (LI.use_empty())
453     return nullptr;
454
455   Type *Ty = LI.getType();
456   const DataLayout &DL = IC.getDataLayout();
457
458   // Try to canonicalize loads which are only ever stored to operate over
459   // integers instead of any other type. We only do this when the loaded type
460   // is sized and has a size exactly the same as its store size and the store
461   // size is a legal integer type.
462   if (!Ty->isIntegerTy() && Ty->isSized() &&
463       DL.isLegalInteger(DL.getTypeStoreSizeInBits(Ty)) &&
464       DL.getTypeStoreSizeInBits(Ty) == DL.getTypeSizeInBits(Ty)) {
465     if (std::all_of(LI.user_begin(), LI.user_end(), [&LI](User *U) {
466           auto *SI = dyn_cast<StoreInst>(U);
467           return SI && SI->getPointerOperand() != &LI;
468         })) {
469       LoadInst *NewLoad = combineLoadToNewType(
470           IC, LI,
471           Type::getIntNTy(LI.getContext(), DL.getTypeStoreSizeInBits(Ty)));
472       // Replace all the stores with stores of the newly loaded value.
473       for (auto UI = LI.user_begin(), UE = LI.user_end(); UI != UE;) {
474         auto *SI = cast<StoreInst>(*UI++);
475         IC.Builder->SetInsertPoint(SI);
476         combineStoreToNewValue(IC, *SI, NewLoad);
477         IC.EraseInstFromFunction(*SI);
478       }
479       assert(LI.use_empty() && "Failed to remove all users of the load!");
480       // Return the old load so the combiner can delete it safely.
481       return &LI;
482     }
483   }
484
485   // Fold away bit casts of the loaded value by loading the desired type.
486   // We can do this for BitCastInsts as well as casts from and to pointer types,
487   // as long as those are noops (i.e., the source or dest type have the same
488   // bitwidth as the target's pointers).
489   if (LI.hasOneUse())
490     if (auto* CI = dyn_cast<CastInst>(LI.user_back())) {
491       if (CI->isNoopCast(DL)) {
492         LoadInst *NewLoad = combineLoadToNewType(IC, LI, CI->getDestTy());
493         CI->replaceAllUsesWith(NewLoad);
494         IC.EraseInstFromFunction(*CI);
495         return &LI;
496       }
497     }
498
499   // FIXME: We should also canonicalize loads of vectors when their elements are
500   // cast to other types.
501   return nullptr;
502 }
503
504 static Instruction *unpackLoadToAggregate(InstCombiner &IC, LoadInst &LI) {
505   // FIXME: We could probably with some care handle both volatile and atomic
506   // stores here but it isn't clear that this is important.
507   if (!LI.isSimple())
508     return nullptr;
509
510   Type *T = LI.getType();
511   if (!T->isAggregateType())
512     return nullptr;
513
514   assert(LI.getAlignment() && "Alignment must be set at this point");
515
516   if (auto *ST = dyn_cast<StructType>(T)) {
517     // If the struct only have one element, we unpack.
518     if (ST->getNumElements() == 1) {
519       LoadInst *NewLoad = combineLoadToNewType(IC, LI, ST->getTypeAtIndex(0U),
520                                                ".unpack");
521       return IC.ReplaceInstUsesWith(LI, IC.Builder->CreateInsertValue(
522         UndefValue::get(T), NewLoad, 0, LI.getName()));
523     }
524   }
525
526   if (auto *AT = dyn_cast<ArrayType>(T)) {
527     // If the array only have one element, we unpack.
528     if (AT->getNumElements() == 1) {
529       LoadInst *NewLoad = combineLoadToNewType(IC, LI, AT->getElementType(),
530                                                ".unpack");
531       return IC.ReplaceInstUsesWith(LI, IC.Builder->CreateInsertValue(
532         UndefValue::get(T), NewLoad, 0, LI.getName()));
533     }
534   }
535
536   return nullptr;
537 }
538
539 // If we can determine that all possible objects pointed to by the provided
540 // pointer value are, not only dereferenceable, but also definitively less than
541 // or equal to the provided maximum size, then return true. Otherwise, return
542 // false (constant global values and allocas fall into this category).
543 //
544 // FIXME: This should probably live in ValueTracking (or similar).
545 static bool isObjectSizeLessThanOrEq(Value *V, uint64_t MaxSize,
546                                      const DataLayout &DL) {
547   SmallPtrSet<Value *, 4> Visited;
548   SmallVector<Value *, 4> Worklist(1, V);
549
550   do {
551     Value *P = Worklist.pop_back_val();
552     P = P->stripPointerCasts();
553
554     if (!Visited.insert(P).second)
555       continue;
556
557     if (SelectInst *SI = dyn_cast<SelectInst>(P)) {
558       Worklist.push_back(SI->getTrueValue());
559       Worklist.push_back(SI->getFalseValue());
560       continue;
561     }
562
563     if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(P)) {
564       for (Value *IncValue : PN->incoming_values())
565         Worklist.push_back(IncValue);
566       continue;
567     }
568
569     if (GlobalAlias *GA = dyn_cast<GlobalAlias>(P)) {
570       if (GA->mayBeOverridden())
571         return false;
572       Worklist.push_back(GA->getAliasee());
573       continue;
574     }
575
576     // If we know how big this object is, and it is less than MaxSize, continue
577     // searching. Otherwise, return false.
578     if (AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(P)) {
579       if (!AI->getAllocatedType()->isSized())
580         return false;
581
582       ConstantInt *CS = dyn_cast<ConstantInt>(AI->getArraySize());
583       if (!CS)
584         return false;
585
586       uint64_t TypeSize = DL.getTypeAllocSize(AI->getAllocatedType());
587       // Make sure that, even if the multiplication below would wrap as an
588       // uint64_t, we still do the right thing.
589       if ((CS->getValue().zextOrSelf(128)*APInt(128, TypeSize)).ugt(MaxSize))
590         return false;
591       continue;
592     }
593
594     if (GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(P)) {
595       if (!GV->hasDefinitiveInitializer() || !GV->isConstant())
596         return false;
597
598       uint64_t InitSize = DL.getTypeAllocSize(GV->getType()->getElementType());
599       if (InitSize > MaxSize)
600         return false;
601       continue;
602     }
603
604     return false;
605   } while (!Worklist.empty());
606
607   return true;
608 }
609
610 // If we're indexing into an object of a known size, and the outer index is
611 // not a constant, but having any value but zero would lead to undefined
612 // behavior, replace it with zero.
613 //
614 // For example, if we have:
615 // @f.a = private unnamed_addr constant [1 x i32] [i32 12], align 4
616 // ...
617 // %arrayidx = getelementptr inbounds [1 x i32]* @f.a, i64 0, i64 %x
618 // ... = load i32* %arrayidx, align 4
619 // Then we know that we can replace %x in the GEP with i64 0.
620 //
621 // FIXME: We could fold any GEP index to zero that would cause UB if it were
622 // not zero. Currently, we only handle the first such index. Also, we could
623 // also search through non-zero constant indices if we kept track of the
624 // offsets those indices implied.
625 static bool canReplaceGEPIdxWithZero(InstCombiner &IC, GetElementPtrInst *GEPI,
626                                      Instruction *MemI, unsigned &Idx) {
627   if (GEPI->getNumOperands() < 2)
628     return false;
629
630   // Find the first non-zero index of a GEP. If all indices are zero, return
631   // one past the last index.
632   auto FirstNZIdx = [](const GetElementPtrInst *GEPI) {
633     unsigned I = 1;
634     for (unsigned IE = GEPI->getNumOperands(); I != IE; ++I) {
635       Value *V = GEPI->getOperand(I);
636       if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V))
637         if (CI->isZero())
638           continue;
639
640       break;
641     }
642
643     return I;
644   };
645
646   // Skip through initial 'zero' indices, and find the corresponding pointer
647   // type. See if the next index is not a constant.
648   Idx = FirstNZIdx(GEPI);
649   if (Idx == GEPI->getNumOperands())
650     return false;
651   if (isa<Constant>(GEPI->getOperand(Idx)))
652     return false;
653
654   SmallVector<Value *, 4> Ops(GEPI->idx_begin(), GEPI->idx_begin() + Idx);
655   Type *AllocTy = GetElementPtrInst::getIndexedType(
656       cast<PointerType>(GEPI->getOperand(0)->getType()->getScalarType())
657           ->getElementType(),
658       Ops);
659   if (!AllocTy || !AllocTy->isSized())
660     return false;
661   const DataLayout &DL = IC.getDataLayout();
662   uint64_t TyAllocSize = DL.getTypeAllocSize(AllocTy);
663
664   // If there are more indices after the one we might replace with a zero, make
665   // sure they're all non-negative. If any of them are negative, the overall
666   // address being computed might be before the base address determined by the
667   // first non-zero index.
668   auto IsAllNonNegative = [&]() {
669     for (unsigned i = Idx+1, e = GEPI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
670       bool KnownNonNegative, KnownNegative;
671       IC.ComputeSignBit(GEPI->getOperand(i), KnownNonNegative,
672                         KnownNegative, 0, MemI);
673       if (KnownNonNegative)
674         continue;
675       return false;
676     }
677
678     return true;
679   };
680
681   // FIXME: If the GEP is not inbounds, and there are extra indices after the
682   // one we'll replace, those could cause the address computation to wrap
683   // (rendering the IsAllNonNegative() check below insufficient). We can do
684   // better, ignoring zero indices (and other indices we can prove small
685   // enough not to wrap).
686   if (Idx+1 != GEPI->getNumOperands() && !GEPI->isInBounds())
687     return false;
688
689   // Note that isObjectSizeLessThanOrEq will return true only if the pointer is
690   // also known to be dereferenceable.
691   return isObjectSizeLessThanOrEq(GEPI->getOperand(0), TyAllocSize, DL) &&
692          IsAllNonNegative();
693 }
694
695 // If we're indexing into an object with a variable index for the memory
696 // access, but the object has only one element, we can assume that the index
697 // will always be zero. If we replace the GEP, return it.
698 template <typename T>
699 static Instruction *replaceGEPIdxWithZero(InstCombiner &IC, Value *Ptr,
700                                           T &MemI) {
701   if (GetElementPtrInst *GEPI = dyn_cast<GetElementPtrInst>(Ptr)) {
702     unsigned Idx;
703     if (canReplaceGEPIdxWithZero(IC, GEPI, &MemI, Idx)) {
704       Instruction *NewGEPI = GEPI->clone();
705       NewGEPI->setOperand(Idx,
706         ConstantInt::get(GEPI->getOperand(Idx)->getType(), 0));
707       NewGEPI->insertBefore(GEPI);
708       MemI.setOperand(MemI.getPointerOperandIndex(), NewGEPI);
709       return NewGEPI;
710     }
711   }
712
713   return nullptr;
714 }
715
716 Instruction *InstCombiner::visitLoadInst(LoadInst &LI) {
717   Value *Op = LI.getOperand(0);
718
719   // Try to canonicalize the loaded type.
720   if (Instruction *Res = combineLoadToOperationType(*this, LI))
721     return Res;
722
723   // Attempt to improve the alignment.
724   unsigned KnownAlign = getOrEnforceKnownAlignment(
725       Op, DL.getPrefTypeAlignment(LI.getType()), DL, &LI, AC, DT);
726   unsigned LoadAlign = LI.getAlignment();
727   unsigned EffectiveLoadAlign =
728       LoadAlign != 0 ? LoadAlign : DL.getABITypeAlignment(LI.getType());
729
730   if (KnownAlign > EffectiveLoadAlign)
731     LI.setAlignment(KnownAlign);
732   else if (LoadAlign == 0)
733     LI.setAlignment(EffectiveLoadAlign);
734
735   // Replace GEP indices if possible.
736   if (Instruction *NewGEPI = replaceGEPIdxWithZero(*this, Op, LI)) {
737       Worklist.Add(NewGEPI);
738       return &LI;
739   }
740
741   // None of the following transforms are legal for volatile/atomic loads.
742   // FIXME: Some of it is okay for atomic loads; needs refactoring.
743   if (!LI.isSimple()) return nullptr;
744
745   if (Instruction *Res = unpackLoadToAggregate(*this, LI))
746     return Res;
747
748   // Do really simple store-to-load forwarding and load CSE, to catch cases
749   // where there are several consecutive memory accesses to the same location,
750   // separated by a few arithmetic operations.
751   BasicBlock::iterator BBI = &LI;
752   AAMDNodes AATags;
753   if (Value *AvailableVal =
754       FindAvailableLoadedValue(Op, LI.getParent(), BBI,
755                                DefMaxInstsToScan, AA, &AATags)) {
756     if (LoadInst *NLI = dyn_cast<LoadInst>(AvailableVal)) {
757       unsigned KnownIDs[] = {
758           LLVMContext::MD_tbaa,           LLVMContext::MD_alias_scope,
759           LLVMContext::MD_noalias,        LLVMContext::MD_range,
760           LLVMContext::MD_invariant_load, LLVMContext::MD_nonnull,
761           LLVMContext::MD_invariant_group};
762       combineMetadata(NLI, &LI, KnownIDs);
763     };
764
765     return ReplaceInstUsesWith(
766         LI, Builder->CreateBitOrPointerCast(AvailableVal, LI.getType(),
767                                             LI.getName() + ".cast"));
768   }
769
770   // load(gep null, ...) -> unreachable
771   if (GetElementPtrInst *GEPI = dyn_cast<GetElementPtrInst>(Op)) {
772     const Value *GEPI0 = GEPI->getOperand(0);
773     // TODO: Consider a target hook for valid address spaces for this xform.
774     if (isa<ConstantPointerNull>(GEPI0) && GEPI->getPointerAddressSpace() == 0){
775       // Insert a new store to null instruction before the load to indicate
776       // that this code is not reachable.  We do this instead of inserting
777       // an unreachable instruction directly because we cannot modify the
778       // CFG.
779       new StoreInst(UndefValue::get(LI.getType()),
780                     Constant::getNullValue(Op->getType()), &LI);
781       return ReplaceInstUsesWith(LI, UndefValue::get(LI.getType()));
782     }
783   }
784
785   // load null/undef -> unreachable
786   // TODO: Consider a target hook for valid address spaces for this xform.
787   if (isa<UndefValue>(Op) ||
788       (isa<ConstantPointerNull>(Op) && LI.getPointerAddressSpace() == 0)) {
789     // Insert a new store to null instruction before the load to indicate that
790     // this code is not reachable.  We do this instead of inserting an
791     // unreachable instruction directly because we cannot modify the CFG.
792     new StoreInst(UndefValue::get(LI.getType()),
793                   Constant::getNullValue(Op->getType()), &LI);
794     return ReplaceInstUsesWith(LI, UndefValue::get(LI.getType()));
795   }
796
797   if (Op->hasOneUse()) {
798     // Change select and PHI nodes to select values instead of addresses: this
799     // helps alias analysis out a lot, allows many others simplifications, and
800     // exposes redundancy in the code.
801     //
802     // Note that we cannot do the transformation unless we know that the
803     // introduced loads cannot trap!  Something like this is valid as long as
804     // the condition is always false: load (select bool %C, int* null, int* %G),
805     // but it would not be valid if we transformed it to load from null
806     // unconditionally.
807     //
808     if (SelectInst *SI = dyn_cast<SelectInst>(Op)) {
809       // load (select (Cond, &V1, &V2))  --> select(Cond, load &V1, load &V2).
810       unsigned Align = LI.getAlignment();
811       if (isSafeToLoadUnconditionally(SI->getOperand(1), SI, Align) &&
812           isSafeToLoadUnconditionally(SI->getOperand(2), SI, Align)) {
813         LoadInst *V1 = Builder->CreateLoad(SI->getOperand(1),
814                                            SI->getOperand(1)->getName()+".val");
815         LoadInst *V2 = Builder->CreateLoad(SI->getOperand(2),
816                                            SI->getOperand(2)->getName()+".val");
817         V1->setAlignment(Align);
818         V2->setAlignment(Align);
819         return SelectInst::Create(SI->getCondition(), V1, V2);
820       }
821
822       // load (select (cond, null, P)) -> load P
823       if (isa<ConstantPointerNull>(SI->getOperand(1)) &&
824           LI.getPointerAddressSpace() == 0) {
825         LI.setOperand(0, SI->getOperand(2));
826         return &LI;
827       }
828
829       // load (select (cond, P, null)) -> load P
830       if (isa<ConstantPointerNull>(SI->getOperand(2)) &&
831           LI.getPointerAddressSpace() == 0) {
832         LI.setOperand(0, SI->getOperand(1));
833         return &LI;
834       }
835     }
836   }
837   return nullptr;
838 }
839
840 /// \brief Combine stores to match the type of value being stored.
841 ///
842 /// The core idea here is that the memory does not have any intrinsic type and
843 /// where we can we should match the type of a store to the type of value being
844 /// stored.
845 ///
846 /// However, this routine must never change the width of a store or the number of
847 /// stores as that would introduce a semantic change. This combine is expected to
848 /// be a semantic no-op which just allows stores to more closely model the types
849 /// of their incoming values.
850 ///
851 /// Currently, we also refuse to change the precise type used for an atomic or
852 /// volatile store. This is debatable, and might be reasonable to change later.
853 /// However, it is risky in case some backend or other part of LLVM is relying
854 /// on the exact type stored to select appropriate atomic operations.
855 ///
856 /// \returns true if the store was successfully combined away. This indicates
857 /// the caller must erase the store instruction. We have to let the caller erase
858 /// the store instruction as otherwise there is no way to signal whether it was
859 /// combined or not: IC.EraseInstFromFunction returns a null pointer.
860 static bool combineStoreToValueType(InstCombiner &IC, StoreInst &SI) {
861   // FIXME: We could probably with some care handle both volatile and atomic
862   // stores here but it isn't clear that this is important.
863   if (!SI.isSimple())
864     return false;
865
866   Value *V = SI.getValueOperand();
867
868   // Fold away bit casts of the stored value by storing the original type.
869   if (auto *BC = dyn_cast<BitCastInst>(V)) {
870     V = BC->getOperand(0);
871     combineStoreToNewValue(IC, SI, V);
872     return true;
873   }
874
875   // FIXME: We should also canonicalize loads of vectors when their elements are
876   // cast to other types.
877   return false;
878 }
879
880 static bool unpackStoreToAggregate(InstCombiner &IC, StoreInst &SI) {
881   // FIXME: We could probably with some care handle both volatile and atomic
882   // stores here but it isn't clear that this is important.
883   if (!SI.isSimple())
884     return false;
885
886   Value *V = SI.getValueOperand();
887   Type *T = V->getType();
888
889   if (!T->isAggregateType())
890     return false;
891
892   if (auto *ST = dyn_cast<StructType>(T)) {
893     // If the struct only have one element, we unpack.
894     if (ST->getNumElements() == 1) {
895       V = IC.Builder->CreateExtractValue(V, 0);
896       combineStoreToNewValue(IC, SI, V);
897       return true;
898     }
899   }
900
901   if (auto *AT = dyn_cast<ArrayType>(T)) {
902     // If the array only have one element, we unpack.
903     if (AT->getNumElements() == 1) {
904       V = IC.Builder->CreateExtractValue(V, 0);
905       combineStoreToNewValue(IC, SI, V);
906       return true;
907     }
908   }
909
910   return false;
911 }
912
913 /// equivalentAddressValues - Test if A and B will obviously have the same
914 /// value. This includes recognizing that %t0 and %t1 will have the same
915 /// value in code like this:
916 ///   %t0 = getelementptr \@a, 0, 3
917 ///   store i32 0, i32* %t0
918 ///   %t1 = getelementptr \@a, 0, 3
919 ///   %t2 = load i32* %t1
920 ///
921 static bool equivalentAddressValues(Value *A, Value *B) {
922   // Test if the values are trivially equivalent.
923   if (A == B) return true;
924
925   // Test if the values come form identical arithmetic instructions.
926   // This uses isIdenticalToWhenDefined instead of isIdenticalTo because
927   // its only used to compare two uses within the same basic block, which
928   // means that they'll always either have the same value or one of them
929   // will have an undefined value.
930   if (isa<BinaryOperator>(A) ||
931       isa<CastInst>(A) ||
932       isa<PHINode>(A) ||
933       isa<GetElementPtrInst>(A))
934     if (Instruction *BI = dyn_cast<Instruction>(B))
935       if (cast<Instruction>(A)->isIdenticalToWhenDefined(BI))
936         return true;
937
938   // Otherwise they may not be equivalent.
939   return false;
940 }
941
942 Instruction *InstCombiner::visitStoreInst(StoreInst &SI) {
943   Value *Val = SI.getOperand(0);
944   Value *Ptr = SI.getOperand(1);
945
946   // Try to canonicalize the stored type.
947   if (combineStoreToValueType(*this, SI))
948     return EraseInstFromFunction(SI);
949
950   // Attempt to improve the alignment.
951   unsigned KnownAlign = getOrEnforceKnownAlignment(
952       Ptr, DL.getPrefTypeAlignment(Val->getType()), DL, &SI, AC, DT);
953   unsigned StoreAlign = SI.getAlignment();
954   unsigned EffectiveStoreAlign =
955       StoreAlign != 0 ? StoreAlign : DL.getABITypeAlignment(Val->getType());
956
957   if (KnownAlign > EffectiveStoreAlign)
958     SI.setAlignment(KnownAlign);
959   else if (StoreAlign == 0)
960     SI.setAlignment(EffectiveStoreAlign);
961
962   // Try to canonicalize the stored type.
963   if (unpackStoreToAggregate(*this, SI))
964     return EraseInstFromFunction(SI);
965
966   // Replace GEP indices if possible.
967   if (Instruction *NewGEPI = replaceGEPIdxWithZero(*this, Ptr, SI)) {
968       Worklist.Add(NewGEPI);
969       return &SI;
970   }
971
972   // Don't hack volatile/atomic stores.
973   // FIXME: Some bits are legal for atomic stores; needs refactoring.
974   if (!SI.isSimple()) return nullptr;
975
976   // If the RHS is an alloca with a single use, zapify the store, making the
977   // alloca dead.
978   if (Ptr->hasOneUse()) {
979     if (isa<AllocaInst>(Ptr))
980       return EraseInstFromFunction(SI);
981     if (GetElementPtrInst *GEP = dyn_cast<GetElementPtrInst>(Ptr)) {
982       if (isa<AllocaInst>(GEP->getOperand(0))) {
983         if (GEP->getOperand(0)->hasOneUse())
984           return EraseInstFromFunction(SI);
985       }
986     }
987   }
988
989   // Do really simple DSE, to catch cases where there are several consecutive
990   // stores to the same location, separated by a few arithmetic operations. This
991   // situation often occurs with bitfield accesses.
992   BasicBlock::iterator BBI = &SI;
993   for (unsigned ScanInsts = 6; BBI != SI.getParent()->begin() && ScanInsts;
994        --ScanInsts) {
995     --BBI;
996     // Don't count debug info directives, lest they affect codegen,
997     // and we skip pointer-to-pointer bitcasts, which are NOPs.
998     if (isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI) ||
999         (isa<BitCastInst>(BBI) && BBI->getType()->isPointerTy())) {
1000       ScanInsts++;
1001       continue;
1002     }
1003
1004     if (StoreInst *PrevSI = dyn_cast<StoreInst>(BBI)) {
1005       // Prev store isn't volatile, and stores to the same location?
1006       if (PrevSI->isSimple() && equivalentAddressValues(PrevSI->getOperand(1),
1007                                                         SI.getOperand(1))) {
1008         ++NumDeadStore;
1009         ++BBI;
1010         EraseInstFromFunction(*PrevSI);
1011         continue;
1012       }
1013       break;
1014     }
1015
1016     // If this is a load, we have to stop.  However, if the loaded value is from
1017     // the pointer we're loading and is producing the pointer we're storing,
1018     // then *this* store is dead (X = load P; store X -> P).
1019     if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(BBI)) {
1020       if (LI == Val && equivalentAddressValues(LI->getOperand(0), Ptr) &&
1021           LI->isSimple())
1022         return EraseInstFromFunction(SI);
1023
1024       // Otherwise, this is a load from some other location.  Stores before it
1025       // may not be dead.
1026       break;
1027     }
1028
1029     // Don't skip over loads or things that can modify memory.
1030     if (BBI->mayWriteToMemory() || BBI->mayReadFromMemory())
1031       break;
1032   }
1033
1034   // store X, null    -> turns into 'unreachable' in SimplifyCFG
1035   if (isa<ConstantPointerNull>(Ptr) && SI.getPointerAddressSpace() == 0) {
1036     if (!isa<UndefValue>(Val)) {
1037       SI.setOperand(0, UndefValue::get(Val->getType()));
1038       if (Instruction *U = dyn_cast<Instruction>(Val))
1039         Worklist.Add(U);  // Dropped a use.
1040     }
1041     return nullptr;  // Do not modify these!
1042   }
1043
1044   // store undef, Ptr -> noop
1045   if (isa<UndefValue>(Val))
1046     return EraseInstFromFunction(SI);
1047
1048   // If this store is the last instruction in the basic block (possibly
1049   // excepting debug info instructions), and if the block ends with an
1050   // unconditional branch, try to move it to the successor block.
1051   BBI = &SI;
1052   do {
1053     ++BBI;
1054   } while (isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI) ||
1055            (isa<BitCastInst>(BBI) && BBI->getType()->isPointerTy()));
1056   if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(BBI))
1057     if (BI->isUnconditional())
1058       if (SimplifyStoreAtEndOfBlock(SI))
1059         return nullptr;  // xform done!
1060
1061   return nullptr;
1062 }
1063
1064 /// SimplifyStoreAtEndOfBlock - Turn things like:
1065 ///   if () { *P = v1; } else { *P = v2 }
1066 /// into a phi node with a store in the successor.
1067 ///
1068 /// Simplify things like:
1069 ///   *P = v1; if () { *P = v2; }
1070 /// into a phi node with a store in the successor.
1071 ///
1072 bool InstCombiner::SimplifyStoreAtEndOfBlock(StoreInst &SI) {
1073   BasicBlock *StoreBB = SI.getParent();
1074
1075   // Check to see if the successor block has exactly two incoming edges.  If
1076   // so, see if the other predecessor contains a store to the same location.
1077   // if so, insert a PHI node (if needed) and move the stores down.
1078   BasicBlock *DestBB = StoreBB->getTerminator()->getSuccessor(0);
1079
1080   // Determine whether Dest has exactly two predecessors and, if so, compute
1081   // the other predecessor.
1082   pred_iterator PI = pred_begin(DestBB);
1083   BasicBlock *P = *PI;
1084   BasicBlock *OtherBB = nullptr;
1085
1086   if (P != StoreBB)
1087     OtherBB = P;
1088
1089   if (++PI == pred_end(DestBB))
1090     return false;
1091
1092   P = *PI;
1093   if (P != StoreBB) {
1094     if (OtherBB)
1095       return false;
1096     OtherBB = P;
1097   }
1098   if (++PI != pred_end(DestBB))
1099     return false;
1100
1101   // Bail out if all the relevant blocks aren't distinct (this can happen,
1102   // for example, if SI is in an infinite loop)
1103   if (StoreBB == DestBB || OtherBB == DestBB)
1104     return false;
1105
1106   // Verify that the other block ends in a branch and is not otherwise empty.
1107   BasicBlock::iterator BBI = OtherBB->getTerminator();
1108   BranchInst *OtherBr = dyn_cast<BranchInst>(BBI);
1109   if (!OtherBr || BBI == OtherBB->begin())
1110     return false;
1111
1112   // If the other block ends in an unconditional branch, check for the 'if then
1113   // else' case.  there is an instruction before the branch.
1114   StoreInst *OtherStore = nullptr;
1115   if (OtherBr->isUnconditional()) {
1116     --BBI;
1117     // Skip over debugging info.
1118     while (isa<DbgInfoIntrinsic>(BBI) ||
1119            (isa<BitCastInst>(BBI) && BBI->getType()->isPointerTy())) {
1120       if (BBI==OtherBB->begin())
1121         return false;
1122       --BBI;
1123     }
1124     // If this isn't a store, isn't a store to the same location, or is not the
1125     // right kind of store, bail out.
1126     OtherStore = dyn_cast<StoreInst>(BBI);
1127     if (!OtherStore || OtherStore->getOperand(1) != SI.getOperand(1) ||
1128         !SI.isSameOperationAs(OtherStore))
1129       return false;
1130   } else {
1131     // Otherwise, the other block ended with a conditional branch. If one of the
1132     // destinations is StoreBB, then we have the if/then case.
1133     if (OtherBr->getSuccessor(0) != StoreBB &&
1134         OtherBr->getSuccessor(1) != StoreBB)
1135       return false;
1136
1137     // Okay, we know that OtherBr now goes to Dest and StoreBB, so this is an
1138     // if/then triangle.  See if there is a store to the same ptr as SI that
1139     // lives in OtherBB.
1140     for (;; --BBI) {
1141       // Check to see if we find the matching store.
1142       if ((OtherStore = dyn_cast<StoreInst>(BBI))) {
1143         if (OtherStore->getOperand(1) != SI.getOperand(1) ||
1144             !SI.isSameOperationAs(OtherStore))
1145           return false;
1146         break;
1147       }
1148       // If we find something that may be using or overwriting the stored
1149       // value, or if we run out of instructions, we can't do the xform.
1150       if (BBI->mayReadFromMemory() || BBI->mayWriteToMemory() ||
1151           BBI == OtherBB->begin())
1152         return false;
1153     }
1154
1155     // In order to eliminate the store in OtherBr, we have to
1156     // make sure nothing reads or overwrites the stored value in
1157     // StoreBB.
1158     for (BasicBlock::iterator I = StoreBB->begin(); &*I != &SI; ++I) {
1159       // FIXME: This should really be AA driven.
1160       if (I->mayReadFromMemory() || I->mayWriteToMemory())
1161         return false;
1162     }
1163   }
1164
1165   // Insert a PHI node now if we need it.
1166   Value *MergedVal = OtherStore->getOperand(0);
1167   if (MergedVal != SI.getOperand(0)) {
1168     PHINode *PN = PHINode::Create(MergedVal->getType(), 2, "storemerge");
1169     PN->addIncoming(SI.getOperand(0), SI.getParent());
1170     PN->addIncoming(OtherStore->getOperand(0), OtherBB);
1171     MergedVal = InsertNewInstBefore(PN, DestBB->front());
1172   }
1173
1174   // Advance to a place where it is safe to insert the new store and
1175   // insert it.
1176   BBI = DestBB->getFirstInsertionPt();
1177   StoreInst *NewSI = new StoreInst(MergedVal, SI.getOperand(1),
1178                                    SI.isVolatile(),
1179                                    SI.getAlignment(),
1180                                    SI.getOrdering(),
1181                                    SI.getSynchScope());
1182   InsertNewInstBefore(NewSI, *BBI);
1183   NewSI->setDebugLoc(OtherStore->getDebugLoc());
1184
1185   // If the two stores had AA tags, merge them.
1186   AAMDNodes AATags;
1187   SI.getAAMetadata(AATags);
1188   if (AATags) {
1189     OtherStore->getAAMetadata(AATags, /* Merge = */ true);
1190     NewSI->setAAMetadata(AATags);
1191   }
1192
1193   // Nuke the old stores.
1194   EraseInstFromFunction(SI);
1195   EraseInstFromFunction(*OtherStore);
1196   return true;
1197 }