lib/Transforms/Scalar/GVN.cpp

   1 //===- GVN.cpp - Eliminate redundant values and loads ---------------------===//
   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 pass performs global value numbering to eliminate fully redundant
  11 // instructions.  It also performs simple dead load elimination.
  12 //
  13 // Note that this pass does the value numbering itself; it does not use the
  14 // ValueNumbering analysis passes.
  15 //
  16 //===----------------------------------------------------------------------===//
  17
  18 #define DEBUG_TYPE "gvn"
  19 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
  20 #include "llvm/BasicBlock.h"
  21 #include "llvm/Constants.h"
  22 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  23 #include "llvm/GlobalVariable.h"
  24 #include "llvm/Function.h"
  25 #include "llvm/IntrinsicInst.h"
  26 #include "llvm/LLVMContext.h"
  27 #include "llvm/Operator.h"
  28 #include "llvm/Value.h"
  29 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
  30 #include "llvm/ADT/DepthFirstIterator.h"
  31 #include "llvm/ADT/PostOrderIterator.h"
  32 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  33 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  34 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  35 #include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
  36 #include "llvm/Analysis/ConstantFolding.h"
  37 #include "llvm/Analysis/Dominators.h"
  38 #include "llvm/Analysis/Loads.h"
  39 #include "llvm/Analysis/MemoryBuiltins.h"
  40 #include "llvm/Analysis/MemoryDependenceAnalysis.h"
  41 #include "llvm/Analysis/PHITransAddr.h"
  42 #include "llvm/Support/CFG.h"
  43 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  44 #include "llvm/Support/Debug.h"
  45 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  46 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
  47 #include "llvm/Support/IRBuilder.h"
  48 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  49 #include "llvm/Target/TargetData.h"
  50 #include "llvm/Transforms/Utils/BasicBlockUtils.h"
  51 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
  52 #include "llvm/Transforms/Utils/SSAUpdater.h"
  53 using namespace llvm;
  54
  55 STATISTIC(NumGVNInstr,  "Number of instructions deleted");
  56 STATISTIC(NumGVNLoad,   "Number of loads deleted");
  57 STATISTIC(NumGVNPRE,    "Number of instructions PRE'd");
  58 STATISTIC(NumGVNBlocks, "Number of blocks merged");
  59 STATISTIC(NumPRELoad,   "Number of loads PRE'd");
  60
  61 static cl::opt<bool> EnablePRE("enable-pre",
  62                                cl::init(true), cl::Hidden);
  63 static cl::opt<bool> EnableLoadPRE("enable-load-pre", cl::init(true));
  64 static cl::opt<bool> EnableFullLoadPRE("enable-full-load-pre", cl::init(false));
  65
  66 //===----------------------------------------------------------------------===//
  67 //                         ValueTable Class
  68 //===----------------------------------------------------------------------===//
  69
  70 /// This class holds the mapping between values and value numbers.  It is used
  71 /// as an efficient mechanism to determine the expression-wise equivalence of
  72 /// two values.
  73 namespace {
  74   struct Expression {
  75     enum ExpressionOpcode {
  76       ADD = Instruction::Add,
  77       FADD = Instruction::FAdd,
  78       SUB = Instruction::Sub,
  79       FSUB = Instruction::FSub,
  80       MUL = Instruction::Mul,
  81       FMUL = Instruction::FMul,
  82       UDIV = Instruction::UDiv,
  83       SDIV = Instruction::SDiv,
  84       FDIV = Instruction::FDiv,
  85       UREM = Instruction::URem,
  86       SREM = Instruction::SRem,
  87       FREM = Instruction::FRem,
  88       SHL = Instruction::Shl,
  89       LSHR = Instruction::LShr,
  90       ASHR = Instruction::AShr,
  91       AND = Instruction::And,
  92       OR = Instruction::Or,
  93       XOR = Instruction::Xor,
  94       TRUNC = Instruction::Trunc,
  95       ZEXT = Instruction::ZExt,
  96       SEXT = Instruction::SExt,
  97       FPTOUI = Instruction::FPToUI,
  98       FPTOSI = Instruction::FPToSI,
  99       UITOFP = Instruction::UIToFP,
 100       SITOFP = Instruction::SIToFP,
 101       FPTRUNC = Instruction::FPTrunc,
 102       FPEXT = Instruction::FPExt,
 103       PTRTOINT = Instruction::PtrToInt,
 104       INTTOPTR = Instruction::IntToPtr,
 105       BITCAST = Instruction::BitCast,
 106       ICMPEQ, ICMPNE, ICMPUGT, ICMPUGE, ICMPULT, ICMPULE,
 107       ICMPSGT, ICMPSGE, ICMPSLT, ICMPSLE, FCMPOEQ,
 108       FCMPOGT, FCMPOGE, FCMPOLT, FCMPOLE, FCMPONE,
 109       FCMPORD, FCMPUNO, FCMPUEQ, FCMPUGT, FCMPUGE,
 110       FCMPULT, FCMPULE, FCMPUNE, EXTRACT, INSERT,
 111       SHUFFLE, SELECT, GEP, CALL, CONSTANT,
 112       INSERTVALUE, EXTRACTVALUE, EMPTY, TOMBSTONE };
 113
 114     ExpressionOpcode opcode;
 115     const Type* type;
 116     SmallVector<uint32_t, 4> varargs;
 117     Value *function;
 118
 119     Expression() { }
 120     Expression(ExpressionOpcode o) : opcode(o) { }
 121
 122     bool operator==(const Expression &other) const {
 123       if (opcode != other.opcode)
 124         return false;
 125       else if (opcode == EMPTY || opcode == TOMBSTONE)
 126         return true;
 127       else if (type != other.type)
 128         return false;
 129       else if (function != other.function)
 130         return false;
 131       else {
 132         if (varargs.size() != other.varargs.size())
 133           return false;
 134
 135         for (size_t i = 0; i < varargs.size(); ++i)
 136           if (varargs[i] != other.varargs[i])
 137             return false;
 138
 139         return true;
 140       }
 141     }
 142
 143     bool operator!=(const Expression &other) const {
 144       return !(*this == other);
 145     }
 146   };
 147
 148   class ValueTable {
 149     private:
 150       DenseMap<Value*, uint32_t> valueNumbering;
 151       DenseMap<Expression, uint32_t> expressionNumbering;
 152       AliasAnalysis* AA;
 153       MemoryDependenceAnalysis* MD;
 154       DominatorTree* DT;
 155
 156       uint32_t nextValueNumber;
 157
 158       Expression::ExpressionOpcode getOpcode(CmpInst* C);
 159       Expression create_expression(BinaryOperator* BO);
 160       Expression create_expression(CmpInst* C);
 161       Expression create_expression(ShuffleVectorInst* V);
 162       Expression create_expression(ExtractElementInst* C);
 163       Expression create_expression(InsertElementInst* V);
 164       Expression create_expression(SelectInst* V);
 165       Expression create_expression(CastInst* C);
 166       Expression create_expression(GetElementPtrInst* G);
 167       Expression create_expression(CallInst* C);
 168       Expression create_expression(Constant* C);
 169       Expression create_expression(ExtractValueInst* C);
 170       Expression create_expression(InsertValueInst* C);
 171
 172       uint32_t lookup_or_add_call(CallInst* C);
 173     public:
 174       ValueTable() : nextValueNumber(1) { }
 175       uint32_t lookup_or_add(Value *V);
 176       uint32_t lookup(Value *V) const;
 177       void add(Value *V, uint32_t num);
 178       void clear();
 179       void erase(Value *v);
 180       unsigned size();
 181       void setAliasAnalysis(AliasAnalysis* A) { AA = A; }
 182       AliasAnalysis *getAliasAnalysis() const { return AA; }
 183       void setMemDep(MemoryDependenceAnalysis* M) { MD = M; }
 184       void setDomTree(DominatorTree* D) { DT = D; }
 185       uint32_t getNextUnusedValueNumber() { return nextValueNumber; }
 186       void verifyRemoved(const Value *) const;
 187   };
 188 }
 189
 190 namespace llvm {
 191 template <> struct DenseMapInfo<Expression> {
 192   static inline Expression getEmptyKey() {
 193     return Expression(Expression::EMPTY);
 194   }
 195
 196   static inline Expression getTombstoneKey() {
 197     return Expression(Expression::TOMBSTONE);
 198   }
 199
 200   static unsigned getHashValue(const Expression e) {
 201     unsigned hash = e.opcode;
 202
 203     hash = ((unsigned)((uintptr_t)e.type >> 4) ^
 204             (unsigned)((uintptr_t)e.type >> 9));
 205
 206     for (SmallVector<uint32_t, 4>::const_iterator I = e.varargs.begin(),
 207          E = e.varargs.end(); I != E; ++I)
 208       hash = *I + hash * 37;
 209
 210     hash = ((unsigned)((uintptr_t)e.function >> 4) ^
 211             (unsigned)((uintptr_t)e.function >> 9)) +
 212            hash * 37;
 213
 214     return hash;
 215   }
 216   static bool isEqual(const Expression &LHS, const Expression &RHS) {
 217     return LHS == RHS;
 218   }
 219 };
 220
 221 template <>
 222 struct isPodLike<Expression> { static const bool value = true; };
 223
 224 }
 225
 226 //===----------------------------------------------------------------------===//
 227 //                     ValueTable Internal Functions
 228 //===----------------------------------------------------------------------===//
 229
 230 Expression::ExpressionOpcode ValueTable::getOpcode(CmpInst* C) {
 231   if (isa<ICmpInst>(C)) {
 232     switch (C->getPredicate()) {
 233     default:  // THIS SHOULD NEVER HAPPEN
 234       llvm_unreachable("Comparison with unknown predicate?");
 235     case ICmpInst::ICMP_EQ:  return Expression::ICMPEQ;
 236     case ICmpInst::ICMP_NE:  return Expression::ICMPNE;
 237     case ICmpInst::ICMP_UGT: return Expression::ICMPUGT;
 238     case ICmpInst::ICMP_UGE: return Expression::ICMPUGE;
 239     case ICmpInst::ICMP_ULT: return Expression::ICMPULT;
 240     case ICmpInst::ICMP_ULE: return Expression::ICMPULE;
 241     case ICmpInst::ICMP_SGT: return Expression::ICMPSGT;
 242     case ICmpInst::ICMP_SGE: return Expression::ICMPSGE;
 243     case ICmpInst::ICMP_SLT: return Expression::ICMPSLT;
 244     case ICmpInst::ICMP_SLE: return Expression::ICMPSLE;
 245     }
 246   } else {
 247     switch (C->getPredicate()) {
 248     default: // THIS SHOULD NEVER HAPPEN
 249       llvm_unreachable("Comparison with unknown predicate?");
 250     case FCmpInst::FCMP_OEQ: return Expression::FCMPOEQ;
 251     case FCmpInst::FCMP_OGT: return Expression::FCMPOGT;
 252     case FCmpInst::FCMP_OGE: return Expression::FCMPOGE;
 253     case FCmpInst::FCMP_OLT: return Expression::FCMPOLT;
 254     case FCmpInst::FCMP_OLE: return Expression::FCMPOLE;
 255     case FCmpInst::FCMP_ONE: return Expression::FCMPONE;
 256     case FCmpInst::FCMP_ORD: return Expression::FCMPORD;
 257     case FCmpInst::FCMP_UNO: return Expression::FCMPUNO;
 258     case FCmpInst::FCMP_UEQ: return Expression::FCMPUEQ;
 259     case FCmpInst::FCMP_UGT: return Expression::FCMPUGT;
 260     case FCmpInst::FCMP_UGE: return Expression::FCMPUGE;
 261     case FCmpInst::FCMP_ULT: return Expression::FCMPULT;
 262     case FCmpInst::FCMP_ULE: return Expression::FCMPULE;
 263     case FCmpInst::FCMP_UNE: return Expression::FCMPUNE;
 264     }
 265   }
 266 }
 267
 268 Expression ValueTable::create_expression(CallInst* C) {
 269   Expression e;
 270
 271   e.type = C->getType();
 272   e.function = C->getCalledFunction();
 273   e.opcode = Expression::CALL;
 274
 275   CallSite CS(C);
 276   for (CallInst::op_iterator I = CS.arg_begin(), E = CS.arg_end();
 277        I != E; ++I)
 278     e.varargs.push_back(lookup_or_add(*I));
 279
 280   return e;
 281 }
 282
 283 Expression ValueTable::create_expression(BinaryOperator* BO) {
 284   Expression e;
 285   e.varargs.push_back(lookup_or_add(BO->getOperand(0)));
 286   e.varargs.push_back(lookup_or_add(BO->getOperand(1)));
 287   e.function = 0;
 288   e.type = BO->getType();
 289   e.opcode = static_cast<Expression::ExpressionOpcode>(BO->getOpcode());
 290
 291   return e;
 292 }
 293
 294 Expression ValueTable::create_expression(CmpInst* C) {
 295   Expression e;
 296
 297   e.varargs.push_back(lookup_or_add(C->getOperand(0)));
 298   e.varargs.push_back(lookup_or_add(C->getOperand(1)));
 299   e.function = 0;
 300   e.type = C->getType();
 301   e.opcode = getOpcode(C);
 302
 303   return e;
 304 }
 305
 306 Expression ValueTable::create_expression(CastInst* C) {
 307   Expression e;
 308
 309   e.varargs.push_back(lookup_or_add(C->getOperand(0)));
 310   e.function = 0;
 311   e.type = C->getType();
 312   e.opcode = static_cast<Expression::ExpressionOpcode>(C->getOpcode());
 313
 314   return e;
 315 }
 316
 317 Expression ValueTable::create_expression(ShuffleVectorInst* S) {
 318   Expression e;
 319
 320   e.varargs.push_back(lookup_or_add(S->getOperand(0)));
 321   e.varargs.push_back(lookup_or_add(S->getOperand(1)));
 322   e.varargs.push_back(lookup_or_add(S->getOperand(2)));
 323   e.function = 0;
 324   e.type = S->getType();
 325   e.opcode = Expression::SHUFFLE;
 326
 327   return e;
 328 }
 329
 330 Expression ValueTable::create_expression(ExtractElementInst* E) {
 331   Expression e;
 332
 333   e.varargs.push_back(lookup_or_add(E->getOperand(0)));
 334   e.varargs.push_back(lookup_or_add(E->getOperand(1)));
 335   e.function = 0;
 336   e.type = E->getType();
 337   e.opcode = Expression::EXTRACT;
 338
 339   return e;
 340 }
 341
 342 Expression ValueTable::create_expression(InsertElementInst* I) {
 343   Expression e;
 344
 345   e.varargs.push_back(lookup_or_add(I->getOperand(0)));
 346   e.varargs.push_back(lookup_or_add(I->getOperand(1)));
 347   e.varargs.push_back(lookup_or_add(I->getOperand(2)));
 348   e.function = 0;
 349   e.type = I->getType();
 350   e.opcode = Expression::INSERT;
 351
 352   return e;
 353 }
 354
 355 Expression ValueTable::create_expression(SelectInst* I) {
 356   Expression e;
 357
 358   e.varargs.push_back(lookup_or_add(I->getCondition()));
 359   e.varargs.push_back(lookup_or_add(I->getTrueValue()));
 360   e.varargs.push_back(lookup_or_add(I->getFalseValue()));
 361   e.function = 0;
 362   e.type = I->getType();
 363   e.opcode = Expression::SELECT;
 364
 365   return e;
 366 }
 367
 368 Expression ValueTable::create_expression(GetElementPtrInst* G) {
 369   Expression e;
 370
 371   e.varargs.push_back(lookup_or_add(G->getPointerOperand()));
 372   e.function = 0;
 373   e.type = G->getType();
 374   e.opcode = Expression::GEP;
 375
 376   for (GetElementPtrInst::op_iterator I = G->idx_begin(), E = G->idx_end();
 377        I != E; ++I)
 378     e.varargs.push_back(lookup_or_add(*I));
 379
 380   return e;
 381 }
 382
 383 Expression ValueTable::create_expression(ExtractValueInst* E) {
 384   Expression e;
 385
 386   e.varargs.push_back(lookup_or_add(E->getAggregateOperand()));
 387   for (ExtractValueInst::idx_iterator II = E->idx_begin(), IE = E->idx_end();
 388        II != IE; ++II)
 389     e.varargs.push_back(*II);
 390   e.function = 0;
 391   e.type = E->getType();
 392   e.opcode = Expression::EXTRACTVALUE;
 393
 394   return e;
 395 }
 396
 397 Expression ValueTable::create_expression(InsertValueInst* E) {
 398   Expression e;
 399
 400   e.varargs.push_back(lookup_or_add(E->getAggregateOperand()));
 401   e.varargs.push_back(lookup_or_add(E->getInsertedValueOperand()));
 402   for (InsertValueInst::idx_iterator II = E->idx_begin(), IE = E->idx_end();
 403        II != IE; ++II)
 404     e.varargs.push_back(*II);
 405   e.function = 0;
 406   e.type = E->getType();
 407   e.opcode = Expression::INSERTVALUE;
 408
 409   return e;
 410 }
 411
 412 //===----------------------------------------------------------------------===//
 413 //                     ValueTable External Functions
 414 //===----------------------------------------------------------------------===//
 415
 416 /// add - Insert a value into the table with a specified value number.
 417 void ValueTable::add(Value *V, uint32_t num) {
 418   valueNumbering.insert(std::make_pair(V, num));
 419 }
 420
 421 uint32_t ValueTable::lookup_or_add_call(CallInst* C) {
 422   if (AA->doesNotAccessMemory(C)) {
 423     Expression exp = create_expression(C);
 424     uint32_t& e = expressionNumbering[exp];
 425     if (!e) e = nextValueNumber++;
 426     valueNumbering[C] = e;
 427     return e;
 428   } else if (AA->onlyReadsMemory(C)) {
 429     Expression exp = create_expression(C);
 430     uint32_t& e = expressionNumbering[exp];
 431     if (!e) {
 432       e = nextValueNumber++;
 433       valueNumbering[C] = e;
 434       return e;
 435     }
 436     if (!MD) {
 437       e = nextValueNumber++;
 438       valueNumbering[C] = e;
 439       return e;
 440     }
 441
 442     MemDepResult local_dep = MD->getDependency(C);
 443
 444     if (!local_dep.isDef() && !local_dep.isNonLocal()) {
 445       valueNumbering[C] =  nextValueNumber;
 446       return nextValueNumber++;
 447     }
 448
 449     if (local_dep.isDef()) {
 450       CallInst* local_cdep = cast<CallInst>(local_dep.getInst());
 451
 452       if (local_cdep->getNumArgOperands() != C->getNumArgOperands()) {
 453         valueNumbering[C] = nextValueNumber;
 454         return nextValueNumber++;
 455       }
 456
 457       for (unsigned i = 0, e = C->getNumArgOperands(); i < e; ++i) {
 458         uint32_t c_vn = lookup_or_add(C->getArgOperand(i));
 459         uint32_t cd_vn = lookup_or_add(local_cdep->getArgOperand(i));
 460         if (c_vn != cd_vn) {
 461           valueNumbering[C] = nextValueNumber;
 462           return nextValueNumber++;
 463         }
 464       }
 465
 466       uint32_t v = lookup_or_add(local_cdep);
 467       valueNumbering[C] = v;
 468       return v;
 469     }
 470
 471     // Non-local case.
 472     const MemoryDependenceAnalysis::NonLocalDepInfo &deps =
 473       MD->getNonLocalCallDependency(CallSite(C));
 474     // FIXME: call/call dependencies for readonly calls should return def, not
 475     // clobber!  Move the checking logic to MemDep!
 476     CallInst* cdep = 0;
 477
 478     // Check to see if we have a single dominating call instruction that is
 479     // identical to C.
 480     for (unsigned i = 0, e = deps.size(); i != e; ++i) {
 481       const NonLocalDepEntry *I = &deps[i];
 482       // Ignore non-local dependencies.
 483       if (I->getResult().isNonLocal())
 484         continue;
 485
 486       // We don't handle non-depedencies.  If we already have a call, reject
 487       // instruction dependencies.
 488       if (I->getResult().isClobber() || cdep != 0) {
 489         cdep = 0;
 490         break;
 491       }
 492
 493       CallInst *NonLocalDepCall = dyn_cast<CallInst>(I->getResult().getInst());
 494       // FIXME: All duplicated with non-local case.
 495       if (NonLocalDepCall && DT->properlyDominates(I->getBB(), C->getParent())){
 496         cdep = NonLocalDepCall;
 497         continue;
 498       }
 499
 500       cdep = 0;
 501       break;
 502     }
 503
 504     if (!cdep) {
 505       valueNumbering[C] = nextValueNumber;
 506       return nextValueNumber++;
 507     }
 508
 509     if (cdep->getNumArgOperands() != C->getNumArgOperands()) {
 510       valueNumbering[C] = nextValueNumber;
 511       return nextValueNumber++;
 512     }
 513     for (unsigned i = 0, e = C->getNumArgOperands(); i < e; ++i) {
 514       uint32_t c_vn = lookup_or_add(C->getArgOperand(i));
 515       uint32_t cd_vn = lookup_or_add(cdep->getArgOperand(i));
 516       if (c_vn != cd_vn) {
 517         valueNumbering[C] = nextValueNumber;
 518         return nextValueNumber++;
 519       }
 520     }
 521
 522     uint32_t v = lookup_or_add(cdep);
 523     valueNumbering[C] = v;
 524     return v;
 525
 526   } else {
 527     valueNumbering[C] = nextValueNumber;
 528     return nextValueNumber++;
 529   }
 530 }
 531
 532 /// lookup_or_add - Returns the value number for the specified value, assigning
 533 /// it a new number if it did not have one before.
 534 uint32_t ValueTable::lookup_or_add(Value *V) {
 535   DenseMap<Value*, uint32_t>::iterator VI = valueNumbering.find(V);
 536   if (VI != valueNumbering.end())
 537     return VI->second;
 538
 539   if (!isa<Instruction>(V)) {
 540     valueNumbering[V] = nextValueNumber;
 541     return nextValueNumber++;
 542   }
 543
 544   Instruction* I = cast<Instruction>(V);
 545   Expression exp;
 546   switch (I->getOpcode()) {
 547     case Instruction::Call:
 548       return lookup_or_add_call(cast<CallInst>(I));
 549     case Instruction::Add:
 550     case Instruction::FAdd:
 551     case Instruction::Sub:
 552     case Instruction::FSub:
 553     case Instruction::Mul:
 554     case Instruction::FMul:
 555     case Instruction::UDiv:
 556     case Instruction::SDiv:
 557     case Instruction::FDiv:
 558     case Instruction::URem:
 559     case Instruction::SRem:
 560     case Instruction::FRem:
 561     case Instruction::Shl:
 562     case Instruction::LShr:
 563     case Instruction::AShr:
 564     case Instruction::And:
 565     case Instruction::Or :
 566     case Instruction::Xor:
 567       exp = create_expression(cast<BinaryOperator>(I));
 568       break;
 569     case Instruction::ICmp:
 570     case Instruction::FCmp:
 571       exp = create_expression(cast<CmpInst>(I));
 572       break;
 573     case Instruction::Trunc:
 574     case Instruction::ZExt:
 575     case Instruction::SExt:
 576     case Instruction::FPToUI:
 577     case Instruction::FPToSI:
 578     case Instruction::UIToFP:
 579     case Instruction::SIToFP:
 580     case Instruction::FPTrunc:
 581     case Instruction::FPExt:
 582     case Instruction::PtrToInt:
 583     case Instruction::IntToPtr:
 584     case Instruction::BitCast:
 585       exp = create_expression(cast<CastInst>(I));
 586       break;
 587     case Instruction::Select:
 588       exp = create_expression(cast<SelectInst>(I));
 589       break;
 590     case Instruction::ExtractElement:
 591       exp = create_expression(cast<ExtractElementInst>(I));
 592       break;
 593     case Instruction::InsertElement:
 594       exp = create_expression(cast<InsertElementInst>(I));
 595       break;
 596     case Instruction::ShuffleVector:
 597       exp = create_expression(cast<ShuffleVectorInst>(I));
 598       break;
 599     case Instruction::ExtractValue:
 600       exp = create_expression(cast<ExtractValueInst>(I));
 601       break;
 602     case Instruction::InsertValue:
 603       exp = create_expression(cast<InsertValueInst>(I));
 604       break;
 605     case Instruction::GetElementPtr:
 606       exp = create_expression(cast<GetElementPtrInst>(I));
 607       break;
 608     default:
 609       valueNumbering[V] = nextValueNumber;
 610       return nextValueNumber++;
 611   }
 612
 613   uint32_t& e = expressionNumbering[exp];
 614   if (!e) e = nextValueNumber++;
 615   valueNumbering[V] = e;
 616   return e;
 617 }
 618
 619 /// lookup - Returns the value number of the specified value. Fails if
 620 /// the value has not yet been numbered.
 621 uint32_t ValueTable::lookup(Value *V) const {
 622   DenseMap<Value*, uint32_t>::const_iterator VI = valueNumbering.find(V);
 623   assert(VI != valueNumbering.end() && "Value not numbered?");
 624   return VI->second;
 625 }
 626
 627 /// clear - Remove all entries from the ValueTable
 628 void ValueTable::clear() {
 629   valueNumbering.clear();
 630   expressionNumbering.clear();
 631   nextValueNumber = 1;
 632 }
 633
 634 /// erase - Remove a value from the value numbering
 635 void ValueTable::erase(Value *V) {
 636   valueNumbering.erase(V);
 637 }
 638
 639 /// verifyRemoved - Verify that the value is removed from all internal data
 640 /// structures.
 641 void ValueTable::verifyRemoved(const Value *V) const {
 642   for (DenseMap<Value*, uint32_t>::const_iterator
 643          I = valueNumbering.begin(), E = valueNumbering.end(); I != E; ++I) {
 644     assert(I->first != V && "Inst still occurs in value numbering map!");
 645   }
 646 }
 647
 648 //===----------------------------------------------------------------------===//
 649 //                                GVN Pass
 650 //===----------------------------------------------------------------------===//
 651
 652 namespace {
 653   struct ValueNumberScope {
 654     ValueNumberScope* parent;
 655     DenseMap<uint32_t, Value*> table;
 656
 657     ValueNumberScope(ValueNumberScope* p) : parent(p) { }
 658   };
 659 }
 660
 661 namespace {
 662
 663   class GVN : public FunctionPass {
 664     bool runOnFunction(Function &F);
 665   public:
 666     static char ID; // Pass identification, replacement for typeid
 667     explicit GVN(bool noloads = false)
 668       : FunctionPass(ID), NoLoads(noloads), MD(0) { }
 669
 670   private:
 671     bool NoLoads;
 672     MemoryDependenceAnalysis *MD;
 673     DominatorTree *DT;
 674
 675     ValueTable VN;
 676     DenseMap<BasicBlock*, ValueNumberScope*> localAvail;
 677
 678     // List of critical edges to be split between iterations.
 679     SmallVector<std::pair<TerminatorInst*, unsigned>, 4> toSplit;
 680
 681     // This transformation requires dominator postdominator info
 682     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
 683       AU.addRequired<DominatorTree>();
 684       if (!NoLoads)
 685         AU.addRequired<MemoryDependenceAnalysis>();
 686       AU.addRequired<AliasAnalysis>();
 687
 688       AU.addPreserved<DominatorTree>();
 689       AU.addPreserved<AliasAnalysis>();
 690     }
 691
 692     // Helper fuctions
 693     // FIXME: eliminate or document these better
 694     bool processLoad(LoadInst* L,
 695                      SmallVectorImpl<Instruction*> &toErase);
 696     bool processInstruction(Instruction *I,
 697                             SmallVectorImpl<Instruction*> &toErase);
 698     bool processNonLocalLoad(LoadInst* L,
 699                              SmallVectorImpl<Instruction*> &toErase);
 700     bool processBlock(BasicBlock *BB);
 701     void dump(DenseMap<uint32_t, Value*>& d);
 702     bool iterateOnFunction(Function &F);
 703     Value *CollapsePhi(PHINode* p);
 704     bool performPRE(Function& F);
 705     Value *lookupNumber(BasicBlock *BB, uint32_t num);
 706     void cleanupGlobalSets();
 707     void verifyRemoved(const Instruction *I) const;
 708     bool splitCriticalEdges();
 709   };
 710
 711   char GVN::ID = 0;
 712 }
 713
 714 // createGVNPass - The public interface to this file...
 715 FunctionPass *llvm::createGVNPass(bool NoLoads) {
 716   return new GVN(NoLoads);
 717 }
 718
 719 INITIALIZE_PASS(GVN, "gvn", "Global Value Numbering", false, false);
 720
 721 void GVN::dump(DenseMap<uint32_t, Value*>& d) {
 722   errs() << "{\n";
 723   for (DenseMap<uint32_t, Value*>::iterator I = d.begin(),
 724        E = d.end(); I != E; ++I) {
 725       errs() << I->first << "\n";
 726       I->second->dump();
 727   }
 728   errs() << "}\n";
 729 }
 730
 731 static bool isSafeReplacement(PHINode* p, Instruction *inst) {
 732   if (!isa<PHINode>(inst))
 733     return true;
 734
 735   for (Instruction::use_iterator UI = p->use_begin(), E = p->use_end();
 736        UI != E; ++UI)
 737     if (PHINode* use_phi = dyn_cast<PHINode>(*UI))
 738       if (use_phi->getParent() == inst->getParent())
 739         return false;
 740
 741   return true;
 742 }
 743
 744 Value *GVN::CollapsePhi(PHINode *PN) {
 745   Value *ConstVal = PN->hasConstantValue(DT);
 746   if (!ConstVal) return 0;
 747
 748   Instruction *Inst = dyn_cast<Instruction>(ConstVal);
 749   if (!Inst)
 750     return ConstVal;
 751
 752   if (DT->dominates(Inst, PN))
 753     if (isSafeReplacement(PN, Inst))
 754       return Inst;
 755   return 0;
 756 }
 757
 758 /// IsValueFullyAvailableInBlock - Return true if we can prove that the value
 759 /// we're analyzing is fully available in the specified block.  As we go, keep
 760 /// track of which blocks we know are fully alive in FullyAvailableBlocks.  This
 761 /// map is actually a tri-state map with the following values:
 762 ///   0) we know the block *is not* fully available.
 763 ///   1) we know the block *is* fully available.
 764 ///   2) we do not know whether the block is fully available or not, but we are
 765 ///      currently speculating that it will be.
 766 ///   3) we are speculating for this block and have used that to speculate for
 767 ///      other blocks.
 768 static bool IsValueFullyAvailableInBlock(BasicBlock *BB,
 769                             DenseMap<BasicBlock*, char> &FullyAvailableBlocks) {
 770   // Optimistically assume that the block is fully available and check to see
 771   // if we already know about this block in one lookup.
 772   std::pair<DenseMap<BasicBlock*, char>::iterator, char> IV =
 773     FullyAvailableBlocks.insert(std::make_pair(BB, 2));
 774
 775   // If the entry already existed for this block, return the precomputed value.
 776   if (!IV.second) {
 777     // If this is a speculative "available" value, mark it as being used for
 778     // speculation of other blocks.
 779     if (IV.first->second == 2)
 780       IV.first->second = 3;
 781     return IV.first->second != 0;
 782   }
 783
 784   // Otherwise, see if it is fully available in all predecessors.
 785   pred_iterator PI = pred_begin(BB), PE = pred_end(BB);
 786
 787   // If this block has no predecessors, it isn't live-in here.
 788   if (PI == PE)
 789     goto SpeculationFailure;
 790
 791   for (; PI != PE; ++PI)
 792     // If the value isn't fully available in one of our predecessors, then it
 793     // isn't fully available in this block either.  Undo our previous
 794     // optimistic assumption and bail out.
 795     if (!IsValueFullyAvailableInBlock(*PI, FullyAvailableBlocks))
 796       goto SpeculationFailure;
 797
 798   return true;
 799
 800 // SpeculationFailure - If we get here, we found out that this is not, after
 801 // all, a fully-available block.  We have a problem if we speculated on this and
 802 // used the speculation to mark other blocks as available.
 803 SpeculationFailure:
 804   char &BBVal = FullyAvailableBlocks[BB];
 805
 806   // If we didn't speculate on this, just return with it set to false.
 807   if (BBVal == 2) {
 808     BBVal = 0;
 809     return false;
 810   }
 811
 812   // If we did speculate on this value, we could have blocks set to 1 that are
 813   // incorrect.  Walk the (transitive) successors of this block and mark them as
 814   // 0 if set to one.
 815   SmallVector<BasicBlock*, 32> BBWorklist;
 816   BBWorklist.push_back(BB);
 817
 818   do {
 819     BasicBlock *Entry = BBWorklist.pop_back_val();
 820     // Note that this sets blocks to 0 (unavailable) if they happen to not
 821     // already be in FullyAvailableBlocks.  This is safe.
 822     char &EntryVal = FullyAvailableBlocks[Entry];
 823     if (EntryVal == 0) continue;  // Already unavailable.
 824
 825     // Mark as unavailable.
 826     EntryVal = 0;
 827
 828     for (succ_iterator I = succ_begin(Entry), E = succ_end(Entry); I != E; ++I)
 829       BBWorklist.push_back(*I);
 830   } while (!BBWorklist.empty());
 831
 832   return false;
 833 }
 834
 835
 836 /// CanCoerceMustAliasedValueToLoad - Return true if
 837 /// CoerceAvailableValueToLoadType will succeed.
 838 static bool CanCoerceMustAliasedValueToLoad(Value *StoredVal,
 839                                             const Type *LoadTy,
 840                                             const TargetData &TD) {
 841   // If the loaded or stored value is an first class array or struct, don't try
 842   // to transform them.  We need to be able to bitcast to integer.
 843   if (LoadTy->isStructTy() || LoadTy->isArrayTy() ||
 844       StoredVal->getType()->isStructTy() ||
 845       StoredVal->getType()->isArrayTy())
 846     return false;
 847
 848   // The store has to be at least as big as the load.
 849   if (TD.getTypeSizeInBits(StoredVal->getType()) <
 850         TD.getTypeSizeInBits(LoadTy))
 851     return false;
 852
 853   return true;
 854 }
 855
 856
 857 /// CoerceAvailableValueToLoadType - If we saw a store of a value to memory, and
 858 /// then a load from a must-aliased pointer of a different type, try to coerce
 859 /// the stored value.  LoadedTy is the type of the load we want to replace and
 860 /// InsertPt is the place to insert new instructions.
 861 ///
 862 /// If we can't do it, return null.
 863 static Value *CoerceAvailableValueToLoadType(Value *StoredVal,
 864                                              const Type *LoadedTy,
 865                                              Instruction *InsertPt,
 866                                              const TargetData &TD) {
 867   if (!CanCoerceMustAliasedValueToLoad(StoredVal, LoadedTy, TD))
 868     return 0;
 869
 870   const Type *StoredValTy = StoredVal->getType();
 871
 872   uint64_t StoreSize = TD.getTypeStoreSizeInBits(StoredValTy);
 873   uint64_t LoadSize = TD.getTypeSizeInBits(LoadedTy);
 874
 875   // If the store and reload are the same size, we can always reuse it.
 876   if (StoreSize == LoadSize) {
 877     if (StoredValTy->isPointerTy() && LoadedTy->isPointerTy()) {
 878       // Pointer to Pointer -> use bitcast.
 879       return new BitCastInst(StoredVal, LoadedTy, "", InsertPt);
 880     }
 881
 882     // Convert source pointers to integers, which can be bitcast.
 883     if (StoredValTy->isPointerTy()) {
 884       StoredValTy = TD.getIntPtrType(StoredValTy->getContext());
 885       StoredVal = new PtrToIntInst(StoredVal, StoredValTy, "", InsertPt);
 886     }
 887
 888     const Type *TypeToCastTo = LoadedTy;
 889     if (TypeToCastTo->isPointerTy())
 890       TypeToCastTo = TD.getIntPtrType(StoredValTy->getContext());
 891
 892     if (StoredValTy != TypeToCastTo)
 893       StoredVal = new BitCastInst(StoredVal, TypeToCastTo, "", InsertPt);
 894
 895     // Cast to pointer if the load needs a pointer type.
 896     if (LoadedTy->isPointerTy())
 897       StoredVal = new IntToPtrInst(StoredVal, LoadedTy, "", InsertPt);
 898
 899     return StoredVal;
 900   }
 901
 902   // If the loaded value is smaller than the available value, then we can
 903   // extract out a piece from it.  If the available value is too small, then we
 904   // can't do anything.
 905   assert(StoreSize >= LoadSize && "CanCoerceMustAliasedValueToLoad fail");
 906
 907   // Convert source pointers to integers, which can be manipulated.
 908   if (StoredValTy->isPointerTy()) {
 909     StoredValTy = TD.getIntPtrType(StoredValTy->getContext());
 910     StoredVal = new PtrToIntInst(StoredVal, StoredValTy, "", InsertPt);
 911   }
 912
 913   // Convert vectors and fp to integer, which can be manipulated.
 914   if (!StoredValTy->isIntegerTy()) {
 915     StoredValTy = IntegerType::get(StoredValTy->getContext(), StoreSize);
 916     StoredVal = new BitCastInst(StoredVal, StoredValTy, "", InsertPt);
 917   }
 918
 919   // If this is a big-endian system, we need to shift the value down to the low
 920   // bits so that a truncate will work.
 921   if (TD.isBigEndian()) {
 922     Constant *Val = ConstantInt::get(StoredVal->getType(), StoreSize-LoadSize);
 923     StoredVal = BinaryOperator::CreateLShr(StoredVal, Val, "tmp", InsertPt);
 924   }
 925
 926   // Truncate the integer to the right size now.
 927   const Type *NewIntTy = IntegerType::get(StoredValTy->getContext(), LoadSize);
 928   StoredVal = new TruncInst(StoredVal, NewIntTy, "trunc", InsertPt);
 929
 930   if (LoadedTy == NewIntTy)
 931     return StoredVal;
 932
 933   // If the result is a pointer, inttoptr.
 934   if (LoadedTy->isPointerTy())
 935     return new IntToPtrInst(StoredVal, LoadedTy, "inttoptr", InsertPt);
 936
 937   // Otherwise, bitcast.
 938   return new BitCastInst(StoredVal, LoadedTy, "bitcast", InsertPt);
 939 }
 940
 941 /// GetBaseWithConstantOffset - Analyze the specified pointer to see if it can
 942 /// be expressed as a base pointer plus a constant offset.  Return the base and
 943 /// offset to the caller.
 944 static Value *GetBaseWithConstantOffset(Value *Ptr, int64_t &Offset,
 945                                         const TargetData &TD) {
 946   Operator *PtrOp = dyn_cast<Operator>(Ptr);
 947   if (PtrOp == 0) return Ptr;
 948
 949   // Just look through bitcasts.
 950   if (PtrOp->getOpcode() == Instruction::BitCast)
 951     return GetBaseWithConstantOffset(PtrOp->getOperand(0), Offset, TD);
 952
 953   // If this is a GEP with constant indices, we can look through it.
 954   GEPOperator *GEP = dyn_cast<GEPOperator>(PtrOp);
 955   if (GEP == 0 || !GEP->hasAllConstantIndices()) return Ptr;
 956
 957   gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(GEP);
 958   for (User::op_iterator I = GEP->idx_begin(), E = GEP->idx_end(); I != E;
 959        ++I, ++GTI) {
 960     ConstantInt *OpC = cast<ConstantInt>(*I);
 961     if (OpC->isZero()) continue;
 962
 963     // Handle a struct and array indices which add their offset to the pointer.
 964     if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(*GTI)) {
 965       Offset += TD.getStructLayout(STy)->getElementOffset(OpC->getZExtValue());
 966     } else {
 967       uint64_t Size = TD.getTypeAllocSize(GTI.getIndexedType());
 968       Offset += OpC->getSExtValue()*Size;
 969     }
 970   }
 971
 972   // Re-sign extend from the pointer size if needed to get overflow edge cases
 973   // right.
 974   unsigned PtrSize = TD.getPointerSizeInBits();
 975   if (PtrSize < 64)
 976     Offset = (Offset << (64-PtrSize)) >> (64-PtrSize);
 977
 978   return GetBaseWithConstantOffset(GEP->getPointerOperand(), Offset, TD);
 979 }
 980
 981
 982 /// AnalyzeLoadFromClobberingWrite - This function is called when we have a
 983 /// memdep query of a load that ends up being a clobbering memory write (store,
 984 /// memset, memcpy, memmove).  This means that the write *may* provide bits used
 985 /// by the load but we can't be sure because the pointers don't mustalias.
 986 ///
 987 /// Check this case to see if there is anything more we can do before we give
 988 /// up.  This returns -1 if we have to give up, or a byte number in the stored
 989 /// value of the piece that feeds the load.
 990 static int AnalyzeLoadFromClobberingWrite(const Type *LoadTy, Value *LoadPtr,
 991                                           Value *WritePtr,
 992                                           uint64_t WriteSizeInBits,
 993                                           const TargetData &TD) {
 994   // If the loaded or stored value is an first class array or struct, don't try
 995   // to transform them.  We need to be able to bitcast to integer.
 996   if (LoadTy->isStructTy() || LoadTy->isArrayTy())
 997     return -1;
 998
 999   int64_t StoreOffset = 0, LoadOffset = 0;
1000   Value *StoreBase = GetBaseWithConstantOffset(WritePtr, StoreOffset, TD);
1001   Value *LoadBase =
1002     GetBaseWithConstantOffset(LoadPtr, LoadOffset, TD);
1003   if (StoreBase != LoadBase)
1004     return -1;
1005
1006   // If the load and store are to the exact same address, they should have been
1007   // a must alias.  AA must have gotten confused.
1008   // FIXME: Study to see if/when this happens.  One case is forwarding a memset
1009   // to a load from the base of the memset.
1010 #if 0
1011   if (LoadOffset == StoreOffset) {
1012     dbgs() << "STORE/LOAD DEP WITH COMMON POINTER MISSED:\n"
1013     << "Base       = " << *StoreBase << "\n"
1014     << "Store Ptr  = " << *WritePtr << "\n"
1015     << "Store Offs = " << StoreOffset << "\n"
1016     << "Load Ptr   = " << *LoadPtr << "\n";
1017     abort();
1018   }
1019 #endif
1020
1021   // If the load and store don't overlap at all, the store doesn't provide
1022   // anything to the load.  In this case, they really don't alias at all, AA
1023   // must have gotten confused.
1024   // FIXME: Investigate cases where this bails out, e.g. rdar://7238614. Then
1025   // remove this check, as it is duplicated with what we have below.
1026   uint64_t LoadSize = TD.getTypeSizeInBits(LoadTy);
1027
1028   if ((WriteSizeInBits & 7) | (LoadSize & 7))
1029     return -1;
1030   uint64_t StoreSize = WriteSizeInBits >> 3;  // Convert to bytes.
1031   LoadSize >>= 3;
1032
1033
1034   bool isAAFailure = false;
1035   if (StoreOffset < LoadOffset)
1036     isAAFailure = StoreOffset+int64_t(StoreSize) <= LoadOffset;
1037   else
1038     isAAFailure = LoadOffset+int64_t(LoadSize) <= StoreOffset;
1039
1040   if (isAAFailure) {
1041 #if 0
1042     dbgs() << "STORE LOAD DEP WITH COMMON BASE:\n"
1043     << "Base       = " << *StoreBase << "\n"
1044     << "Store Ptr  = " << *WritePtr << "\n"
1045     << "Store Offs = " << StoreOffset << "\n"
1046     << "Load Ptr   = " << *LoadPtr << "\n";
1047     abort();
1048 #endif
1049     return -1;
1050   }
1051
1052   // If the Load isn't completely contained within the stored bits, we don't
1053   // have all the bits to feed it.  We could do something crazy in the future
1054   // (issue a smaller load then merge the bits in) but this seems unlikely to be
1055   // valuable.
1056   if (StoreOffset > LoadOffset ||
1057       StoreOffset+StoreSize < LoadOffset+LoadSize)
1058     return -1;
1059
1060   // Okay, we can do this transformation.  Return the number of bytes into the
1061   // store that the load is.
1062   return LoadOffset-StoreOffset;
1063 }
1064
1065 /// AnalyzeLoadFromClobberingStore - This function is called when we have a
1066 /// memdep query of a load that ends up being a clobbering store.
1067 static int AnalyzeLoadFromClobberingStore(const Type *LoadTy, Value *LoadPtr,
1068                                           StoreInst *DepSI,
1069                                           const TargetData &TD) {
1070   // Cannot handle reading from store of first-class aggregate yet.
1071   if (DepSI->getOperand(0)->getType()->isStructTy() ||
1072       DepSI->getOperand(0)->getType()->isArrayTy())
1073     return -1;
1074
1075   Value *StorePtr = DepSI->getPointerOperand();
1076   uint64_t StoreSize = TD.getTypeSizeInBits(DepSI->getOperand(0)->getType());
1077   return AnalyzeLoadFromClobberingWrite(LoadTy, LoadPtr,
1078                                         StorePtr, StoreSize, TD);
1079 }
1080
1081 static int AnalyzeLoadFromClobberingMemInst(const Type *LoadTy, Value *LoadPtr,
1082                                             MemIntrinsic *MI,
1083                                             const TargetData &TD) {
1084   // If the mem operation is a non-constant size, we can't handle it.
1085   ConstantInt *SizeCst = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getLength());
1086   if (SizeCst == 0) return -1;
1087   uint64_t MemSizeInBits = SizeCst->getZExtValue()*8;
1088
1089   // If this is memset, we just need to see if the offset is valid in the size
1090   // of the memset..
1091   if (MI->getIntrinsicID() == Intrinsic::memset)
1092     return AnalyzeLoadFromClobberingWrite(LoadTy, LoadPtr, MI->getDest(),
1093                                           MemSizeInBits, TD);
1094
1095   // If we have a memcpy/memmove, the only case we can handle is if this is a
1096   // copy from constant memory.  In that case, we can read directly from the
1097   // constant memory.
1098   MemTransferInst *MTI = cast<MemTransferInst>(MI);
1099
1100   Constant *Src = dyn_cast<Constant>(MTI->getSource());
1101   if (Src == 0) return -1;
1102
1103   GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(Src->getUnderlyingObject());
1104   if (GV == 0 || !GV->isConstant()) return -1;
1105
1106   // See if the access is within the bounds of the transfer.
1107   int Offset = AnalyzeLoadFromClobberingWrite(LoadTy, LoadPtr,
1108                                               MI->getDest(), MemSizeInBits, TD);
1109   if (Offset == -1)
1110     return Offset;
1111
1112   // Otherwise, see if we can constant fold a load from the constant with the
1113   // offset applied as appropriate.
1114   Src = ConstantExpr::getBitCast(Src,
1115                                  llvm::Type::getInt8PtrTy(Src->getContext()));
1116   Constant *OffsetCst =
1117     ConstantInt::get(Type::getInt64Ty(Src->getContext()), (unsigned)Offset);
1118   Src = ConstantExpr::getGetElementPtr(Src, &OffsetCst, 1);
1119   Src = ConstantExpr::getBitCast(Src, PointerType::getUnqual(LoadTy));
1120   if (ConstantFoldLoadFromConstPtr(Src, &TD))
1121     return Offset;
1122   return -1;
1123 }
1124
1125
1126 /// GetStoreValueForLoad - This function is called when we have a
1127 /// memdep query of a load that ends up being a clobbering store.  This means
1128 /// that the store *may* provide bits used by the load but we can't be sure
1129 /// because the pointers don't mustalias.  Check this case to see if there is
1130 /// anything more we can do before we give up.
1131 static Value *GetStoreValueForLoad(Value *SrcVal, unsigned Offset,
1132                                    const Type *LoadTy,
1133                                    Instruction *InsertPt, const TargetData &TD){
1134   LLVMContext &Ctx = SrcVal->getType()->getContext();
1135
1136   uint64_t StoreSize = (TD.getTypeSizeInBits(SrcVal->getType()) + 7) / 8;
1137   uint64_t LoadSize = (TD.getTypeSizeInBits(LoadTy) + 7) / 8;
1138
1139   IRBuilder<> Builder(InsertPt->getParent(), InsertPt);
1140
1141   // Compute which bits of the stored value are being used by the load.  Convert
1142   // to an integer type to start with.
1143   if (SrcVal->getType()->isPointerTy())
1144     SrcVal = Builder.CreatePtrToInt(SrcVal, TD.getIntPtrType(Ctx), "tmp");
1145   if (!SrcVal->getType()->isIntegerTy())
1146     SrcVal = Builder.CreateBitCast(SrcVal, IntegerType::get(Ctx, StoreSize*8),
1147                                    "tmp");
1148
1149   // Shift the bits to the least significant depending on endianness.
1150   unsigned ShiftAmt;
1151   if (TD.isLittleEndian())
1152     ShiftAmt = Offset*8;
1153   else
1154     ShiftAmt = (StoreSize-LoadSize-Offset)*8;
1155
1156   if (ShiftAmt)
1157     SrcVal = Builder.CreateLShr(SrcVal, ShiftAmt, "tmp");
1158
1159   if (LoadSize != StoreSize)
1160     SrcVal = Builder.CreateTrunc(SrcVal, IntegerType::get(Ctx, LoadSize*8),
1161                                  "tmp");
1162
1163   return CoerceAvailableValueToLoadType(SrcVal, LoadTy, InsertPt, TD);
1164 }
1165
1166 /// GetMemInstValueForLoad - This function is called when we have a
1167 /// memdep query of a load that ends up being a clobbering mem intrinsic.
1168 static Value *GetMemInstValueForLoad(MemIntrinsic *SrcInst, unsigned Offset,
1169                                      const Type *LoadTy, Instruction *InsertPt,
1170                                      const TargetData &TD){
1171   LLVMContext &Ctx = LoadTy->getContext();
1172   uint64_t LoadSize = TD.getTypeSizeInBits(LoadTy)/8;
1173
1174   IRBuilder<> Builder(InsertPt->getParent(), InsertPt);
1175
1176   // We know that this method is only called when the mem transfer fully
1177   // provides the bits for the load.
1178   if (MemSetInst *MSI = dyn_cast<MemSetInst>(SrcInst)) {
1179     // memset(P, 'x', 1234) -> splat('x'), even if x is a variable, and
1180     // independently of what the offset is.
1181     Value *Val = MSI->getValue();
1182     if (LoadSize != 1)
1183       Val = Builder.CreateZExt(Val, IntegerType::get(Ctx, LoadSize*8));
1184
1185     Value *OneElt = Val;
1186
1187     // Splat the value out to the right number of bits.
1188     for (unsigned NumBytesSet = 1; NumBytesSet != LoadSize; ) {
1189       // If we can double the number of bytes set, do it.
1190       if (NumBytesSet*2 <= LoadSize) {
1191         Value *ShVal = Builder.CreateShl(Val, NumBytesSet*8);
1192         Val = Builder.CreateOr(Val, ShVal);
1193         NumBytesSet <<= 1;
1194         continue;
1195       }
1196
1197       // Otherwise insert one byte at a time.
1198       Value *ShVal = Builder.CreateShl(Val, 1*8);
1199       Val = Builder.CreateOr(OneElt, ShVal);
1200       ++NumBytesSet;
1201     }
1202
1203     return CoerceAvailableValueToLoadType(Val, LoadTy, InsertPt, TD);
1204   }
1205
1206   // Otherwise, this is a memcpy/memmove from a constant global.
1207   MemTransferInst *MTI = cast<MemTransferInst>(SrcInst);
1208   Constant *Src = cast<Constant>(MTI->getSource());
1209
1210   // Otherwise, see if we can constant fold a load from the constant with the
1211   // offset applied as appropriate.
1212   Src = ConstantExpr::getBitCast(Src,
1213                                  llvm::Type::getInt8PtrTy(Src->getContext()));
1214   Constant *OffsetCst =
1215   ConstantInt::get(Type::getInt64Ty(Src->getContext()), (unsigned)Offset);
1216   Src = ConstantExpr::getGetElementPtr(Src, &OffsetCst, 1);
1217   Src = ConstantExpr::getBitCast(Src, PointerType::getUnqual(LoadTy));
1218   return ConstantFoldLoadFromConstPtr(Src, &TD);
1219 }
1220
1221 namespace {
1222
1223 struct AvailableValueInBlock {
1224   /// BB - The basic block in question.
1225   BasicBlock *BB;
1226   enum ValType {
1227     SimpleVal,  // A simple offsetted value that is accessed.
1228     MemIntrin   // A memory intrinsic which is loaded from.
1229   };
1230
1231   /// V - The value that is live out of the block.
1232   PointerIntPair<Value *, 1, ValType> Val;
1233
1234   /// Offset - The byte offset in Val that is interesting for the load query.
1235   unsigned Offset;
1236
1237   static AvailableValueInBlock get(BasicBlock *BB, Value *V,
1238                                    unsigned Offset = 0) {
1239     AvailableValueInBlock Res;
1240     Res.BB = BB;
1241     Res.Val.setPointer(V);
1242     Res.Val.setInt(SimpleVal);
1243     Res.Offset = Offset;
1244     return Res;
1245   }
1246
1247   static AvailableValueInBlock getMI(BasicBlock *BB, MemIntrinsic *MI,
1248                                      unsigned Offset = 0) {
1249     AvailableValueInBlock Res;
1250     Res.BB = BB;
1251     Res.Val.setPointer(MI);
1252     Res.Val.setInt(MemIntrin);
1253     Res.Offset = Offset;
1254     return Res;
1255   }
1256
1257   bool isSimpleValue() const { return Val.getInt() == SimpleVal; }
1258   Value *getSimpleValue() const {
1259     assert(isSimpleValue() && "Wrong accessor");
1260     return Val.getPointer();
1261   }
1262
1263   MemIntrinsic *getMemIntrinValue() const {
1264     assert(!isSimpleValue() && "Wrong accessor");
1265     return cast<MemIntrinsic>(Val.getPointer());
1266   }
1267
1268   /// MaterializeAdjustedValue - Emit code into this block to adjust the value
1269   /// defined here to the specified type.  This handles various coercion cases.
1270   Value *MaterializeAdjustedValue(const Type *LoadTy,
1271                                   const TargetData *TD) const {
1272     Value *Res;
1273     if (isSimpleValue()) {
1274       Res = getSimpleValue();
1275       if (Res->getType() != LoadTy) {
1276         assert(TD && "Need target data to handle type mismatch case");
1277         Res = GetStoreValueForLoad(Res, Offset, LoadTy, BB->getTerminator(),
1278                                    *TD);
1279
1280         DEBUG(errs() << "GVN COERCED NONLOCAL VAL:\nOffset: " << Offset << "  "
1281                      << *getSimpleValue() << '\n'
1282                      << *Res << '\n' << "\n\n\n");
1283       }
1284     } else {
1285       Res = GetMemInstValueForLoad(getMemIntrinValue(), Offset,
1286                                    LoadTy, BB->getTerminator(), *TD);
1287       DEBUG(errs() << "GVN COERCED NONLOCAL MEM INTRIN:\nOffset: " << Offset
1288                    << "  " << *getMemIntrinValue() << '\n'
1289                    << *Res << '\n' << "\n\n\n");
1290     }
1291     return Res;
1292   }
1293 };
1294
1295 }
1296
1297 /// ConstructSSAForLoadSet - Given a set of loads specified by ValuesPerBlock,
1298 /// construct SSA form, allowing us to eliminate LI.  This returns the value
1299 /// that should be used at LI's definition site.
1300 static Value *ConstructSSAForLoadSet(LoadInst *LI,
1301                          SmallVectorImpl<AvailableValueInBlock> &ValuesPerBlock,
1302                                      const TargetData *TD,
1303                                      const DominatorTree &DT,
1304                                      AliasAnalysis *AA) {
1305   // Check for the fully redundant, dominating load case.  In this case, we can
1306   // just use the dominating value directly.
1307   if (ValuesPerBlock.size() == 1 &&
1308       DT.properlyDominates(ValuesPerBlock[0].BB, LI->getParent()))
1309     return ValuesPerBlock[0].MaterializeAdjustedValue(LI->getType(), TD);
1310
1311   // Otherwise, we have to construct SSA form.
1312   SmallVector<PHINode*, 8> NewPHIs;
1313   SSAUpdater SSAUpdate(&NewPHIs);
1314   SSAUpdate.Initialize(LI);
1315
1316   const Type *LoadTy = LI->getType();
1317
1318   for (unsigned i = 0, e = ValuesPerBlock.size(); i != e; ++i) {
1319     const AvailableValueInBlock &AV = ValuesPerBlock[i];
1320     BasicBlock *BB = AV.BB;
1321
1322     if (SSAUpdate.HasValueForBlock(BB))
1323       continue;
1324
1325     SSAUpdate.AddAvailableValue(BB, AV.MaterializeAdjustedValue(LoadTy, TD));
1326   }
1327
1328   // Perform PHI construction.
1329   Value *V = SSAUpdate.GetValueInMiddleOfBlock(LI->getParent());
1330
1331   // If new PHI nodes were created, notify alias analysis.
1332   if (V->getType()->isPointerTy())
1333     for (unsigned i = 0, e = NewPHIs.size(); i != e; ++i)
1334       AA->copyValue(LI, NewPHIs[i]);
1335
1336   return V;
1337 }
1338
1339 static bool isLifetimeStart(const Instruction *Inst) {
1340   if (const IntrinsicInst* II = dyn_cast<IntrinsicInst>(Inst))
1341     return II->getIntrinsicID() == Intrinsic::lifetime_start;
1342   return false;
1343 }
1344
1345 /// processNonLocalLoad - Attempt to eliminate a load whose dependencies are
1346 /// non-local by performing PHI construction.
1347 bool GVN::processNonLocalLoad(LoadInst *LI,
1348                               SmallVectorImpl<Instruction*> &toErase) {
1349   // Find the non-local dependencies of the load.
1350   SmallVector<NonLocalDepResult, 64> Deps;
1351   MD->getNonLocalPointerDependency(LI->getOperand(0), true, LI->getParent(),
1352                                    Deps);
1353   //DEBUG(dbgs() << "INVESTIGATING NONLOCAL LOAD: "
1354   //             << Deps.size() << *LI << '\n');
1355
1356   // If we had to process more than one hundred blocks to find the
1357   // dependencies, this load isn't worth worrying about.  Optimizing
1358   // it will be too expensive.
1359   if (Deps.size() > 100)
1360     return false;
1361
1362   // If we had a phi translation failure, we'll have a single entry which is a
1363   // clobber in the current block.  Reject this early.
1364   if (Deps.size() == 1 && Deps[0].getResult().isClobber()) {
1365     DEBUG(
1366       dbgs() << "GVN: non-local load ";
1367       WriteAsOperand(dbgs(), LI);
1368       dbgs() << " is clobbered by " << *Deps[0].getResult().getInst() << '\n';
1369     );
1370     return false;
1371   }
1372
1373   // Filter out useless results (non-locals, etc).  Keep track of the blocks
1374   // where we have a value available in repl, also keep track of whether we see
1375   // dependencies that produce an unknown value for the load (such as a call
1376   // that could potentially clobber the load).
1377   SmallVector<AvailableValueInBlock, 16> ValuesPerBlock;
1378   SmallVector<BasicBlock*, 16> UnavailableBlocks;
1379
1380   const TargetData *TD = 0;
1381
1382   for (unsigned i = 0, e = Deps.size(); i != e; ++i) {
1383     BasicBlock *DepBB = Deps[i].getBB();
1384     MemDepResult DepInfo = Deps[i].getResult();
1385
1386     if (DepInfo.isClobber()) {
1387       // The address being loaded in this non-local block may not be the same as
1388       // the pointer operand of the load if PHI translation occurs.  Make sure
1389       // to consider the right address.
1390       Value *Address = Deps[i].getAddress();
1391
1392       // If the dependence is to a store that writes to a superset of the bits
1393       // read by the load, we can extract the bits we need for the load from the
1394       // stored value.
1395       if (StoreInst *DepSI = dyn_cast<StoreInst>(DepInfo.getInst())) {
1396         if (TD == 0)
1397           TD = getAnalysisIfAvailable<TargetData>();
1398         if (TD && Address) {
1399           int Offset = AnalyzeLoadFromClobberingStore(LI->getType(), Address,
1400                                                       DepSI, *TD);
1401           if (Offset != -1) {
1402             ValuesPerBlock.push_back(AvailableValueInBlock::get(DepBB,
1403                                                            DepSI->getOperand(0),
1404                                                                 Offset));
1405             continue;
1406           }
1407         }
1408       }
1409
1410       // If the clobbering value is a memset/memcpy/memmove, see if we can
1411       // forward a value on from it.
1412       if (MemIntrinsic *DepMI = dyn_cast<MemIntrinsic>(DepInfo.getInst())) {
1413         if (TD == 0)
1414           TD = getAnalysisIfAvailable<TargetData>();
1415         if (TD && Address) {
1416           int Offset = AnalyzeLoadFromClobberingMemInst(LI->getType(), Address,
1417                                                         DepMI, *TD);
1418           if (Offset != -1) {
1419             ValuesPerBlock.push_back(AvailableValueInBlock::getMI(DepBB, DepMI,
1420                                                                   Offset));
1421             continue;
1422           }
1423         }
1424       }
1425
1426       UnavailableBlocks.push_back(DepBB);
1427       continue;
1428     }
1429
1430     Instruction *DepInst = DepInfo.getInst();
1431
1432     // Loading the allocation -> undef.
1433     if (isa<AllocaInst>(DepInst) || isMalloc(DepInst) ||
1434         // Loading immediately after lifetime begin -> undef.
1435         isLifetimeStart(DepInst)) {
1436       ValuesPerBlock.push_back(AvailableValueInBlock::get(DepBB,
1437                                              UndefValue::get(LI->getType())));
1438       continue;
1439     }
1440
1441     if (StoreInst *S = dyn_cast<StoreInst>(DepInst)) {
1442       // Reject loads and stores that are to the same address but are of
1443       // different types if we have to.
1444       if (S->getOperand(0)->getType() != LI->getType()) {
1445         if (TD == 0)
1446           TD = getAnalysisIfAvailable<TargetData>();
1447
1448         // If the stored value is larger or equal to the loaded value, we can
1449         // reuse it.
1450         if (TD == 0 || !CanCoerceMustAliasedValueToLoad(S->getOperand(0),
1451                                                         LI->getType(), *TD)) {
1452           UnavailableBlocks.push_back(DepBB);
1453           continue;
1454         }
1455       }
1456
1457       ValuesPerBlock.push_back(AvailableValueInBlock::get(DepBB,
1458                                                           S->getOperand(0)));
1459       continue;
1460     }
1461
1462     if (LoadInst *LD = dyn_cast<LoadInst>(DepInst)) {
1463       // If the types mismatch and we can't handle it, reject reuse of the load.
1464       if (LD->getType() != LI->getType()) {
1465         if (TD == 0)
1466           TD = getAnalysisIfAvailable<TargetData>();
1467
1468         // If the stored value is larger or equal to the loaded value, we can
1469         // reuse it.
1470         if (TD == 0 || !CanCoerceMustAliasedValueToLoad(LD, LI->getType(),*TD)){
1471           UnavailableBlocks.push_back(DepBB);
1472           continue;
1473         }
1474       }
1475       ValuesPerBlock.push_back(AvailableValueInBlock::get(DepBB, LD));
1476       continue;
1477     }
1478
1479     UnavailableBlocks.push_back(DepBB);
1480     continue;
1481   }
1482
1483   // If we have no predecessors that produce a known value for this load, exit
1484   // early.
1485   if (ValuesPerBlock.empty()) return false;
1486
1487   // If all of the instructions we depend on produce a known value for this
1488   // load, then it is fully redundant and we can use PHI insertion to compute
1489   // its value.  Insert PHIs and remove the fully redundant value now.
1490   if (UnavailableBlocks.empty()) {
1491     DEBUG(dbgs() << "GVN REMOVING NONLOCAL LOAD: " << *LI << '\n');
1492
1493     // Perform PHI construction.
1494     Value *V = ConstructSSAForLoadSet(LI, ValuesPerBlock, TD, *DT,
1495                                       VN.getAliasAnalysis());
1496     LI->replaceAllUsesWith(V);
1497
1498     if (isa<PHINode>(V))
1499       V->takeName(LI);
1500     if (V->getType()->isPointerTy())
1501       MD->invalidateCachedPointerInfo(V);
1502     VN.erase(LI);
1503     toErase.push_back(LI);
1504     ++NumGVNLoad;
1505     return true;
1506   }
1507
1508   if (!EnablePRE || !EnableLoadPRE)
1509     return false;
1510
1511   // Okay, we have *some* definitions of the value.  This means that the value
1512   // is available in some of our (transitive) predecessors.  Lets think about
1513   // doing PRE of this load.  This will involve inserting a new load into the
1514   // predecessor when it's not available.  We could do this in general, but
1515   // prefer to not increase code size.  As such, we only do this when we know
1516   // that we only have to insert *one* load (which means we're basically moving
1517   // the load, not inserting a new one).
1518
1519   SmallPtrSet<BasicBlock *, 4> Blockers;
1520   for (unsigned i = 0, e = UnavailableBlocks.size(); i != e; ++i)
1521     Blockers.insert(UnavailableBlocks[i]);
1522
1523   // Lets find first basic block with more than one predecessor.  Walk backwards
1524   // through predecessors if needed.
1525   BasicBlock *LoadBB = LI->getParent();
1526   BasicBlock *TmpBB = LoadBB;
1527
1528   bool isSinglePred = false;
1529   bool allSingleSucc = true;
1530   while (TmpBB->getSinglePredecessor()) {
1531     isSinglePred = true;
1532     TmpBB = TmpBB->getSinglePredecessor();
1533     if (TmpBB == LoadBB) // Infinite (unreachable) loop.
1534       return false;
1535     if (Blockers.count(TmpBB))
1536       return false;
1537     if (TmpBB->getTerminator()->getNumSuccessors() != 1)
1538       allSingleSucc = false;
1539   }
1540
1541   assert(TmpBB);
1542   LoadBB = TmpBB;
1543
1544   // If we have a repl set with LI itself in it, this means we have a loop where
1545   // at least one of the values is LI.  Since this means that we won't be able
1546   // to eliminate LI even if we insert uses in the other predecessors, we will
1547   // end up increasing code size.  Reject this by scanning for LI.
1548   for (unsigned i = 0, e = ValuesPerBlock.size(); i != e; ++i) {
1549     if (ValuesPerBlock[i].isSimpleValue() &&
1550         ValuesPerBlock[i].getSimpleValue() == LI) {
1551       // Skip cases where LI is the only definition, even for EnableFullLoadPRE.
1552       if (!EnableFullLoadPRE || e == 1)
1553         return false;
1554     }
1555   }
1556
1557   // FIXME: It is extremely unclear what this loop is doing, other than
1558   // artificially restricting loadpre.
1559   if (isSinglePred) {
1560     bool isHot = false;
1561     for (unsigned i = 0, e = ValuesPerBlock.size(); i != e; ++i) {
1562       const AvailableValueInBlock &AV = ValuesPerBlock[i];
1563       if (AV.isSimpleValue())
1564         // "Hot" Instruction is in some loop (because it dominates its dep.
1565         // instruction).
1566         if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(AV.getSimpleValue()))
1567           if (DT->dominates(LI, I)) {
1568             isHot = true;
1569             break;
1570           }
1571     }
1572
1573     // We are interested only in "hot" instructions. We don't want to do any
1574     // mis-optimizations here.
1575     if (!isHot)
1576       return false;
1577   }
1578
1579   // Check to see how many predecessors have the loaded value fully
1580   // available.
1581   DenseMap<BasicBlock*, Value*> PredLoads;
1582   DenseMap<BasicBlock*, char> FullyAvailableBlocks;
1583   for (unsigned i = 0, e = ValuesPerBlock.size(); i != e; ++i)
1584     FullyAvailableBlocks[ValuesPerBlock[i].BB] = true;
1585   for (unsigned i = 0, e = UnavailableBlocks.size(); i != e; ++i)
1586     FullyAvailableBlocks[UnavailableBlocks[i]] = false;
1587
1588   SmallVector<std::pair<TerminatorInst*, unsigned>, 4> NeedToSplit;
1589   for (pred_iterator PI = pred_begin(LoadBB), E = pred_end(LoadBB);
1590        PI != E; ++PI) {
1591     BasicBlock *Pred = *PI;
1592     if (IsValueFullyAvailableInBlock(Pred, FullyAvailableBlocks)) {
1593       continue;
1594     }
1595     PredLoads[Pred] = 0;
1596
1597     if (Pred->getTerminator()->getNumSuccessors() != 1) {
1598       if (isa<IndirectBrInst>(Pred->getTerminator())) {
1599         DEBUG(dbgs() << "COULD NOT PRE LOAD BECAUSE OF INDBR CRITICAL EDGE '"
1600               << Pred->getName() << "': " << *LI << '\n');
1601         return false;
1602       }
1603       unsigned SuccNum = GetSuccessorNumber(Pred, LoadBB);
1604       NeedToSplit.push_back(std::make_pair(Pred->getTerminator(), SuccNum));
1605     }
1606   }
1607   if (!NeedToSplit.empty()) {
1608     toSplit.append(NeedToSplit.begin(), NeedToSplit.end());
1609     return false;
1610   }
1611
1612   // Decide whether PRE is profitable for this load.
1613   unsigned NumUnavailablePreds = PredLoads.size();
1614   assert(NumUnavailablePreds != 0 &&
1615          "Fully available value should be eliminated above!");
1616   if (!EnableFullLoadPRE) {
1617     // If this load is unavailable in multiple predecessors, reject it.
1618     // FIXME: If we could restructure the CFG, we could make a common pred with
1619     // all the preds that don't have an available LI and insert a new load into
1620     // that one block.
1621     if (NumUnavailablePreds != 1)
1622       return false;
1623   }
1624
1625   // Check if the load can safely be moved to all the unavailable predecessors.
1626   bool CanDoPRE = true;
1627   SmallVector<Instruction*, 8> NewInsts;
1628   for (DenseMap<BasicBlock*, Value*>::iterator I = PredLoads.begin(),
1629          E = PredLoads.end(); I != E; ++I) {
1630     BasicBlock *UnavailablePred = I->first;
1631
1632     // Do PHI translation to get its value in the predecessor if necessary.  The
1633     // returned pointer (if non-null) is guaranteed to dominate UnavailablePred.
1634
1635     // If all preds have a single successor, then we know it is safe to insert
1636     // the load on the pred (?!?), so we can insert code to materialize the
1637     // pointer if it is not available.
1638     PHITransAddr Address(LI->getOperand(0), TD);
1639     Value *LoadPtr = 0;
1640     if (allSingleSucc) {
1641       LoadPtr = Address.PHITranslateWithInsertion(LoadBB, UnavailablePred,
1642                                                   *DT, NewInsts);
1643     } else {
1644       Address.PHITranslateValue(LoadBB, UnavailablePred, DT);
1645       LoadPtr = Address.getAddr();
1646     }
1647
1648     // If we couldn't find or insert a computation of this phi translated value,
1649     // we fail PRE.
1650     if (LoadPtr == 0) {
1651       DEBUG(dbgs() << "COULDN'T INSERT PHI TRANSLATED VALUE OF: "
1652             << *LI->getOperand(0) << "\n");
1653       CanDoPRE = false;
1654       break;
1655     }
1656
1657     // Make sure it is valid to move this load here.  We have to watch out for:
1658     //  @1 = getelementptr (i8* p, ...
1659     //  test p and branch if == 0
1660     //  load @1
1661     // It is valid to have the getelementptr before the test, even if p can be 0,
1662     // as getelementptr only does address arithmetic.
1663     // If we are not pushing the value through any multiple-successor blocks
1664     // we do not have this case.  Otherwise, check that the load is safe to
1665     // put anywhere; this can be improved, but should be conservatively safe.
1666     if (!allSingleSucc &&
1667         // FIXME: REEVALUTE THIS.
1668         !isSafeToLoadUnconditionally(LoadPtr,
1669                                      UnavailablePred->getTerminator(),
1670                                      LI->getAlignment(), TD)) {
1671       CanDoPRE = false;
1672       break;
1673     }
1674
1675     I->second = LoadPtr;
1676   }
1677
1678   if (!CanDoPRE) {
1679     while (!NewInsts.empty())
1680       NewInsts.pop_back_val()->eraseFromParent();
1681     return false;
1682   }
1683
1684   // Okay, we can eliminate this load by inserting a reload in the predecessor
1685   // and using PHI construction to get the value in the other predecessors, do
1686   // it.
1687   DEBUG(dbgs() << "GVN REMOVING PRE LOAD: " << *LI << '\n');
1688   DEBUG(if (!NewInsts.empty())
1689           dbgs() << "INSERTED " << NewInsts.size() << " INSTS: "
1690                  << *NewInsts.back() << '\n');
1691
1692   // Assign value numbers to the new instructions.
1693   for (unsigned i = 0, e = NewInsts.size(); i != e; ++i) {
1694     // FIXME: We really _ought_ to insert these value numbers into their
1695     // parent's availability map.  However, in doing so, we risk getting into
1696     // ordering issues.  If a block hasn't been processed yet, we would be
1697     // marking a value as AVAIL-IN, which isn't what we intend.
1698     VN.lookup_or_add(NewInsts[i]);
1699   }
1700
1701   for (DenseMap<BasicBlock*, Value*>::iterator I = PredLoads.begin(),
1702          E = PredLoads.end(); I != E; ++I) {
1703     BasicBlock *UnavailablePred = I->first;
1704     Value *LoadPtr = I->second;
1705
1706     Value *NewLoad = new LoadInst(LoadPtr, LI->getName()+".pre", false,
1707                                   LI->getAlignment(),
1708                                   UnavailablePred->getTerminator());
1709
1710     // Add the newly created load.
1711     ValuesPerBlock.push_back(AvailableValueInBlock::get(UnavailablePred,
1712                                                         NewLoad));
1713     MD->invalidateCachedPointerInfo(LoadPtr);
1714     DEBUG(dbgs() << "GVN INSERTED " << *NewLoad << '\n');
1715   }
1716
1717   // Perform PHI construction.
1718   Value *V = ConstructSSAForLoadSet(LI, ValuesPerBlock, TD, *DT,
1719                                     VN.getAliasAnalysis());
1720   LI->replaceAllUsesWith(V);
1721   if (isa<PHINode>(V))
1722     V->takeName(LI);
1723   if (V->getType()->isPointerTy())
1724     MD->invalidateCachedPointerInfo(V);
1725   VN.erase(LI);
1726   toErase.push_back(LI);
1727   ++NumPRELoad;
1728   return true;
1729 }
1730
1731 /// processLoad - Attempt to eliminate a load, first by eliminating it
1732 /// locally, and then attempting non-local elimination if that fails.
1733 bool GVN::processLoad(LoadInst *L, SmallVectorImpl<Instruction*> &toErase) {
1734   if (!MD)
1735     return false;
1736
1737   if (L->isVolatile())
1738     return false;
1739
1740   // ... to a pointer that has been loaded from before...
1741   MemDepResult Dep = MD->getDependency(L);
1742
1743   // If the value isn't available, don't do anything!
1744   if (Dep.isClobber()) {
1745     // Check to see if we have something like this:
1746     //   store i32 123, i32* %P
1747     //   %A = bitcast i32* %P to i8*
1748     //   %B = gep i8* %A, i32 1
1749     //   %C = load i8* %B
1750     //
1751     // We could do that by recognizing if the clobber instructions are obviously
1752     // a common base + constant offset, and if the previous store (or memset)
1753     // completely covers this load.  This sort of thing can happen in bitfield
1754     // access code.
1755     Value *AvailVal = 0;
1756     if (StoreInst *DepSI = dyn_cast<StoreInst>(Dep.getInst()))
1757       if (const TargetData *TD = getAnalysisIfAvailable<TargetData>()) {
1758         int Offset = AnalyzeLoadFromClobberingStore(L->getType(),
1759                                                     L->getPointerOperand(),
1760                                                     DepSI, *TD);
1761         if (Offset != -1)
1762           AvailVal = GetStoreValueForLoad(DepSI->getOperand(0), Offset,
1763                                           L->getType(), L, *TD);
1764       }
1765
1766     // If the clobbering value is a memset/memcpy/memmove, see if we can forward
1767     // a value on from it.
1768     if (MemIntrinsic *DepMI = dyn_cast<MemIntrinsic>(Dep.getInst())) {
1769       if (const TargetData *TD = getAnalysisIfAvailable<TargetData>()) {
1770         int Offset = AnalyzeLoadFromClobberingMemInst(L->getType(),
1771                                                       L->getPointerOperand(),
1772                                                       DepMI, *TD);
1773         if (Offset != -1)
1774           AvailVal = GetMemInstValueForLoad(DepMI, Offset, L->getType(), L,*TD);
1775       }
1776     }
1777
1778     if (AvailVal) {
1779       DEBUG(dbgs() << "GVN COERCED INST:\n" << *Dep.getInst() << '\n'
1780             << *AvailVal << '\n' << *L << "\n\n\n");
1781
1782       // Replace the load!
1783       L->replaceAllUsesWith(AvailVal);
1784       if (AvailVal->getType()->isPointerTy())
1785         MD->invalidateCachedPointerInfo(AvailVal);
1786       VN.erase(L);
1787       toErase.push_back(L);
1788       ++NumGVNLoad;
1789       return true;
1790     }
1791
1792     DEBUG(
1793       // fast print dep, using operator<< on instruction would be too slow
1794       dbgs() << "GVN: load ";
1795       WriteAsOperand(dbgs(), L);
1796       Instruction *I = Dep.getInst();
1797       dbgs() << " is clobbered by " << *I << '\n';
1798     );
1799     return false;
1800   }
1801
1802   // If it is defined in another block, try harder.
1803   if (Dep.isNonLocal())
1804     return processNonLocalLoad(L, toErase);
1805
1806   Instruction *DepInst = Dep.getInst();
1807   if (StoreInst *DepSI = dyn_cast<StoreInst>(DepInst)) {
1808     Value *StoredVal = DepSI->getOperand(0);
1809
1810     // The store and load are to a must-aliased pointer, but they may not
1811     // actually have the same type.  See if we know how to reuse the stored
1812     // value (depending on its type).
1813     const TargetData *TD = 0;
1814     if (StoredVal->getType() != L->getType()) {
1815       if ((TD = getAnalysisIfAvailable<TargetData>())) {
1816         StoredVal = CoerceAvailableValueToLoadType(StoredVal, L->getType(),
1817                                                    L, *TD);
1818         if (StoredVal == 0)
1819           return false;
1820
1821         DEBUG(dbgs() << "GVN COERCED STORE:\n" << *DepSI << '\n' << *StoredVal
1822                      << '\n' << *L << "\n\n\n");
1823       }
1824       else
1825         return false;
1826     }
1827
1828     // Remove it!
1829     L->replaceAllUsesWith(StoredVal);
1830     if (StoredVal->getType()->isPointerTy())
1831       MD->invalidateCachedPointerInfo(StoredVal);
1832     VN.erase(L);
1833     toErase.push_back(L);
1834     ++NumGVNLoad;
1835     return true;
1836   }
1837
1838   if (LoadInst *DepLI = dyn_cast<LoadInst>(DepInst)) {
1839     Value *AvailableVal = DepLI;
1840
1841     // The loads are of a must-aliased pointer, but they may not actually have
1842     // the same type.  See if we know how to reuse the previously loaded value
1843     // (depending on its type).
1844     const TargetData *TD = 0;
1845     if (DepLI->getType() != L->getType()) {
1846       if ((TD = getAnalysisIfAvailable<TargetData>())) {
1847         AvailableVal = CoerceAvailableValueToLoadType(DepLI, L->getType(), L,*TD);
1848         if (AvailableVal == 0)
1849           return false;
1850
1851         DEBUG(dbgs() << "GVN COERCED LOAD:\n" << *DepLI << "\n" << *AvailableVal
1852                      << "\n" << *L << "\n\n\n");
1853       }
1854       else
1855         return false;
1856     }
1857
1858     // Remove it!
1859     L->replaceAllUsesWith(AvailableVal);
1860     if (DepLI->getType()->isPointerTy())
1861       MD->invalidateCachedPointerInfo(DepLI);
1862     VN.erase(L);
1863     toErase.push_back(L);
1864     ++NumGVNLoad;
1865     return true;
1866   }
1867
1868   // If this load really doesn't depend on anything, then we must be loading an
1869   // undef value.  This can happen when loading for a fresh allocation with no
1870   // intervening stores, for example.
1871   if (isa<AllocaInst>(DepInst) || isMalloc(DepInst)) {
1872     L->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(L->getType()));
1873     VN.erase(L);
1874     toErase.push_back(L);
1875     ++NumGVNLoad;
1876     return true;
1877   }
1878
1879   // If this load occurs either right after a lifetime begin,
1880   // then the loaded value is undefined.
1881   if (IntrinsicInst* II = dyn_cast<IntrinsicInst>(DepInst)) {
1882     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::lifetime_start) {
1883       L->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(L->getType()));
1884       VN.erase(L);
1885       toErase.push_back(L);
1886       ++NumGVNLoad;
1887       return true;
1888     }
1889   }
1890
1891   return false;
1892 }
1893
1894 Value *GVN::lookupNumber(BasicBlock *BB, uint32_t num) {
1895   DenseMap<BasicBlock*, ValueNumberScope*>::iterator I = localAvail.find(BB);
1896   if (I == localAvail.end())
1897     return 0;
1898
1899   ValueNumberScope *Locals = I->second;
1900   while (Locals) {
1901     DenseMap<uint32_t, Value*>::iterator I = Locals->table.find(num);
1902     if (I != Locals->table.end())
1903       return I->second;
1904     Locals = Locals->parent;
1905   }
1906
1907   return 0;
1908 }
1909
1910
1911 /// processInstruction - When calculating availability, handle an instruction
1912 /// by inserting it into the appropriate sets
1913 bool GVN::processInstruction(Instruction *I,
1914                              SmallVectorImpl<Instruction*> &toErase) {
1915   // Ignore dbg info intrinsics.
1916   if (isa<DbgInfoIntrinsic>(I))
1917     return false;
1918
1919   if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(I)) {
1920     bool Changed = processLoad(LI, toErase);
1921
1922     if (!Changed) {
1923       unsigned Num = VN.lookup_or_add(LI);
1924       localAvail[I->getParent()]->table.insert(std::make_pair(Num, LI));
1925     }
1926
1927     return Changed;
1928   }
1929
1930   uint32_t NextNum = VN.getNextUnusedValueNumber();
1931   unsigned Num = VN.lookup_or_add(I);
1932
1933   if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(I)) {
1934     localAvail[I->getParent()]->table.insert(std::make_pair(Num, I));
1935
1936     if (!BI->isConditional() || isa<Constant>(BI->getCondition()))
1937       return false;
1938
1939     Value *BranchCond = BI->getCondition();
1940     uint32_t CondVN = VN.lookup_or_add(BranchCond);
1941
1942     BasicBlock *TrueSucc = BI->getSuccessor(0);
1943     BasicBlock *FalseSucc = BI->getSuccessor(1);
1944
1945     if (TrueSucc->getSinglePredecessor())
1946       localAvail[TrueSucc]->table[CondVN] =
1947         ConstantInt::getTrue(TrueSucc->getContext());
1948     if (FalseSucc->getSinglePredecessor())
1949       localAvail[FalseSucc]->table[CondVN] =
1950         ConstantInt::getFalse(TrueSucc->getContext());
1951
1952     return false;
1953
1954   // Allocations are always uniquely numbered, so we can save time and memory
1955   // by fast failing them.
1956   } else if (isa<AllocaInst>(I) || isa<TerminatorInst>(I)) {
1957     localAvail[I->getParent()]->table.insert(std::make_pair(Num, I));
1958     return false;
1959   }
1960
1961   // Collapse PHI nodes
1962   if (PHINode* p = dyn_cast<PHINode>(I)) {
1963     Value *constVal = CollapsePhi(p);
1964
1965     if (constVal) {
1966       p->replaceAllUsesWith(constVal);
1967       if (MD && constVal->getType()->isPointerTy())
1968         MD->invalidateCachedPointerInfo(constVal);
1969       VN.erase(p);
1970
1971       toErase.push_back(p);
1972     } else {
1973       localAvail[I->getParent()]->table.insert(std::make_pair(Num, I));
1974     }
1975
1976   // If the number we were assigned was a brand new VN, then we don't
1977   // need to do a lookup to see if the number already exists
1978   // somewhere in the domtree: it can't!
1979   } else if (Num == NextNum) {
1980     localAvail[I->getParent()]->table.insert(std::make_pair(Num, I));
1981
1982   // Perform fast-path value-number based elimination of values inherited from
1983   // dominators.
1984   } else if (Value *repl = lookupNumber(I->getParent(), Num)) {
1985     // Remove it!
1986     VN.erase(I);
1987     I->replaceAllUsesWith(repl);
1988     if (MD && repl->getType()->isPointerTy())
1989       MD->invalidateCachedPointerInfo(repl);
1990     toErase.push_back(I);
1991     return true;
1992
1993   } else {
1994     localAvail[I->getParent()]->table.insert(std::make_pair(Num, I));
1995   }
1996
1997   return false;
1998 }
1999
2000 /// runOnFunction - This is the main transformation entry point for a function.
2001 bool GVN::runOnFunction(Function& F) {
2002   if (!NoLoads)
2003     MD = &getAnalysis<MemoryDependenceAnalysis>();
2004   DT = &getAnalysis<DominatorTree>();
2005   VN.setAliasAnalysis(&getAnalysis<AliasAnalysis>());
2006   VN.setMemDep(MD);
2007   VN.setDomTree(DT);
2008
2009   bool Changed = false;
2010   bool ShouldContinue = true;
2011
2012   // Merge unconditional branches, allowing PRE to catch more
2013   // optimization opportunities.
2014   for (Function::iterator FI = F.begin(), FE = F.end(); FI != FE; ) {
2015     BasicBlock *BB = FI;
2016     ++FI;
2017     bool removedBlock = MergeBlockIntoPredecessor(BB, this);
2018     if (removedBlock) ++NumGVNBlocks;
2019
2020     Changed |= removedBlock;
2021   }
2022
2023   unsigned Iteration = 0;
2024
2025   while (ShouldContinue) {
2026     DEBUG(dbgs() << "GVN iteration: " << Iteration << "\n");
2027     ShouldContinue = iterateOnFunction(F);
2028     if (splitCriticalEdges())
2029       ShouldContinue = true;
2030     Changed |= ShouldContinue;
2031     ++Iteration;
2032   }
2033
2034   if (EnablePRE) {
2035     bool PREChanged = true;
2036     while (PREChanged) {
2037       PREChanged = performPRE(F);
2038       Changed |= PREChanged;
2039     }
2040   }
2041   // FIXME: Should perform GVN again after PRE does something.  PRE can move
2042   // computations into blocks where they become fully redundant.  Note that
2043   // we can't do this until PRE's critical edge splitting updates memdep.
2044   // Actually, when this happens, we should just fully integrate PRE into GVN.
2045
2046   cleanupGlobalSets();
2047
2048   return Changed;
2049 }
2050
2051
2052 bool GVN::processBlock(BasicBlock *BB) {
2053   // FIXME: Kill off toErase by doing erasing eagerly in a helper function (and
2054   // incrementing BI before processing an instruction).
2055   SmallVector<Instruction*, 8> toErase;
2056   bool ChangedFunction = false;
2057
2058   for (BasicBlock::iterator BI = BB->begin(), BE = BB->end();
2059        BI != BE;) {
2060     ChangedFunction |= processInstruction(BI, toErase);
2061     if (toErase.empty()) {
2062       ++BI;
2063       continue;
2064     }
2065
2066     // If we need some instructions deleted, do it now.
2067     NumGVNInstr += toErase.size();
2068
2069     // Avoid iterator invalidation.
2070     bool AtStart = BI == BB->begin();
2071     if (!AtStart)
2072       --BI;
2073
2074     for (SmallVector<Instruction*, 4>::iterator I = toErase.begin(),
2075          E = toErase.end(); I != E; ++I) {
2076       DEBUG(dbgs() << "GVN removed: " << **I << '\n');
2077       if (MD) MD->removeInstruction(*I);
2078       (*I)->eraseFromParent();
2079       DEBUG(verifyRemoved(*I));
2080     }
2081     toErase.clear();
2082
2083     if (AtStart)
2084       BI = BB->begin();
2085     else
2086       ++BI;
2087   }
2088
2089   return ChangedFunction;
2090 }
2091
2092 /// performPRE - Perform a purely local form of PRE that looks for diamond
2093 /// control flow patterns and attempts to perform simple PRE at the join point.
2094 bool GVN::performPRE(Function &F) {
2095   bool Changed = false;
2096   DenseMap<BasicBlock*, Value*> predMap;
2097   for (df_iterator<BasicBlock*> DI = df_begin(&F.getEntryBlock()),
2098        DE = df_end(&F.getEntryBlock()); DI != DE; ++DI) {
2099     BasicBlock *CurrentBlock = *DI;
2100
2101     // Nothing to PRE in the entry block.
2102     if (CurrentBlock == &F.getEntryBlock()) continue;
2103
2104     for (BasicBlock::iterator BI = CurrentBlock->begin(),
2105          BE = CurrentBlock->end(); BI != BE; ) {
2106       Instruction *CurInst = BI++;
2107
2108       if (isa<AllocaInst>(CurInst) ||
2109           isa<TerminatorInst>(CurInst) || isa<PHINode>(CurInst) ||
2110           CurInst->getType()->isVoidTy() ||
2111           CurInst->mayReadFromMemory() || CurInst->mayHaveSideEffects() ||
2112           isa<DbgInfoIntrinsic>(CurInst))
2113         continue;
2114
2115       uint32_t ValNo = VN.lookup(CurInst);
2116
2117       // Look for the predecessors for PRE opportunities.  We're
2118       // only trying to solve the basic diamond case, where
2119       // a value is computed in the successor and one predecessor,
2120       // but not the other.  We also explicitly disallow cases
2121       // where the successor is its own predecessor, because they're
2122       // more complicated to get right.
2123       unsigned NumWith = 0;
2124       unsigned NumWithout = 0;
2125       BasicBlock *PREPred = 0;
2126       predMap.clear();
2127
2128       for (pred_iterator PI = pred_begin(CurrentBlock),
2129            PE = pred_end(CurrentBlock); PI != PE; ++PI) {
2130         BasicBlock *P = *PI;
2131         // We're not interested in PRE where the block is its
2132         // own predecessor, or in blocks with predecessors
2133         // that are not reachable.
2134         if (P == CurrentBlock) {
2135           NumWithout = 2;
2136           break;
2137         } else if (!localAvail.count(P))  {
2138           NumWithout = 2;
2139           break;
2140         }
2141
2142         DenseMap<uint32_t, Value*>::iterator predV =
2143                                             localAvail[P]->table.find(ValNo);
2144         if (predV == localAvail[P]->table.end()) {
2145           PREPred = P;
2146           ++NumWithout;
2147         } else if (predV->second == CurInst) {
2148           NumWithout = 2;
2149         } else {
2150           predMap[P] = predV->second;
2151           ++NumWith;
2152         }
2153       }
2154
2155       // Don't do PRE when it might increase code size, i.e. when
2156       // we would need to insert instructions in more than one pred.
2157       if (NumWithout != 1 || NumWith == 0)
2158         continue;
2159
2160       // Don't do PRE across indirect branch.
2161       if (isa<IndirectBrInst>(PREPred->getTerminator()))
2162         continue;
2163
2164       // We can't do PRE safely on a critical edge, so instead we schedule
2165       // the edge to be split and perform the PRE the next time we iterate
2166       // on the function.
2167       unsigned SuccNum = GetSuccessorNumber(PREPred, CurrentBlock);
2168       if (isCriticalEdge(PREPred->getTerminator(), SuccNum)) {
2169         toSplit.push_back(std::make_pair(PREPred->getTerminator(), SuccNum));
2170         continue;
2171       }
2172
2173       // Instantiate the expression in the predecessor that lacked it.
2174       // Because we are going top-down through the block, all value numbers
2175       // will be available in the predecessor by the time we need them.  Any
2176       // that weren't originally present will have been instantiated earlier
2177       // in this loop.
2178       Instruction *PREInstr = CurInst->clone();
2179       bool success = true;
2180       for (unsigned i = 0, e = CurInst->getNumOperands(); i != e; ++i) {
2181         Value *Op = PREInstr->getOperand(i);
2182         if (isa<Argument>(Op) || isa<Constant>(Op) || isa<GlobalValue>(Op))
2183           continue;
2184
2185         if (Value *V = lookupNumber(PREPred, VN.lookup(Op))) {
2186           PREInstr->setOperand(i, V);
2187         } else {
2188           success = false;
2189           break;
2190         }
2191       }
2192
2193       // Fail out if we encounter an operand that is not available in
2194       // the PRE predecessor.  This is typically because of loads which
2195       // are not value numbered precisely.
2196       if (!success) {
2197         delete PREInstr;
2198         DEBUG(verifyRemoved(PREInstr));
2199         continue;
2200       }
2201
2202       PREInstr->insertBefore(PREPred->getTerminator());
2203       PREInstr->setName(CurInst->getName() + ".pre");
2204       predMap[PREPred] = PREInstr;
2205       VN.add(PREInstr, ValNo);
2206       ++NumGVNPRE;
2207
2208       // Update the availability map to include the new instruction.
2209       localAvail[PREPred]->table.insert(std::make_pair(ValNo, PREInstr));
2210
2211       // Create a PHI to make the value available in this block.
2212       PHINode* Phi = PHINode::Create(CurInst->getType(),
2213                                      CurInst->getName() + ".pre-phi",
2214                                      CurrentBlock->begin());
2215       for (pred_iterator PI = pred_begin(CurrentBlock),
2216            PE = pred_end(CurrentBlock); PI != PE; ++PI) {
2217         BasicBlock *P = *PI;
2218         Phi->addIncoming(predMap[P], P);
2219       }
2220
2221       VN.add(Phi, ValNo);
2222       localAvail[CurrentBlock]->table[ValNo] = Phi;
2223
2224       CurInst->replaceAllUsesWith(Phi);
2225       if (MD && Phi->getType()->isPointerTy())
2226         MD->invalidateCachedPointerInfo(Phi);
2227       VN.erase(CurInst);
2228
2229       DEBUG(dbgs() << "GVN PRE removed: " << *CurInst << '\n');
2230       if (MD) MD->removeInstruction(CurInst);
2231       CurInst->eraseFromParent();
2232       DEBUG(verifyRemoved(CurInst));
2233       Changed = true;
2234     }
2235   }
2236
2237   if (splitCriticalEdges())
2238     Changed = true;
2239
2240   return Changed;
2241 }
2242
2243 /// splitCriticalEdges - Split critical edges found during the previous
2244 /// iteration that may enable further optimization.
2245 bool GVN::splitCriticalEdges() {
2246   if (toSplit.empty())
2247     return false;
2248   do {
2249     std::pair<TerminatorInst*, unsigned> Edge = toSplit.pop_back_val();
2250     SplitCriticalEdge(Edge.first, Edge.second, this);
2251   } while (!toSplit.empty());
2252   if (MD) MD->invalidateCachedPredecessors();
2253   return true;
2254 }
2255
2256 /// iterateOnFunction - Executes one iteration of GVN
2257 bool GVN::iterateOnFunction(Function &F) {
2258   cleanupGlobalSets();
2259
2260   for (df_iterator<DomTreeNode*> DI = df_begin(DT->getRootNode()),
2261        DE = df_end(DT->getRootNode()); DI != DE; ++DI) {
2262     if (DI->getIDom())
2263       localAvail[DI->getBlock()] =
2264                    new ValueNumberScope(localAvail[DI->getIDom()->getBlock()]);
2265     else
2266       localAvail[DI->getBlock()] = new ValueNumberScope(0);
2267   }
2268
2269   // Top-down walk of the dominator tree
2270   bool Changed = false;
2271 #if 0
2272   // Needed for value numbering with phi construction to work.
2273   ReversePostOrderTraversal<Function*> RPOT(&F);
2274   for (ReversePostOrderTraversal<Function*>::rpo_iterator RI = RPOT.begin(),
2275        RE = RPOT.end(); RI != RE; ++RI)
2276     Changed |= processBlock(*RI);
2277 #else
2278   for (df_iterator<DomTreeNode*> DI = df_begin(DT->getRootNode()),
2279        DE = df_end(DT->getRootNode()); DI != DE; ++DI)
2280     Changed |= processBlock(DI->getBlock());
2281 #endif
2282
2283   return Changed;
2284 }
2285
2286 void GVN::cleanupGlobalSets() {
2287   VN.clear();
2288
2289   for (DenseMap<BasicBlock*, ValueNumberScope*>::iterator
2290        I = localAvail.begin(), E = localAvail.end(); I != E; ++I)
2291     delete I->second;
2292   localAvail.clear();
2293 }
2294
2295 /// verifyRemoved - Verify that the specified instruction does not occur in our
2296 /// internal data structures.
2297 void GVN::verifyRemoved(const Instruction *Inst) const {
2298   VN.verifyRemoved(Inst);
2299
2300   // Walk through the value number scope to make sure the instruction isn't
2301   // ferreted away in it.
2302   for (DenseMap<BasicBlock*, ValueNumberScope*>::const_iterator
2303          I = localAvail.begin(), E = localAvail.end(); I != E; ++I) {
2304     const ValueNumberScope *VNS = I->second;
2305
2306     while (VNS) {
2307       for (DenseMap<uint32_t, Value*>::const_iterator
2308              II = VNS->table.begin(), IE = VNS->table.end(); II != IE; ++II) {
2309         assert(II->second != Inst && "Inst still in value numbering scope!");
2310       }
2311
2312       VNS = VNS->parent;
2313     }
2314   }
2315 }