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