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/Function.h"
  24 #include "llvm/Instructions.h"
  25 #include "llvm/Value.h"
  26 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
  27 #include "llvm/ADT/DepthFirstIterator.h"
  28 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  29 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  30 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  31 #include "llvm/Analysis/Dominators.h"
  32 #include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
  33 #include "llvm/Analysis/MemoryDependenceAnalysis.h"
  34 #include "llvm/Support/CFG.h"
  35 #include "llvm/Support/Compiler.h"
  36 #include "llvm/Support/Debug.h"
  37 using namespace llvm;
  38
  39 STATISTIC(NumGVNInstr, "Number of instructions deleted");
  40 STATISTIC(NumGVNLoad, "Number of loads deleted");
  41 STATISTIC(NumGVNPRE, "Number of instructions PRE'd");
  42
  43 //===----------------------------------------------------------------------===//
  44 //                         ValueTable Class
  45 //===----------------------------------------------------------------------===//
  46
  47 /// This class holds the mapping between values and value numbers.  It is used
  48 /// as an efficient mechanism to determine the expression-wise equivalence of
  49 /// two values.
  50 namespace {
  51   struct VISIBILITY_HIDDEN Expression {
  52     enum ExpressionOpcode { ADD, SUB, MUL, UDIV, SDIV, FDIV, UREM, SREM,
  53                             FREM, SHL, LSHR, ASHR, AND, OR, XOR, ICMPEQ,
  54                             ICMPNE, ICMPUGT, ICMPUGE, ICMPULT, ICMPULE,
  55                             ICMPSGT, ICMPSGE, ICMPSLT, ICMPSLE, FCMPOEQ,
  56                             FCMPOGT, FCMPOGE, FCMPOLT, FCMPOLE, FCMPONE,
  57                             FCMPORD, FCMPUNO, FCMPUEQ, FCMPUGT, FCMPUGE,
  58                             FCMPULT, FCMPULE, FCMPUNE, EXTRACT, INSERT,
  59                             SHUFFLE, SELECT, TRUNC, ZEXT, SEXT, FPTOUI,
  60                             FPTOSI, UITOFP, SITOFP, FPTRUNC, FPEXT,
  61                             PTRTOINT, INTTOPTR, BITCAST, GEP, CALL, CONSTANT,
  62                             EMPTY, TOMBSTONE };
  63
  64     ExpressionOpcode opcode;
  65     const Type* type;
  66     uint32_t firstVN;
  67     uint32_t secondVN;
  68     uint32_t thirdVN;
  69     SmallVector<uint32_t, 4> varargs;
  70     Value* function;
  71
  72     Expression() { }
  73     Expression(ExpressionOpcode o) : opcode(o) { }
  74
  75     bool operator==(const Expression &other) const {
  76       if (opcode != other.opcode)
  77         return false;
  78       else if (opcode == EMPTY || opcode == TOMBSTONE)
  79         return true;
  80       else if (type != other.type)
  81         return false;
  82       else if (function != other.function)
  83         return false;
  84       else if (firstVN != other.firstVN)
  85         return false;
  86       else if (secondVN != other.secondVN)
  87         return false;
  88       else if (thirdVN != other.thirdVN)
  89         return false;
  90       else {
  91         if (varargs.size() != other.varargs.size())
  92           return false;
  93
  94         for (size_t i = 0; i < varargs.size(); ++i)
  95           if (varargs[i] != other.varargs[i])
  96             return false;
  97
  98         return true;
  99       }
 100     }
 101
 102     bool operator!=(const Expression &other) const {
 103       if (opcode != other.opcode)
 104         return true;
 105       else if (opcode == EMPTY || opcode == TOMBSTONE)
 106         return false;
 107       else if (type != other.type)
 108         return true;
 109       else if (function != other.function)
 110         return true;
 111       else if (firstVN != other.firstVN)
 112         return true;
 113       else if (secondVN != other.secondVN)
 114         return true;
 115       else if (thirdVN != other.thirdVN)
 116         return true;
 117       else {
 118         if (varargs.size() != other.varargs.size())
 119           return true;
 120
 121         for (size_t i = 0; i < varargs.size(); ++i)
 122           if (varargs[i] != other.varargs[i])
 123             return true;
 124
 125           return false;
 126       }
 127     }
 128   };
 129
 130   class VISIBILITY_HIDDEN ValueTable {
 131     private:
 132       DenseMap<Value*, uint32_t> valueNumbering;
 133       DenseMap<Expression, uint32_t> expressionNumbering;
 134       AliasAnalysis* AA;
 135       MemoryDependenceAnalysis* MD;
 136       DominatorTree* DT;
 137
 138       uint32_t nextValueNumber;
 139
 140       Expression::ExpressionOpcode getOpcode(BinaryOperator* BO);
 141       Expression::ExpressionOpcode getOpcode(CmpInst* C);
 142       Expression::ExpressionOpcode getOpcode(CastInst* C);
 143       Expression create_expression(BinaryOperator* BO);
 144       Expression create_expression(CmpInst* C);
 145       Expression create_expression(ShuffleVectorInst* V);
 146       Expression create_expression(ExtractElementInst* C);
 147       Expression create_expression(InsertElementInst* V);
 148       Expression create_expression(SelectInst* V);
 149       Expression create_expression(CastInst* C);
 150       Expression create_expression(GetElementPtrInst* G);
 151       Expression create_expression(CallInst* C);
 152       Expression create_expression(Constant* C);
 153     public:
 154       ValueTable() : nextValueNumber(1) { }
 155       uint32_t lookup_or_add(Value* V);
 156       uint32_t lookup(Value* V) const;
 157       void add(Value* V, uint32_t num);
 158       void clear();
 159       void erase(Value* v);
 160       unsigned size();
 161       void setAliasAnalysis(AliasAnalysis* A) { AA = A; }
 162       void setMemDep(MemoryDependenceAnalysis* M) { MD = M; }
 163       void setDomTree(DominatorTree* D) { DT = D; }
 164   };
 165 }
 166
 167 namespace llvm {
 168 template <> struct DenseMapInfo<Expression> {
 169   static inline Expression getEmptyKey() {
 170     return Expression(Expression::EMPTY);
 171   }
 172
 173   static inline Expression getTombstoneKey() {
 174     return Expression(Expression::TOMBSTONE);
 175   }
 176
 177   static unsigned getHashValue(const Expression e) {
 178     unsigned hash = e.opcode;
 179
 180     hash = e.firstVN + hash * 37;
 181     hash = e.secondVN + hash * 37;
 182     hash = e.thirdVN + hash * 37;
 183
 184     hash = ((unsigned)((uintptr_t)e.type >> 4) ^
 185             (unsigned)((uintptr_t)e.type >> 9)) +
 186            hash * 37;
 187
 188     for (SmallVector<uint32_t, 4>::const_iterator I = e.varargs.begin(),
 189          E = e.varargs.end(); I != E; ++I)
 190       hash = *I + hash * 37;
 191
 192     hash = ((unsigned)((uintptr_t)e.function >> 4) ^
 193             (unsigned)((uintptr_t)e.function >> 9)) +
 194            hash * 37;
 195
 196     return hash;
 197   }
 198   static bool isEqual(const Expression &LHS, const Expression &RHS) {
 199     return LHS == RHS;
 200   }
 201   static bool isPod() { return true; }
 202 };
 203 }
 204
 205 //===----------------------------------------------------------------------===//
 206 //                     ValueTable Internal Functions
 207 //===----------------------------------------------------------------------===//
 208 Expression::ExpressionOpcode ValueTable::getOpcode(BinaryOperator* BO) {
 209   switch(BO->getOpcode()) {
 210   default: // THIS SHOULD NEVER HAPPEN
 211     assert(0 && "Binary operator with unknown opcode?");
 212   case Instruction::Add:  return Expression::ADD;
 213   case Instruction::Sub:  return Expression::SUB;
 214   case Instruction::Mul:  return Expression::MUL;
 215   case Instruction::UDiv: return Expression::UDIV;
 216   case Instruction::SDiv: return Expression::SDIV;
 217   case Instruction::FDiv: return Expression::FDIV;
 218   case Instruction::URem: return Expression::UREM;
 219   case Instruction::SRem: return Expression::SREM;
 220   case Instruction::FRem: return Expression::FREM;
 221   case Instruction::Shl:  return Expression::SHL;
 222   case Instruction::LShr: return Expression::LSHR;
 223   case Instruction::AShr: return Expression::ASHR;
 224   case Instruction::And:  return Expression::AND;
 225   case Instruction::Or:   return Expression::OR;
 226   case Instruction::Xor:  return Expression::XOR;
 227   }
 228 }
 229
 230 Expression::ExpressionOpcode ValueTable::getOpcode(CmpInst* C) {
 231   if (isa<ICmpInst>(C) || isa<VICmpInst>(C)) {
 232     switch (C->getPredicate()) {
 233     default:  // THIS SHOULD NEVER HAPPEN
 234       assert(0 && "Comparison with unknown predicate?");
 235     case ICmpInst::ICMP_EQ:  return Expression::ICMPEQ;
 236     case ICmpInst::ICMP_NE:  return Expression::ICMPNE;
 237     case ICmpInst::ICMP_UGT: return Expression::ICMPUGT;
 238     case ICmpInst::ICMP_UGE: return Expression::ICMPUGE;
 239     case ICmpInst::ICMP_ULT: return Expression::ICMPULT;
 240     case ICmpInst::ICMP_ULE: return Expression::ICMPULE;
 241     case ICmpInst::ICMP_SGT: return Expression::ICMPSGT;
 242     case ICmpInst::ICMP_SGE: return Expression::ICMPSGE;
 243     case ICmpInst::ICMP_SLT: return Expression::ICMPSLT;
 244     case ICmpInst::ICMP_SLE: return Expression::ICMPSLE;
 245     }
 246   }
 247   assert((isa<FCmpInst>(C) || isa<VFCmpInst>(C)) && "Unknown compare");
 248   switch (C->getPredicate()) {
 249   default: // THIS SHOULD NEVER HAPPEN
 250     assert(0 && "Comparison with unknown predicate?");
 251   case FCmpInst::FCMP_OEQ: return Expression::FCMPOEQ;
 252   case FCmpInst::FCMP_OGT: return Expression::FCMPOGT;
 253   case FCmpInst::FCMP_OGE: return Expression::FCMPOGE;
 254   case FCmpInst::FCMP_OLT: return Expression::FCMPOLT;
 255   case FCmpInst::FCMP_OLE: return Expression::FCMPOLE;
 256   case FCmpInst::FCMP_ONE: return Expression::FCMPONE;
 257   case FCmpInst::FCMP_ORD: return Expression::FCMPORD;
 258   case FCmpInst::FCMP_UNO: return Expression::FCMPUNO;
 259   case FCmpInst::FCMP_UEQ: return Expression::FCMPUEQ;
 260   case FCmpInst::FCMP_UGT: return Expression::FCMPUGT;
 261   case FCmpInst::FCMP_UGE: return Expression::FCMPUGE;
 262   case FCmpInst::FCMP_ULT: return Expression::FCMPULT;
 263   case FCmpInst::FCMP_ULE: return Expression::FCMPULE;
 264   case FCmpInst::FCMP_UNE: return Expression::FCMPUNE;
 265   }
 266 }
 267
 268 Expression::ExpressionOpcode ValueTable::getOpcode(CastInst* C) {
 269   switch(C->getOpcode()) {
 270   default: // THIS SHOULD NEVER HAPPEN
 271     assert(0 && "Cast operator with unknown opcode?");
 272   case Instruction::Trunc:    return Expression::TRUNC;
 273   case Instruction::ZExt:     return Expression::ZEXT;
 274   case Instruction::SExt:     return Expression::SEXT;
 275   case Instruction::FPToUI:   return Expression::FPTOUI;
 276   case Instruction::FPToSI:   return Expression::FPTOSI;
 277   case Instruction::UIToFP:   return Expression::UITOFP;
 278   case Instruction::SIToFP:   return Expression::SITOFP;
 279   case Instruction::FPTrunc:  return Expression::FPTRUNC;
 280   case Instruction::FPExt:    return Expression::FPEXT;
 281   case Instruction::PtrToInt: return Expression::PTRTOINT;
 282   case Instruction::IntToPtr: return Expression::INTTOPTR;
 283   case Instruction::BitCast:  return Expression::BITCAST;
 284   }
 285 }
 286
 287 Expression ValueTable::create_expression(CallInst* C) {
 288   Expression e;
 289
 290   e.type = C->getType();
 291   e.firstVN = 0;
 292   e.secondVN = 0;
 293   e.thirdVN = 0;
 294   e.function = C->getCalledFunction();
 295   e.opcode = Expression::CALL;
 296
 297   for (CallInst::op_iterator I = C->op_begin()+1, E = C->op_end();
 298        I != E; ++I)
 299     e.varargs.push_back(lookup_or_add(*I));
 300
 301   return e;
 302 }
 303
 304 Expression ValueTable::create_expression(BinaryOperator* BO) {
 305   Expression e;
 306
 307   e.firstVN = lookup_or_add(BO->getOperand(0));
 308   e.secondVN = lookup_or_add(BO->getOperand(1));
 309   e.thirdVN = 0;
 310   e.function = 0;
 311   e.type = BO->getType();
 312   e.opcode = getOpcode(BO);
 313
 314   return e;
 315 }
 316
 317 Expression ValueTable::create_expression(CmpInst* C) {
 318   Expression e;
 319
 320   e.firstVN = lookup_or_add(C->getOperand(0));
 321   e.secondVN = lookup_or_add(C->getOperand(1));
 322   e.thirdVN = 0;
 323   e.function = 0;
 324   e.type = C->getType();
 325   e.opcode = getOpcode(C);
 326
 327   return e;
 328 }
 329
 330 Expression ValueTable::create_expression(CastInst* C) {
 331   Expression e;
 332
 333   e.firstVN = lookup_or_add(C->getOperand(0));
 334   e.secondVN = 0;
 335   e.thirdVN = 0;
 336   e.function = 0;
 337   e.type = C->getType();
 338   e.opcode = getOpcode(C);
 339
 340   return e;
 341 }
 342
 343 Expression ValueTable::create_expression(ShuffleVectorInst* S) {
 344   Expression e;
 345
 346   e.firstVN = lookup_or_add(S->getOperand(0));
 347   e.secondVN = lookup_or_add(S->getOperand(1));
 348   e.thirdVN = lookup_or_add(S->getOperand(2));
 349   e.function = 0;
 350   e.type = S->getType();
 351   e.opcode = Expression::SHUFFLE;
 352
 353   return e;
 354 }
 355
 356 Expression ValueTable::create_expression(ExtractElementInst* E) {
 357   Expression e;
 358
 359   e.firstVN = lookup_or_add(E->getOperand(0));
 360   e.secondVN = lookup_or_add(E->getOperand(1));
 361   e.thirdVN = 0;
 362   e.function = 0;
 363   e.type = E->getType();
 364   e.opcode = Expression::EXTRACT;
 365
 366   return e;
 367 }
 368
 369 Expression ValueTable::create_expression(InsertElementInst* I) {
 370   Expression e;
 371
 372   e.firstVN = lookup_or_add(I->getOperand(0));
 373   e.secondVN = lookup_or_add(I->getOperand(1));
 374   e.thirdVN = lookup_or_add(I->getOperand(2));
 375   e.function = 0;
 376   e.type = I->getType();
 377   e.opcode = Expression::INSERT;
 378
 379   return e;
 380 }
 381
 382 Expression ValueTable::create_expression(SelectInst* I) {
 383   Expression e;
 384
 385   e.firstVN = lookup_or_add(I->getCondition());
 386   e.secondVN = lookup_or_add(I->getTrueValue());
 387   e.thirdVN = lookup_or_add(I->getFalseValue());
 388   e.function = 0;
 389   e.type = I->getType();
 390   e.opcode = Expression::SELECT;
 391
 392   return e;
 393 }
 394
 395 Expression ValueTable::create_expression(GetElementPtrInst* G) {
 396   Expression e;
 397
 398   e.firstVN = lookup_or_add(G->getPointerOperand());
 399   e.secondVN = 0;
 400   e.thirdVN = 0;
 401   e.function = 0;
 402   e.type = G->getType();
 403   e.opcode = Expression::GEP;
 404
 405   for (GetElementPtrInst::op_iterator I = G->idx_begin(), E = G->idx_end();
 406        I != E; ++I)
 407     e.varargs.push_back(lookup_or_add(*I));
 408
 409   return e;
 410 }
 411
 412 //===----------------------------------------------------------------------===//
 413 //                     ValueTable External Functions
 414 //===----------------------------------------------------------------------===//
 415
 416 /// add - Insert a value into the table with a specified value number.
 417 void ValueTable::add(Value* V, uint32_t num) {
 418   valueNumbering.insert(std::make_pair(V, num));
 419 }
 420
 421 /// lookup_or_add - Returns the value number for the specified value, assigning
 422 /// it a new number if it did not have one before.
 423 uint32_t ValueTable::lookup_or_add(Value* V) {
 424   DenseMap<Value*, uint32_t>::iterator VI = valueNumbering.find(V);
 425   if (VI != valueNumbering.end())
 426     return VI->second;
 427
 428   if (CallInst* C = dyn_cast<CallInst>(V)) {
 429     if (AA->doesNotAccessMemory(C)) {
 430       Expression e = create_expression(C);
 431
 432       DenseMap<Expression, uint32_t>::iterator EI = expressionNumbering.find(e);
 433       if (EI != expressionNumbering.end()) {
 434         valueNumbering.insert(std::make_pair(V, EI->second));
 435         return EI->second;
 436       } else {
 437         expressionNumbering.insert(std::make_pair(e, nextValueNumber));
 438         valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
 439
 440         return nextValueNumber++;
 441       }
 442     } else if (AA->onlyReadsMemory(C)) {
 443       Expression e = create_expression(C);
 444
 445       if (expressionNumbering.find(e) == expressionNumbering.end()) {
 446         expressionNumbering.insert(std::make_pair(e, nextValueNumber));
 447         valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
 448         return nextValueNumber++;
 449       }
 450
 451       Instruction* local_dep = MD->getDependency(C);
 452
 453       if (local_dep == MemoryDependenceAnalysis::None) {
 454         valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
 455         return nextValueNumber++;
 456       } else if (local_dep != MemoryDependenceAnalysis::NonLocal) {
 457         if (!isa<CallInst>(local_dep)) {
 458           valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
 459           return nextValueNumber++;
 460         }
 461
 462         CallInst* local_cdep = cast<CallInst>(local_dep);
 463
 464         if (local_cdep->getCalledFunction() != C->getCalledFunction() ||
 465             local_cdep->getNumOperands() != C->getNumOperands()) {
 466           valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
 467           return nextValueNumber++;
 468         } else if (!C->getCalledFunction()) {
 469           valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
 470           return nextValueNumber++;
 471         } else {
 472           for (unsigned i = 1; i < C->getNumOperands(); ++i) {
 473             uint32_t c_vn = lookup_or_add(C->getOperand(i));
 474             uint32_t cd_vn = lookup_or_add(local_cdep->getOperand(i));
 475             if (c_vn != cd_vn) {
 476               valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
 477               return nextValueNumber++;
 478             }
 479           }
 480
 481           uint32_t v = lookup_or_add(local_cdep);
 482           valueNumbering.insert(std::make_pair(V, v));
 483           return v;
 484         }
 485       }
 486
 487
 488       DenseMap<BasicBlock*, Value*> deps;
 489       MD->getNonLocalDependency(C, deps);
 490       CallInst* cdep = 0;
 491
 492       for (DenseMap<BasicBlock*, Value*>::iterator I = deps.begin(),
 493            E = deps.end(); I != E; ++I) {
 494         if (I->second == MemoryDependenceAnalysis::None) {
 495           valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
 496
 497           return nextValueNumber++;
 498         } else if (I->second != MemoryDependenceAnalysis::NonLocal) {
 499           if (DT->properlyDominates(I->first, C->getParent())) {
 500             if (CallInst* CD = dyn_cast<CallInst>(I->second))
 501               cdep = CD;
 502             else {
 503               valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
 504               return nextValueNumber++;
 505             }
 506           } else {
 507             valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
 508             return nextValueNumber++;
 509           }
 510         }
 511       }
 512
 513       if (!cdep) {
 514         valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
 515         return nextValueNumber++;
 516       }
 517
 518       if (cdep->getCalledFunction() != C->getCalledFunction() ||
 519           cdep->getNumOperands() != C->getNumOperands()) {
 520         valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
 521         return nextValueNumber++;
 522       } else if (!C->getCalledFunction()) {
 523         valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
 524         return nextValueNumber++;
 525       } else {
 526         for (unsigned i = 1; i < C->getNumOperands(); ++i) {
 527           uint32_t c_vn = lookup_or_add(C->getOperand(i));
 528           uint32_t cd_vn = lookup_or_add(cdep->getOperand(i));
 529           if (c_vn != cd_vn) {
 530             valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
 531             return nextValueNumber++;
 532           }
 533         }
 534
 535         uint32_t v = lookup_or_add(cdep);
 536         valueNumbering.insert(std::make_pair(V, v));
 537         return v;
 538       }
 539
 540     } else {
 541       valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
 542       return nextValueNumber++;
 543     }
 544   } else if (BinaryOperator* BO = dyn_cast<BinaryOperator>(V)) {
 545     Expression e = create_expression(BO);
 546
 547     DenseMap<Expression, uint32_t>::iterator EI = expressionNumbering.find(e);
 548     if (EI != expressionNumbering.end()) {
 549       valueNumbering.insert(std::make_pair(V, EI->second));
 550       return EI->second;
 551     } else {
 552       expressionNumbering.insert(std::make_pair(e, nextValueNumber));
 553       valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
 554
 555       return nextValueNumber++;
 556     }
 557   } else if (CmpInst* C = dyn_cast<CmpInst>(V)) {
 558     Expression e = create_expression(C);
 559
 560     DenseMap<Expression, uint32_t>::iterator EI = expressionNumbering.find(e);
 561     if (EI != expressionNumbering.end()) {
 562       valueNumbering.insert(std::make_pair(V, EI->second));
 563       return EI->second;
 564     } else {
 565       expressionNumbering.insert(std::make_pair(e, nextValueNumber));
 566       valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
 567
 568       return nextValueNumber++;
 569     }
 570   } else if (ShuffleVectorInst* U = dyn_cast<ShuffleVectorInst>(V)) {
 571     Expression e = create_expression(U);
 572
 573     DenseMap<Expression, uint32_t>::iterator EI = expressionNumbering.find(e);
 574     if (EI != expressionNumbering.end()) {
 575       valueNumbering.insert(std::make_pair(V, EI->second));
 576       return EI->second;
 577     } else {
 578       expressionNumbering.insert(std::make_pair(e, nextValueNumber));
 579       valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
 580
 581       return nextValueNumber++;
 582     }
 583   } else if (ExtractElementInst* U = dyn_cast<ExtractElementInst>(V)) {
 584     Expression e = create_expression(U);
 585
 586     DenseMap<Expression, uint32_t>::iterator EI = expressionNumbering.find(e);
 587     if (EI != expressionNumbering.end()) {
 588       valueNumbering.insert(std::make_pair(V, EI->second));
 589       return EI->second;
 590     } else {
 591       expressionNumbering.insert(std::make_pair(e, nextValueNumber));
 592       valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
 593
 594       return nextValueNumber++;
 595     }
 596   } else if (InsertElementInst* U = dyn_cast<InsertElementInst>(V)) {
 597     Expression e = create_expression(U);
 598
 599     DenseMap<Expression, uint32_t>::iterator EI = expressionNumbering.find(e);
 600     if (EI != expressionNumbering.end()) {
 601       valueNumbering.insert(std::make_pair(V, EI->second));
 602       return EI->second;
 603     } else {
 604       expressionNumbering.insert(std::make_pair(e, nextValueNumber));
 605       valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
 606
 607       return nextValueNumber++;
 608     }
 609   } else if (SelectInst* U = dyn_cast<SelectInst>(V)) {
 610     Expression e = create_expression(U);
 611
 612     DenseMap<Expression, uint32_t>::iterator EI = expressionNumbering.find(e);
 613     if (EI != expressionNumbering.end()) {
 614       valueNumbering.insert(std::make_pair(V, EI->second));
 615       return EI->second;
 616     } else {
 617       expressionNumbering.insert(std::make_pair(e, nextValueNumber));
 618       valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
 619
 620       return nextValueNumber++;
 621     }
 622   } else if (CastInst* U = dyn_cast<CastInst>(V)) {
 623     Expression e = create_expression(U);
 624
 625     DenseMap<Expression, uint32_t>::iterator EI = expressionNumbering.find(e);
 626     if (EI != expressionNumbering.end()) {
 627       valueNumbering.insert(std::make_pair(V, EI->second));
 628       return EI->second;
 629     } else {
 630       expressionNumbering.insert(std::make_pair(e, nextValueNumber));
 631       valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
 632
 633       return nextValueNumber++;
 634     }
 635   } else if (GetElementPtrInst* U = dyn_cast<GetElementPtrInst>(V)) {
 636     Expression e = create_expression(U);
 637
 638     DenseMap<Expression, uint32_t>::iterator EI = expressionNumbering.find(e);
 639     if (EI != expressionNumbering.end()) {
 640       valueNumbering.insert(std::make_pair(V, EI->second));
 641       return EI->second;
 642     } else {
 643       expressionNumbering.insert(std::make_pair(e, nextValueNumber));
 644       valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
 645
 646       return nextValueNumber++;
 647     }
 648   } else {
 649     valueNumbering.insert(std::make_pair(V, nextValueNumber));
 650     return nextValueNumber++;
 651   }
 652 }
 653
 654 /// lookup - Returns the value number of the specified value. Fails if
 655 /// the value has not yet been numbered.
 656 uint32_t ValueTable::lookup(Value* V) const {
 657   DenseMap<Value*, uint32_t>::iterator VI = valueNumbering.find(V);
 658   assert(VI != valueNumbering.end() && "Value not numbered?");
 659   return VI->second;
 660 }
 661
 662 /// clear - Remove all entries from the ValueTable
 663 void ValueTable::clear() {
 664   valueNumbering.clear();
 665   expressionNumbering.clear();
 666   nextValueNumber = 1;
 667 }
 668
 669 /// erase - Remove a value from the value numbering
 670 void ValueTable::erase(Value* V) {
 671   valueNumbering.erase(V);
 672 }
 673
 674 //===----------------------------------------------------------------------===//
 675 //                         GVN Pass
 676 //===----------------------------------------------------------------------===//
 677
 678 namespace llvm {
 679   template<> struct DenseMapInfo<uint32_t> {
 680     static inline uint32_t getEmptyKey() { return ~0; }
 681     static inline uint32_t getTombstoneKey() { return ~0 - 1; }
 682     static unsigned getHashValue(const uint32_t& Val) { return Val * 37; }
 683     static bool isPod() { return true; }
 684     static bool isEqual(const uint32_t& LHS, const uint32_t& RHS) {
 685       return LHS == RHS;
 686     }
 687   };
 688 }
 689
 690 namespace {
 691
 692   class VISIBILITY_HIDDEN GVN : public FunctionPass {
 693     bool runOnFunction(Function &F);
 694   public:
 695     static char ID; // Pass identification, replacement for typeid
 696     GVN() : FunctionPass((intptr_t)&ID) { }
 697
 698   private:
 699     ValueTable VN;
 700     DenseMap<BasicBlock*, DenseMap<uint32_t, Value*> > localAvail;
 701
 702     typedef DenseMap<Value*, SmallPtrSet<Instruction*, 4> > PhiMapType;
 703     PhiMapType phiMap;
 704
 705
 706     // This transformation requires dominator postdominator info
 707     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
 708       AU.setPreservesCFG();
 709       AU.addRequired<DominatorTree>();
 710       AU.addRequired<MemoryDependenceAnalysis>();
 711       AU.addRequired<AliasAnalysis>();
 712       AU.addPreserved<AliasAnalysis>();
 713       AU.addPreserved<MemoryDependenceAnalysis>();
 714     }
 715
 716     // Helper fuctions
 717     // FIXME: eliminate or document these better
 718     bool processLoad(LoadInst* L,
 719                      DenseMap<Value*, LoadInst*> &lastLoad,
 720                      SmallVectorImpl<Instruction*> &toErase);
 721     bool processInstruction(Instruction* I,
 722                             DenseMap<Value*, LoadInst*>& lastSeenLoad,
 723                             SmallVectorImpl<Instruction*> &toErase);
 724     bool processNonLocalLoad(LoadInst* L,
 725                              SmallVectorImpl<Instruction*> &toErase);
 726     bool processBlock(DomTreeNode* DTN);
 727     Value *GetValueForBlock(BasicBlock *BB, LoadInst* orig,
 728                             DenseMap<BasicBlock*, Value*> &Phis,
 729                             bool top_level = false);
 730     void dump(DenseMap<uint32_t, Value*>& d);
 731     bool iterateOnFunction(Function &F);
 732     Value* CollapsePhi(PHINode* p);
 733     bool isSafeReplacement(PHINode* p, Instruction* inst);
 734     bool performPRE(Function& F);
 735   };
 736
 737   char GVN::ID = 0;
 738 }
 739
 740 // createGVNPass - The public interface to this file...
 741 FunctionPass *llvm::createGVNPass() { return new GVN(); }
 742
 743 static RegisterPass<GVN> X("gvn",
 744                            "Global Value Numbering");
 745
 746 void GVN::dump(DenseMap<uint32_t, Value*>& d) {
 747   printf("{\n");
 748   for (DenseMap<uint32_t, Value*>::iterator I = d.begin(),
 749        E = d.end(); I != E; ++I) {
 750       printf("%d\n", I->first);
 751       I->second->dump();
 752   }
 753   printf("}\n");
 754 }
 755
 756 Value* GVN::CollapsePhi(PHINode* p) {
 757   DominatorTree &DT = getAnalysis<DominatorTree>();
 758   Value* constVal = p->hasConstantValue();
 759
 760   if (!constVal) return 0;
 761
 762   Instruction* inst = dyn_cast<Instruction>(constVal);
 763   if (!inst)
 764     return constVal;
 765
 766   if (DT.dominates(inst, p))
 767     if (isSafeReplacement(p, inst))
 768       return inst;
 769   return 0;
 770 }
 771
 772 bool GVN::isSafeReplacement(PHINode* p, Instruction* inst) {
 773   if (!isa<PHINode>(inst))
 774     return true;
 775
 776   for (Instruction::use_iterator UI = p->use_begin(), E = p->use_end();
 777        UI != E; ++UI)
 778     if (PHINode* use_phi = dyn_cast<PHINode>(UI))
 779       if (use_phi->getParent() == inst->getParent())
 780         return false;
 781
 782   return true;
 783 }
 784
 785 /// GetValueForBlock - Get the value to use within the specified basic block.
 786 /// available values are in Phis.
 787 Value *GVN::GetValueForBlock(BasicBlock *BB, LoadInst* orig,
 788                              DenseMap<BasicBlock*, Value*> &Phis,
 789                              bool top_level) {
 790
 791   // If we have already computed this value, return the previously computed val.
 792   DenseMap<BasicBlock*, Value*>::iterator V = Phis.find(BB);
 793   if (V != Phis.end() && !top_level) return V->second;
 794
 795   BasicBlock* singlePred = BB->getSinglePredecessor();
 796   if (singlePred) {
 797     Value *ret = GetValueForBlock(singlePred, orig, Phis);
 798     Phis[BB] = ret;
 799     return ret;
 800   }
 801
 802   // Otherwise, the idom is the loop, so we need to insert a PHI node.  Do so
 803   // now, then get values to fill in the incoming values for the PHI.
 804   PHINode *PN = PHINode::Create(orig->getType(), orig->getName()+".rle",
 805                                 BB->begin());
 806   PN->reserveOperandSpace(std::distance(pred_begin(BB), pred_end(BB)));
 807
 808   if (Phis.count(BB) == 0)
 809     Phis.insert(std::make_pair(BB, PN));
 810
 811   // Fill in the incoming values for the block.
 812   for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI) {
 813     Value* val = GetValueForBlock(*PI, orig, Phis);
 814     PN->addIncoming(val, *PI);
 815   }
 816
 817   AliasAnalysis& AA = getAnalysis<AliasAnalysis>();
 818   AA.copyValue(orig, PN);
 819
 820   // Attempt to collapse PHI nodes that are trivially redundant
 821   Value* v = CollapsePhi(PN);
 822   if (!v) {
 823     // Cache our phi construction results
 824     phiMap[orig->getPointerOperand()].insert(PN);
 825     return PN;
 826   }
 827
 828   MemoryDependenceAnalysis& MD = getAnalysis<MemoryDependenceAnalysis>();
 829
 830   MD.removeInstruction(PN);
 831   PN->replaceAllUsesWith(v);
 832
 833   for (DenseMap<BasicBlock*, Value*>::iterator I = Phis.begin(),
 834        E = Phis.end(); I != E; ++I)
 835     if (I->second == PN)
 836       I->second = v;
 837
 838   PN->eraseFromParent();
 839
 840   Phis[BB] = v;
 841   return v;
 842 }
 843
 844 /// processNonLocalLoad - Attempt to eliminate a load whose dependencies are
 845 /// non-local by performing PHI construction.
 846 bool GVN::processNonLocalLoad(LoadInst* L,
 847                               SmallVectorImpl<Instruction*> &toErase) {
 848   MemoryDependenceAnalysis& MD = getAnalysis<MemoryDependenceAnalysis>();
 849
 850   // Find the non-local dependencies of the load
 851   DenseMap<BasicBlock*, Value*> deps;
 852   MD.getNonLocalDependency(L, deps);
 853
 854   DenseMap<BasicBlock*, Value*> repl;
 855
 856   // Filter out useless results (non-locals, etc)
 857   for (DenseMap<BasicBlock*, Value*>::iterator I = deps.begin(), E = deps.end();
 858        I != E; ++I) {
 859     if (I->second == MemoryDependenceAnalysis::None)
 860       return false;
 861
 862     if (I->second == MemoryDependenceAnalysis::NonLocal)
 863       continue;
 864
 865     if (StoreInst* S = dyn_cast<StoreInst>(I->second)) {
 866       if (S->getPointerOperand() != L->getPointerOperand())
 867         return false;
 868       repl[I->first] = S->getOperand(0);
 869     } else if (LoadInst* LD = dyn_cast<LoadInst>(I->second)) {
 870       if (LD->getPointerOperand() != L->getPointerOperand())
 871         return false;
 872       repl[I->first] = LD;
 873     } else {
 874       return false;
 875     }
 876   }
 877
 878   // Use cached PHI construction information from previous runs
 879   SmallPtrSet<Instruction*, 4>& p = phiMap[L->getPointerOperand()];
 880   for (SmallPtrSet<Instruction*, 4>::iterator I = p.begin(), E = p.end();
 881        I != E; ++I) {
 882     if ((*I)->getParent() == L->getParent()) {
 883       MD.removeInstruction(L);
 884       L->replaceAllUsesWith(*I);
 885       toErase.push_back(L);
 886       NumGVNLoad++;
 887       return true;
 888     }
 889
 890     repl.insert(std::make_pair((*I)->getParent(), *I));
 891   }
 892
 893   // Perform PHI construction
 894   SmallPtrSet<BasicBlock*, 4> visited;
 895   Value* v = GetValueForBlock(L->getParent(), L, repl, true);
 896
 897   MD.removeInstruction(L);
 898   L->replaceAllUsesWith(v);
 899   toErase.push_back(L);
 900   NumGVNLoad++;
 901
 902   return true;
 903 }
 904
 905 /// processLoad - Attempt to eliminate a load, first by eliminating it
 906 /// locally, and then attempting non-local elimination if that fails.
 907 bool GVN::processLoad(LoadInst *L, DenseMap<Value*, LoadInst*> &lastLoad,
 908                       SmallVectorImpl<Instruction*> &toErase) {
 909   if (L->isVolatile()) {
 910     lastLoad[L->getPointerOperand()] = L;
 911     return false;
 912   }
 913
 914   Value* pointer = L->getPointerOperand();
 915   LoadInst*& last = lastLoad[pointer];
 916
 917   // ... to a pointer that has been loaded from before...
 918   MemoryDependenceAnalysis& MD = getAnalysis<MemoryDependenceAnalysis>();
 919   bool removedNonLocal = false;
 920   Instruction* dep = MD.getDependency(L);
 921   if (dep == MemoryDependenceAnalysis::NonLocal &&
 922       L->getParent() != &L->getParent()->getParent()->getEntryBlock()) {
 923     removedNonLocal = processNonLocalLoad(L, toErase);
 924
 925     if (!removedNonLocal)
 926       last = L;
 927
 928     return removedNonLocal;
 929   }
 930
 931
 932   bool deletedLoad = false;
 933
 934   // Walk up the dependency chain until we either find
 935   // a dependency we can use, or we can't walk any further
 936   while (dep != MemoryDependenceAnalysis::None &&
 937          dep != MemoryDependenceAnalysis::NonLocal &&
 938          (isa<LoadInst>(dep) || isa<StoreInst>(dep))) {
 939     // ... that depends on a store ...
 940     if (StoreInst* S = dyn_cast<StoreInst>(dep)) {
 941       if (S->getPointerOperand() == pointer) {
 942         // Remove it!
 943         MD.removeInstruction(L);
 944
 945         L->replaceAllUsesWith(S->getOperand(0));
 946         toErase.push_back(L);
 947         deletedLoad = true;
 948         NumGVNLoad++;
 949       }
 950
 951       // Whether we removed it or not, we can't
 952       // go any further
 953       break;
 954     } else if (!last) {
 955       // If we don't depend on a store, and we haven't
 956       // been loaded before, bail.
 957       break;
 958     } else if (dep == last) {
 959       // Remove it!
 960       MD.removeInstruction(L);
 961
 962       L->replaceAllUsesWith(last);
 963       toErase.push_back(L);
 964       deletedLoad = true;
 965       NumGVNLoad++;
 966
 967       break;
 968     } else {
 969       dep = MD.getDependency(L, dep);
 970     }
 971   }
 972
 973   if (dep != MemoryDependenceAnalysis::None &&
 974       dep != MemoryDependenceAnalysis::NonLocal &&
 975       isa<AllocationInst>(dep)) {
 976     // Check that this load is actually from the
 977     // allocation we found
 978     Value* v = L->getOperand(0);
 979     while (true) {
 980       if (BitCastInst *BC = dyn_cast<BitCastInst>(v))
 981         v = BC->getOperand(0);
 982       else if (GetElementPtrInst *GEP = dyn_cast<GetElementPtrInst>(v))
 983         v = GEP->getOperand(0);
 984       else
 985         break;
 986     }
 987     if (v == dep) {
 988       // If this load depends directly on an allocation, there isn't
 989       // anything stored there; therefore, we can optimize this load
 990       // to undef.
 991       MD.removeInstruction(L);
 992
 993       L->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(L->getType()));
 994       toErase.push_back(L);
 995       deletedLoad = true;
 996       NumGVNLoad++;
 997     }
 998   }
 999
1000   if (!deletedLoad)
1001     last = L;
1002
1003   return deletedLoad;
1004 }
1005
1006 /// processInstruction - When calculating availability, handle an instruction
1007 /// by inserting it into the appropriate sets
1008 bool GVN::processInstruction(Instruction *I,
1009                              DenseMap<Value*, LoadInst*> &lastSeenLoad,
1010                              SmallVectorImpl<Instruction*> &toErase) {
1011   if (LoadInst* L = dyn_cast<LoadInst>(I)) {
1012     bool changed = processLoad(L, lastSeenLoad, toErase);
1013
1014     if (!changed) {
1015       unsigned num = VN.lookup_or_add(L);
1016       localAvail[I->getParent()].insert(std::make_pair(num, L));
1017     }
1018
1019     return changed;
1020   }
1021
1022   unsigned num = VN.lookup_or_add(I);
1023
1024   // Allocations are always uniquely numbered, so we can save time and memory
1025   // by fast failing them.
1026   if (isa<AllocationInst>(I)) {
1027     localAvail[I->getParent()].insert(std::make_pair(num, I));
1028     return false;
1029   }
1030
1031   // Collapse PHI nodes
1032   if (PHINode* p = dyn_cast<PHINode>(I)) {
1033     Value* constVal = CollapsePhi(p);
1034
1035     if (constVal) {
1036       for (PhiMapType::iterator PI = phiMap.begin(), PE = phiMap.end();
1037            PI != PE; ++PI)
1038         if (PI->second.count(p))
1039           PI->second.erase(p);
1040
1041       p->replaceAllUsesWith(constVal);
1042       toErase.push_back(p);
1043     } else {
1044       localAvail[I->getParent()].insert(std::make_pair(num, I));
1045     }
1046   // Perform value-number based elimination
1047   } else if (localAvail[I->getParent()].count(num)) {
1048     Value* repl = localAvail[I->getParent()][num];
1049
1050     // Remove it!
1051     MemoryDependenceAnalysis& MD = getAnalysis<MemoryDependenceAnalysis>();
1052     MD.removeInstruction(I);
1053
1054     VN.erase(I);
1055     I->replaceAllUsesWith(repl);
1056     toErase.push_back(I);
1057     return true;
1058   } else if (!I->isTerminator()) {
1059     localAvail[I->getParent()].insert(std::make_pair(num, I));
1060   }
1061
1062   return false;
1063 }
1064
1065 // GVN::runOnFunction - This is the main transformation entry point for a
1066 // function.
1067 //
1068 bool GVN::runOnFunction(Function& F) {
1069   VN.setAliasAnalysis(&getAnalysis<AliasAnalysis>());
1070   VN.setMemDep(&getAnalysis<MemoryDependenceAnalysis>());
1071   VN.setDomTree(&getAnalysis<DominatorTree>());
1072
1073   bool changed = false;
1074   bool shouldContinue = true;
1075
1076   while (shouldContinue) {
1077     shouldContinue = iterateOnFunction(F);
1078     changed |= shouldContinue;
1079   }
1080
1081   return changed;
1082 }
1083
1084
1085 bool GVN::processBlock(DomTreeNode* DTN) {
1086   BasicBlock* BB = DTN->getBlock();
1087
1088   SmallVector<Instruction*, 8> toErase;
1089   DenseMap<Value*, LoadInst*> lastSeenLoad;
1090   bool changed_function = false;
1091
1092   if (DTN->getIDom())
1093     localAvail.insert(std::make_pair(BB,
1094                       localAvail[DTN->getIDom()->getBlock()]));
1095
1096   for (BasicBlock::iterator BI = BB->begin(), BE = BB->end();
1097        BI != BE;) {
1098     changed_function |= processInstruction(BI, lastSeenLoad, toErase);
1099     if (toErase.empty()) {
1100       ++BI;
1101       continue;
1102     }
1103
1104     // If we need some instructions deleted, do it now.
1105     NumGVNInstr += toErase.size();
1106
1107     // Avoid iterator invalidation.
1108     bool AtStart = BI == BB->begin();
1109     if (!AtStart)
1110       --BI;
1111
1112     for (SmallVector<Instruction*, 4>::iterator I = toErase.begin(),
1113          E = toErase.end(); I != E; ++I)
1114       (*I)->eraseFromParent();
1115
1116     if (AtStart)
1117       BI = BB->begin();
1118     else
1119       ++BI;
1120
1121     toErase.clear();
1122   }
1123
1124   return changed_function;
1125 }
1126
1127 /// performPRE - Perform a purely local form of PRE that looks for diamond
1128 /// control flow patterns and attempts to perform simple PRE at the join point.
1129 bool GVN::performPRE(Function& F) {
1130   bool changed = false;
1131   for (df_iterator<BasicBlock*> DI = df_begin(&F.getEntryBlock()),
1132        DE = df_end(&F.getEntryBlock()); DI != DE; ++DI) {
1133     BasicBlock* CurrentBlock = *DI;
1134
1135     // Nothing to PRE in the entry block.
1136     if (CurrentBlock == &F.getEntryBlock()) continue;
1137
1138     for (BasicBlock::iterator BI = CurrentBlock->begin(),
1139          BE = CurrentBlock->end(); BI != BE; ) {
1140       if (isa<AllocaInst>(BI) || isa<TerminatorInst>(BI) ||
1141           isa<LoadInst>(BI) || isa<StoreInst>(BI) ||
1142           isa<CallInst>(BI) || isa<PHINode>(BI)) {
1143         BI++;
1144         continue;
1145       }
1146
1147       uint32_t valno = VN.lookup(BI);
1148
1149       // Look for the predecessors for PRE opportunities.  We're
1150       // only trying to solve the basic diamond case, where
1151       // a value is computed in the successor and one predecessor,
1152       // but not the other.  We also explicitly disallow cases
1153       // where the successor is its own predecessor, because they're
1154       // more complicated to get right.
1155       unsigned numWith = 0;
1156       unsigned numWithout = 0;
1157       BasicBlock* PREPred = 0;
1158       for (pred_iterator PI = pred_begin(CurrentBlock),
1159            PE = pred_end(CurrentBlock); PI != PE; ++PI) {
1160         // We're not interested in PRE where the block is its
1161         // own predecessor.
1162         if (*PI == CurrentBlock)
1163           numWithout = 2;
1164
1165         if (!localAvail[*PI].count(valno)) {
1166           PREPred = *PI;
1167           numWithout++;
1168         } else if (localAvail[*PI][valno] == BI) {
1169           numWithout = 2;
1170         } else {
1171           numWith++;
1172         }
1173       }
1174
1175       // Don't do PRE when it might increase code size, i.e. when
1176       // we would need to insert instructions in more than one pred.
1177       if (numWithout != 1 || numWith == 0) {
1178         BI++;
1179         continue;
1180       }
1181
1182       // Instantiate the expression the in predecessor that lacked it.
1183       // Because we are going top-down through the block, all value numbers
1184       // will be available in the predecessor by the time we need them.  Any
1185       // that weren't original present will have been instantiated earlier
1186       // in this loop.
1187       Instruction* PREInstr = BI->clone();
1188       bool success = true;
1189       for (unsigned i = 0; i < BI->getNumOperands(); ++i) {
1190         Value* op = BI->getOperand(i);
1191         if (isa<Argument>(op) || isa<Constant>(op) || isa<GlobalValue>(op))
1192           PREInstr->setOperand(i, op);
1193         else if (!localAvail[PREPred].count(VN.lookup(op))) {
1194           success = false;
1195           break;
1196         } else
1197           PREInstr->setOperand(i, localAvail[PREPred][VN.lookup(op)]);
1198       }
1199
1200       // Fail out if we encounter an operand that is not available in
1201       // the PRE predecessor.  This is typically because of loads which
1202       // are not value numbered precisely.
1203       if (!success) {
1204         delete PREInstr;
1205         BI++;
1206         continue;
1207       }
1208
1209       PREInstr->insertBefore(PREPred->getTerminator());
1210       PREInstr->setName(BI->getName() + ".pre");
1211       VN.add(PREInstr, valno);
1212       NumGVNPRE++;
1213
1214       // Update the availability map to include the new instruction.
1215       localAvail[PREPred].insert(std::make_pair(valno, PREInstr));
1216
1217       // Create a PHI to make the value available in this block.
1218       PHINode* Phi = PHINode::Create(BI->getType(),
1219                                      BI->getName() + ".pre-phi",
1220                                      CurrentBlock->begin());
1221       for (pred_iterator PI = pred_begin(CurrentBlock),
1222            PE = pred_end(CurrentBlock); PI != PE; ++PI)
1223         Phi->addIncoming(localAvail[*PI][valno], *PI);
1224
1225       VN.add(Phi, valno);
1226
1227       // The newly created PHI completely replaces the old instruction,
1228       // so we need to update the maps to reflect this.
1229       for (DenseMap<BasicBlock*, DenseMap<uint32_t, Value*> >::iterator
1230            UI = localAvail.begin(), UE = localAvail.end(); UI != UE; ++UI)
1231         for (DenseMap<uint32_t, Value*>::iterator UUI = UI->second.begin(),
1232              UUE = UI->second.end(); UUI != UUE; ++UUI)
1233             if (UUI->second == BI)
1234               UUI->second = Phi;
1235
1236       BI->replaceAllUsesWith(Phi);
1237
1238       Instruction* erase = BI;
1239       BI++;
1240       erase->eraseFromParent();
1241
1242       changed = true;
1243     }
1244   }
1245
1246   return changed;
1247 }
1248
1249 // GVN::iterateOnFunction - Executes one iteration of GVN
1250 bool GVN::iterateOnFunction(Function &F) {
1251   // Clean out global sets from any previous functions
1252   VN.clear();
1253   localAvail.clear();
1254   phiMap.clear();
1255
1256   DominatorTree &DT = getAnalysis<DominatorTree>();
1257
1258   // Top-down walk of the dominator tree
1259   bool changed = false;
1260   for (df_iterator<DomTreeNode*> DI = df_begin(DT.getRootNode()),
1261        DE = df_end(DT.getRootNode()); DI != DE; ++DI)
1262     changed |= processBlock(*DI);
1263
1264   changed |= performPRE(F);
1265   return changed;
1266 }