Constant propagation after hiting llvm.assume
[oota-llvm.git] / 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 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
19 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
20 #include "llvm/ADT/DepthFirstIterator.h"
21 #include "llvm/ADT/Hashing.h"
22 #include "llvm/ADT/MapVector.h"
23 #include "llvm/ADT/PostOrderIterator.h"
24 #include "llvm/ADT/SetVector.h"
25 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
26 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
27 #include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
28 #include "llvm/Analysis/AssumptionCache.h"
29 #include "llvm/Analysis/CFG.h"
30 #include "llvm/Analysis/ConstantFolding.h"
31 #include "llvm/Analysis/InstructionSimplify.h"
32 #include "llvm/Analysis/Loads.h"
33 #include "llvm/Analysis/MemoryBuiltins.h"
34 #include "llvm/Analysis/MemoryDependenceAnalysis.h"
35 #include "llvm/Analysis/PHITransAddr.h"
36 #include "llvm/Analysis/TargetLibraryInfo.h"
37 #include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
38 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
39 #include "llvm/IR/Dominators.h"
40 #include "llvm/IR/GlobalVariable.h"
41 #include "llvm/IR/IRBuilder.h"
42 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
43 #include "llvm/IR/LLVMContext.h"
44 #include "llvm/IR/Metadata.h"
45 #include "llvm/IR/PatternMatch.h"
46 #include "llvm/Support/Allocator.h"
47 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
48 #include "llvm/Support/Debug.h"
49 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
50 #include "llvm/Transforms/Utils/BasicBlockUtils.h"
51 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
52 #include "llvm/Transforms/Utils/SSAUpdater.h"
53 #include <vector>
54 using namespace llvm;
55 using namespace PatternMatch;
56
57 #define DEBUG_TYPE "gvn"
58
59 STATISTIC(NumGVNInstr,  "Number of instructions deleted");
60 STATISTIC(NumGVNLoad,   "Number of loads deleted");
61 STATISTIC(NumGVNPRE,    "Number of instructions PRE'd");
62 STATISTIC(NumGVNBlocks, "Number of blocks merged");
63 STATISTIC(NumGVNSimpl,  "Number of instructions simplified");
64 STATISTIC(NumGVNEqProp, "Number of equalities propagated");
65 STATISTIC(NumPRELoad,   "Number of loads PRE'd");
66
67 static cl::opt<bool> EnablePRE("enable-pre",
68                                cl::init(true), cl::Hidden);
69 static cl::opt<bool> EnableLoadPRE("enable-load-pre", cl::init(true));
70
71 // Maximum allowed recursion depth.
72 static cl::opt<uint32_t>
73 MaxRecurseDepth("max-recurse-depth", cl::Hidden, cl::init(1000), cl::ZeroOrMore,
74                 cl::desc("Max recurse depth (default = 1000)"));
75
76 //===----------------------------------------------------------------------===//
77 //                         ValueTable Class
78 //===----------------------------------------------------------------------===//
79
80 /// This class holds the mapping between values and value numbers.  It is used
81 /// as an efficient mechanism to determine the expression-wise equivalence of
82 /// two values.
83 namespace {
84   struct Expression {
85     uint32_t opcode;
86     Type *type;
87     SmallVector<uint32_t, 4> varargs;
88
89     Expression(uint32_t o = ~2U) : opcode(o) { }
90
91     bool operator==(const Expression &other) const {
92       if (opcode != other.opcode)
93         return false;
94       if (opcode == ~0U || opcode == ~1U)
95         return true;
96       if (type != other.type)
97         return false;
98       if (varargs != other.varargs)
99         return false;
100       return true;
101     }
102
103     friend hash_code hash_value(const Expression &Value) {
104       return hash_combine(Value.opcode, Value.type,
105                           hash_combine_range(Value.varargs.begin(),
106                                              Value.varargs.end()));
107     }
108   };
109
110   class ValueTable {
111     DenseMap<Value*, uint32_t> valueNumbering;
112     DenseMap<Expression, uint32_t> expressionNumbering;
113     AliasAnalysis *AA;
114     MemoryDependenceAnalysis *MD;
115     DominatorTree *DT;
116
117     uint32_t nextValueNumber;
118
119     Expression create_expression(Instruction* I);
120     Expression create_cmp_expression(unsigned Opcode,
121                                      CmpInst::Predicate Predicate,
122                                      Value *LHS, Value *RHS);
123     Expression create_extractvalue_expression(ExtractValueInst* EI);
124     uint32_t lookup_or_add_call(CallInst* C);
125   public:
126     ValueTable() : nextValueNumber(1) { }
127     uint32_t lookup_or_add(Value *V);
128     uint32_t lookup(Value *V) const;
129     uint32_t lookup_or_add_cmp(unsigned Opcode, CmpInst::Predicate Pred,
130                                Value *LHS, Value *RHS);
131     void add(Value *V, uint32_t num);
132     void clear();
133     void erase(Value *v);
134     void setAliasAnalysis(AliasAnalysis* A) { AA = A; }
135     AliasAnalysis *getAliasAnalysis() const { return AA; }
136     void setMemDep(MemoryDependenceAnalysis* M) { MD = M; }
137     void setDomTree(DominatorTree* D) { DT = D; }
138     uint32_t getNextUnusedValueNumber() { return nextValueNumber; }
139     void verifyRemoved(const Value *) const;
140   };
141 }
142
143 namespace llvm {
144 template <> struct DenseMapInfo<Expression> {
145   static inline Expression getEmptyKey() {
146     return ~0U;
147   }
148
149   static inline Expression getTombstoneKey() {
150     return ~1U;
151   }
152
153   static unsigned getHashValue(const Expression e) {
154     using llvm::hash_value;
155     return static_cast<unsigned>(hash_value(e));
156   }
157   static bool isEqual(const Expression &LHS, const Expression &RHS) {
158     return LHS == RHS;
159   }
160 };
161
162 }
163
164 //===----------------------------------------------------------------------===//
165 //                     ValueTable Internal Functions
166 //===----------------------------------------------------------------------===//
167
168 Expression ValueTable::create_expression(Instruction *I) {
169   Expression e;
170   e.type = I->getType();
171   e.opcode = I->getOpcode();
172   for (Instruction::op_iterator OI = I->op_begin(), OE = I->op_end();
173        OI != OE; ++OI)
174     e.varargs.push_back(lookup_or_add(*OI));
175   if (I->isCommutative()) {
176     // Ensure that commutative instructions that only differ by a permutation
177     // of their operands get the same value number by sorting the operand value
178     // numbers.  Since all commutative instructions have two operands it is more
179     // efficient to sort by hand rather than using, say, std::sort.
180     assert(I->getNumOperands() == 2 && "Unsupported commutative instruction!");
181     if (e.varargs[0] > e.varargs[1])
182       std::swap(e.varargs[0], e.varargs[1]);
183   }
184
185   if (CmpInst *C = dyn_cast<CmpInst>(I)) {
186     // Sort the operand value numbers so x<y and y>x get the same value number.
187     CmpInst::Predicate Predicate = C->getPredicate();
188     if (e.varargs[0] > e.varargs[1]) {
189       std::swap(e.varargs[0], e.varargs[1]);
190       Predicate = CmpInst::getSwappedPredicate(Predicate);
191     }
192     e.opcode = (C->getOpcode() << 8) | Predicate;
193   } else if (InsertValueInst *E = dyn_cast<InsertValueInst>(I)) {
194     for (InsertValueInst::idx_iterator II = E->idx_begin(), IE = E->idx_end();
195          II != IE; ++II)
196       e.varargs.push_back(*II);
197   }
198
199   return e;
200 }
201
202 Expression ValueTable::create_cmp_expression(unsigned Opcode,
203                                              CmpInst::Predicate Predicate,
204                                              Value *LHS, Value *RHS) {
205   assert((Opcode == Instruction::ICmp || Opcode == Instruction::FCmp) &&
206          "Not a comparison!");
207   Expression e;
208   e.type = CmpInst::makeCmpResultType(LHS->getType());
209   e.varargs.push_back(lookup_or_add(LHS));
210   e.varargs.push_back(lookup_or_add(RHS));
211
212   // Sort the operand value numbers so x<y and y>x get the same value number.
213   if (e.varargs[0] > e.varargs[1]) {
214     std::swap(e.varargs[0], e.varargs[1]);
215     Predicate = CmpInst::getSwappedPredicate(Predicate);
216   }
217   e.opcode = (Opcode << 8) | Predicate;
218   return e;
219 }
220
221 Expression ValueTable::create_extractvalue_expression(ExtractValueInst *EI) {
222   assert(EI && "Not an ExtractValueInst?");
223   Expression e;
224   e.type = EI->getType();
225   e.opcode = 0;
226
227   IntrinsicInst *I = dyn_cast<IntrinsicInst>(EI->getAggregateOperand());
228   if (I != nullptr && EI->getNumIndices() == 1 && *EI->idx_begin() == 0 ) {
229     // EI might be an extract from one of our recognised intrinsics. If it
230     // is we'll synthesize a semantically equivalent expression instead on
231     // an extract value expression.
232     switch (I->getIntrinsicID()) {
233       case Intrinsic::sadd_with_overflow:
234       case Intrinsic::uadd_with_overflow:
235         e.opcode = Instruction::Add;
236         break;
237       case Intrinsic::ssub_with_overflow:
238       case Intrinsic::usub_with_overflow:
239         e.opcode = Instruction::Sub;
240         break;
241       case Intrinsic::smul_with_overflow:
242       case Intrinsic::umul_with_overflow:
243         e.opcode = Instruction::Mul;
244         break;
245       default:
246         break;
247     }
248
249     if (e.opcode != 0) {
250       // Intrinsic recognized. Grab its args to finish building the expression.
251       assert(I->getNumArgOperands() == 2 &&
252              "Expect two args for recognised intrinsics.");
253       e.varargs.push_back(lookup_or_add(I->getArgOperand(0)));
254       e.varargs.push_back(lookup_or_add(I->getArgOperand(1)));
255       return e;
256     }
257   }
258
259   // Not a recognised intrinsic. Fall back to producing an extract value
260   // expression.
261   e.opcode = EI->getOpcode();
262   for (Instruction::op_iterator OI = EI->op_begin(), OE = EI->op_end();
263        OI != OE; ++OI)
264     e.varargs.push_back(lookup_or_add(*OI));
265
266   for (ExtractValueInst::idx_iterator II = EI->idx_begin(), IE = EI->idx_end();
267          II != IE; ++II)
268     e.varargs.push_back(*II);
269
270   return e;
271 }
272
273 //===----------------------------------------------------------------------===//
274 //                     ValueTable External Functions
275 //===----------------------------------------------------------------------===//
276
277 /// add - Insert a value into the table with a specified value number.
278 void ValueTable::add(Value *V, uint32_t num) {
279   valueNumbering.insert(std::make_pair(V, num));
280 }
281
282 uint32_t ValueTable::lookup_or_add_call(CallInst *C) {
283   if (AA->doesNotAccessMemory(C)) {
284     Expression exp = create_expression(C);
285     uint32_t &e = expressionNumbering[exp];
286     if (!e) e = nextValueNumber++;
287     valueNumbering[C] = e;
288     return e;
289   } else if (AA->onlyReadsMemory(C)) {
290     Expression exp = create_expression(C);
291     uint32_t &e = expressionNumbering[exp];
292     if (!e) {
293       e = nextValueNumber++;
294       valueNumbering[C] = e;
295       return e;
296     }
297     if (!MD) {
298       e = nextValueNumber++;
299       valueNumbering[C] = e;
300       return e;
301     }
302
303     MemDepResult local_dep = MD->getDependency(C);
304
305     if (!local_dep.isDef() && !local_dep.isNonLocal()) {
306       valueNumbering[C] =  nextValueNumber;
307       return nextValueNumber++;
308     }
309
310     if (local_dep.isDef()) {
311       CallInst* local_cdep = cast<CallInst>(local_dep.getInst());
312
313       if (local_cdep->getNumArgOperands() != C->getNumArgOperands()) {
314         valueNumbering[C] = nextValueNumber;
315         return nextValueNumber++;
316       }
317
318       for (unsigned i = 0, e = C->getNumArgOperands(); i < e; ++i) {
319         uint32_t c_vn = lookup_or_add(C->getArgOperand(i));
320         uint32_t cd_vn = lookup_or_add(local_cdep->getArgOperand(i));
321         if (c_vn != cd_vn) {
322           valueNumbering[C] = nextValueNumber;
323           return nextValueNumber++;
324         }
325       }
326
327       uint32_t v = lookup_or_add(local_cdep);
328       valueNumbering[C] = v;
329       return v;
330     }
331
332     // Non-local case.
333     const MemoryDependenceAnalysis::NonLocalDepInfo &deps =
334       MD->getNonLocalCallDependency(CallSite(C));
335     // FIXME: Move the checking logic to MemDep!
336     CallInst* cdep = nullptr;
337
338     // Check to see if we have a single dominating call instruction that is
339     // identical to C.
340     for (unsigned i = 0, e = deps.size(); i != e; ++i) {
341       const NonLocalDepEntry *I = &deps[i];
342       if (I->getResult().isNonLocal())
343         continue;
344
345       // We don't handle non-definitions.  If we already have a call, reject
346       // instruction dependencies.
347       if (!I->getResult().isDef() || cdep != nullptr) {
348         cdep = nullptr;
349         break;
350       }
351
352       CallInst *NonLocalDepCall = dyn_cast<CallInst>(I->getResult().getInst());
353       // FIXME: All duplicated with non-local case.
354       if (NonLocalDepCall && DT->properlyDominates(I->getBB(), C->getParent())){
355         cdep = NonLocalDepCall;
356         continue;
357       }
358
359       cdep = nullptr;
360       break;
361     }
362
363     if (!cdep) {
364       valueNumbering[C] = nextValueNumber;
365       return nextValueNumber++;
366     }
367
368     if (cdep->getNumArgOperands() != C->getNumArgOperands()) {
369       valueNumbering[C] = nextValueNumber;
370       return nextValueNumber++;
371     }
372     for (unsigned i = 0, e = C->getNumArgOperands(); i < e; ++i) {
373       uint32_t c_vn = lookup_or_add(C->getArgOperand(i));
374       uint32_t cd_vn = lookup_or_add(cdep->getArgOperand(i));
375       if (c_vn != cd_vn) {
376         valueNumbering[C] = nextValueNumber;
377         return nextValueNumber++;
378       }
379     }
380
381     uint32_t v = lookup_or_add(cdep);
382     valueNumbering[C] = v;
383     return v;
384
385   } else {
386     valueNumbering[C] = nextValueNumber;
387     return nextValueNumber++;
388   }
389 }
390
391 /// lookup_or_add - Returns the value number for the specified value, assigning
392 /// it a new number if it did not have one before.
393 uint32_t ValueTable::lookup_or_add(Value *V) {
394   DenseMap<Value*, uint32_t>::iterator VI = valueNumbering.find(V);
395   if (VI != valueNumbering.end())
396     return VI->second;
397
398   if (!isa<Instruction>(V)) {
399     valueNumbering[V] = nextValueNumber;
400     return nextValueNumber++;
401   }
402
403   Instruction* I = cast<Instruction>(V);
404   Expression exp;
405   switch (I->getOpcode()) {
406     case Instruction::Call:
407       return lookup_or_add_call(cast<CallInst>(I));
408     case Instruction::Add:
409     case Instruction::FAdd:
410     case Instruction::Sub:
411     case Instruction::FSub:
412     case Instruction::Mul:
413     case Instruction::FMul:
414     case Instruction::UDiv:
415     case Instruction::SDiv:
416     case Instruction::FDiv:
417     case Instruction::URem:
418     case Instruction::SRem:
419     case Instruction::FRem:
420     case Instruction::Shl:
421     case Instruction::LShr:
422     case Instruction::AShr:
423     case Instruction::And:
424     case Instruction::Or:
425     case Instruction::Xor:
426     case Instruction::ICmp:
427     case Instruction::FCmp:
428     case Instruction::Trunc:
429     case Instruction::ZExt:
430     case Instruction::SExt:
431     case Instruction::FPToUI:
432     case Instruction::FPToSI:
433     case Instruction::UIToFP:
434     case Instruction::SIToFP:
435     case Instruction::FPTrunc:
436     case Instruction::FPExt:
437     case Instruction::PtrToInt:
438     case Instruction::IntToPtr:
439     case Instruction::BitCast:
440     case Instruction::Select:
441     case Instruction::ExtractElement:
442     case Instruction::InsertElement:
443     case Instruction::ShuffleVector:
444     case Instruction::InsertValue:
445     case Instruction::GetElementPtr:
446       exp = create_expression(I);
447       break;
448     case Instruction::ExtractValue:
449       exp = create_extractvalue_expression(cast<ExtractValueInst>(I));
450       break;
451     default:
452       valueNumbering[V] = nextValueNumber;
453       return nextValueNumber++;
454   }
455
456   uint32_t& e = expressionNumbering[exp];
457   if (!e) e = nextValueNumber++;
458   valueNumbering[V] = e;
459   return e;
460 }
461
462 /// Returns the value number of the specified value. Fails if
463 /// the value has not yet been numbered.
464 uint32_t ValueTable::lookup(Value *V) const {
465   DenseMap<Value*, uint32_t>::const_iterator VI = valueNumbering.find(V);
466   assert(VI != valueNumbering.end() && "Value not numbered?");
467   return VI->second;
468 }
469
470 /// Returns the value number of the given comparison,
471 /// assigning it a new number if it did not have one before.  Useful when
472 /// we deduced the result of a comparison, but don't immediately have an
473 /// instruction realizing that comparison to hand.
474 uint32_t ValueTable::lookup_or_add_cmp(unsigned Opcode,
475                                        CmpInst::Predicate Predicate,
476                                        Value *LHS, Value *RHS) {
477   Expression exp = create_cmp_expression(Opcode, Predicate, LHS, RHS);
478   uint32_t& e = expressionNumbering[exp];
479   if (!e) e = nextValueNumber++;
480   return e;
481 }
482
483 /// Remove all entries from the ValueTable.
484 void ValueTable::clear() {
485   valueNumbering.clear();
486   expressionNumbering.clear();
487   nextValueNumber = 1;
488 }
489
490 /// Remove a value from the value numbering.
491 void ValueTable::erase(Value *V) {
492   valueNumbering.erase(V);
493 }
494
495 /// verifyRemoved - Verify that the value is removed from all internal data
496 /// structures.
497 void ValueTable::verifyRemoved(const Value *V) const {
498   for (DenseMap<Value*, uint32_t>::const_iterator
499          I = valueNumbering.begin(), E = valueNumbering.end(); I != E; ++I) {
500     assert(I->first != V && "Inst still occurs in value numbering map!");
501   }
502 }
503
504 //===----------------------------------------------------------------------===//
505 //                                GVN Pass
506 //===----------------------------------------------------------------------===//
507
508 namespace {
509   class GVN;
510   struct AvailableValueInBlock {
511     /// BB - The basic block in question.
512     BasicBlock *BB;
513     enum ValType {
514       SimpleVal,  // A simple offsetted value that is accessed.
515       LoadVal,    // A value produced by a load.
516       MemIntrin,  // A memory intrinsic which is loaded from.
517       UndefVal    // A UndefValue representing a value from dead block (which
518                   // is not yet physically removed from the CFG). 
519     };
520   
521     /// V - The value that is live out of the block.
522     PointerIntPair<Value *, 2, ValType> Val;
523   
524     /// Offset - The byte offset in Val that is interesting for the load query.
525     unsigned Offset;
526   
527     static AvailableValueInBlock get(BasicBlock *BB, Value *V,
528                                      unsigned Offset = 0) {
529       AvailableValueInBlock Res;
530       Res.BB = BB;
531       Res.Val.setPointer(V);
532       Res.Val.setInt(SimpleVal);
533       Res.Offset = Offset;
534       return Res;
535     }
536   
537     static AvailableValueInBlock getMI(BasicBlock *BB, MemIntrinsic *MI,
538                                        unsigned Offset = 0) {
539       AvailableValueInBlock Res;
540       Res.BB = BB;
541       Res.Val.setPointer(MI);
542       Res.Val.setInt(MemIntrin);
543       Res.Offset = Offset;
544       return Res;
545     }
546   
547     static AvailableValueInBlock getLoad(BasicBlock *BB, LoadInst *LI,
548                                          unsigned Offset = 0) {
549       AvailableValueInBlock Res;
550       Res.BB = BB;
551       Res.Val.setPointer(LI);
552       Res.Val.setInt(LoadVal);
553       Res.Offset = Offset;
554       return Res;
555     }
556
557     static AvailableValueInBlock getUndef(BasicBlock *BB) {
558       AvailableValueInBlock Res;
559       Res.BB = BB;
560       Res.Val.setPointer(nullptr);
561       Res.Val.setInt(UndefVal);
562       Res.Offset = 0;
563       return Res;
564     }
565
566     bool isSimpleValue() const { return Val.getInt() == SimpleVal; }
567     bool isCoercedLoadValue() const { return Val.getInt() == LoadVal; }
568     bool isMemIntrinValue() const { return Val.getInt() == MemIntrin; }
569     bool isUndefValue() const { return Val.getInt() == UndefVal; }
570   
571     Value *getSimpleValue() const {
572       assert(isSimpleValue() && "Wrong accessor");
573       return Val.getPointer();
574     }
575   
576     LoadInst *getCoercedLoadValue() const {
577       assert(isCoercedLoadValue() && "Wrong accessor");
578       return cast<LoadInst>(Val.getPointer());
579     }
580   
581     MemIntrinsic *getMemIntrinValue() const {
582       assert(isMemIntrinValue() && "Wrong accessor");
583       return cast<MemIntrinsic>(Val.getPointer());
584     }
585   
586     /// Emit code into this block to adjust the value defined here to the
587     /// specified type. This handles various coercion cases.
588     Value *MaterializeAdjustedValue(LoadInst *LI, GVN &gvn) const;
589   };
590
591   class GVN : public FunctionPass {
592     bool NoLoads;
593     MemoryDependenceAnalysis *MD;
594     DominatorTree *DT;
595     const TargetLibraryInfo *TLI;
596     AssumptionCache *AC;
597     SetVector<BasicBlock *> DeadBlocks;
598
599     ValueTable VN;
600
601     /// A mapping from value numbers to lists of Value*'s that
602     /// have that value number.  Use findLeader to query it.
603     struct LeaderTableEntry {
604       Value *Val;
605       const BasicBlock *BB;
606       LeaderTableEntry *Next;
607     };
608     DenseMap<uint32_t, LeaderTableEntry> LeaderTable;
609     BumpPtrAllocator TableAllocator;
610
611     // Block-local map of equivalent values to their leader, does not
612     // propagate to any successors. Entries added mid-block are applied
613     // to the remaining instructions in the block.
614     SmallMapVector<llvm::Value *, llvm::Constant *, 4> ReplaceWithConstMap;
615     SmallVector<Instruction*, 8> InstrsToErase;
616
617     typedef SmallVector<NonLocalDepResult, 64> LoadDepVect;
618     typedef SmallVector<AvailableValueInBlock, 64> AvailValInBlkVect;
619     typedef SmallVector<BasicBlock*, 64> UnavailBlkVect;
620
621   public:
622     static char ID; // Pass identification, replacement for typeid
623     explicit GVN(bool noloads = false)
624         : FunctionPass(ID), NoLoads(noloads), MD(nullptr) {
625       initializeGVNPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
626     }
627
628     bool runOnFunction(Function &F) override;
629
630     /// This removes the specified instruction from
631     /// our various maps and marks it for deletion.
632     void markInstructionForDeletion(Instruction *I) {
633       VN.erase(I);
634       InstrsToErase.push_back(I);
635     }
636
637     DominatorTree &getDominatorTree() const { return *DT; }
638     AliasAnalysis *getAliasAnalysis() const { return VN.getAliasAnalysis(); }
639     MemoryDependenceAnalysis &getMemDep() const { return *MD; }
640   private:
641     /// Push a new Value to the LeaderTable onto the list for its value number.
642     void addToLeaderTable(uint32_t N, Value *V, const BasicBlock *BB) {
643       LeaderTableEntry &Curr = LeaderTable[N];
644       if (!Curr.Val) {
645         Curr.Val = V;
646         Curr.BB = BB;
647         return;
648       }
649
650       LeaderTableEntry *Node = TableAllocator.Allocate<LeaderTableEntry>();
651       Node->Val = V;
652       Node->BB = BB;
653       Node->Next = Curr.Next;
654       Curr.Next = Node;
655     }
656
657     /// Scan the list of values corresponding to a given
658     /// value number, and remove the given instruction if encountered.
659     void removeFromLeaderTable(uint32_t N, Instruction *I, BasicBlock *BB) {
660       LeaderTableEntry* Prev = nullptr;
661       LeaderTableEntry* Curr = &LeaderTable[N];
662
663       while (Curr && (Curr->Val != I || Curr->BB != BB)) {
664         Prev = Curr;
665         Curr = Curr->Next;
666       }
667
668       if (!Curr)
669         return;
670
671       if (Prev) {
672         Prev->Next = Curr->Next;
673       } else {
674         if (!Curr->Next) {
675           Curr->Val = nullptr;
676           Curr->BB = nullptr;
677         } else {
678           LeaderTableEntry* Next = Curr->Next;
679           Curr->Val = Next->Val;
680           Curr->BB = Next->BB;
681           Curr->Next = Next->Next;
682         }
683       }
684     }
685
686     // List of critical edges to be split between iterations.
687     SmallVector<std::pair<TerminatorInst*, unsigned>, 4> toSplit;
688
689     // This transformation requires dominator postdominator info
690     void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override {
691       AU.addRequired<AssumptionCacheTracker>();
692       AU.addRequired<DominatorTreeWrapperPass>();
693       AU.addRequired<TargetLibraryInfoWrapperPass>();
694       if (!NoLoads)
695         AU.addRequired<MemoryDependenceAnalysis>();
696       AU.addRequired<AliasAnalysis>();
697
698       AU.addPreserved<DominatorTreeWrapperPass>();
699       AU.addPreserved<AliasAnalysis>();
700     }
701
702
703     // Helper functions of redundant load elimination 
704     bool processLoad(LoadInst *L);
705     bool processNonLocalLoad(LoadInst *L);
706     bool processAssumeIntrinsic(IntrinsicInst *II);
707     void AnalyzeLoadAvailability(LoadInst *LI, LoadDepVect &Deps, 
708                                  AvailValInBlkVect &ValuesPerBlock,
709                                  UnavailBlkVect &UnavailableBlocks);
710     bool PerformLoadPRE(LoadInst *LI, AvailValInBlkVect &ValuesPerBlock, 
711                         UnavailBlkVect &UnavailableBlocks);
712
713     // Other helper routines
714     bool processInstruction(Instruction *I);
715     bool processBlock(BasicBlock *BB);
716     void dump(DenseMap<uint32_t, Value*> &d);
717     bool iterateOnFunction(Function &F);
718     bool performPRE(Function &F);
719     bool performScalarPRE(Instruction *I);
720     bool performScalarPREInsertion(Instruction *Instr, BasicBlock *Pred,
721                                    unsigned int ValNo);
722     Value *findLeader(const BasicBlock *BB, uint32_t num);
723     void cleanupGlobalSets();
724     void verifyRemoved(const Instruction *I) const;
725     bool splitCriticalEdges();
726     BasicBlock *splitCriticalEdges(BasicBlock *Pred, BasicBlock *Succ);
727     bool replaceOperandsWithConsts(Instruction *I) const;
728     bool propagateEquality(Value *LHS, Value *RHS, const BasicBlockEdge &Root);
729     bool processFoldableCondBr(BranchInst *BI);
730     void addDeadBlock(BasicBlock *BB);
731     void assignValNumForDeadCode();
732   };
733
734   char GVN::ID = 0;
735 }
736
737 // The public interface to this file...
738 FunctionPass *llvm::createGVNPass(bool NoLoads) {
739   return new GVN(NoLoads);
740 }
741
742 INITIALIZE_PASS_BEGIN(GVN, "gvn", "Global Value Numbering", false, false)
743 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(AssumptionCacheTracker)
744 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(MemoryDependenceAnalysis)
745 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(DominatorTreeWrapperPass)
746 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(TargetLibraryInfoWrapperPass)
747 INITIALIZE_AG_DEPENDENCY(AliasAnalysis)
748 INITIALIZE_PASS_END(GVN, "gvn", "Global Value Numbering", false, false)
749
750 #if !defined(NDEBUG) || defined(LLVM_ENABLE_DUMP)
751 void GVN::dump(DenseMap<uint32_t, Value*>& d) {
752   errs() << "{\n";
753   for (DenseMap<uint32_t, Value*>::iterator I = d.begin(),
754        E = d.end(); I != E; ++I) {
755       errs() << I->first << "\n";
756       I->second->dump();
757   }
758   errs() << "}\n";
759 }
760 #endif
761
762 /// Return true if we can prove that the value
763 /// we're analyzing is fully available in the specified block.  As we go, keep
764 /// track of which blocks we know are fully alive in FullyAvailableBlocks.  This
765 /// map is actually a tri-state map with the following values:
766 ///   0) we know the block *is not* fully available.
767 ///   1) we know the block *is* fully available.
768 ///   2) we do not know whether the block is fully available or not, but we are
769 ///      currently speculating that it will be.
770 ///   3) we are speculating for this block and have used that to speculate for
771 ///      other blocks.
772 static bool IsValueFullyAvailableInBlock(BasicBlock *BB,
773                             DenseMap<BasicBlock*, char> &FullyAvailableBlocks,
774                             uint32_t RecurseDepth) {
775   if (RecurseDepth > MaxRecurseDepth)
776     return false;
777
778   // Optimistically assume that the block is fully available and check to see
779   // if we already know about this block in one lookup.
780   std::pair<DenseMap<BasicBlock*, char>::iterator, char> IV =
781     FullyAvailableBlocks.insert(std::make_pair(BB, 2));
782
783   // If the entry already existed for this block, return the precomputed value.
784   if (!IV.second) {
785     // If this is a speculative "available" value, mark it as being used for
786     // speculation of other blocks.
787     if (IV.first->second == 2)
788       IV.first->second = 3;
789     return IV.first->second != 0;
790   }
791
792   // Otherwise, see if it is fully available in all predecessors.
793   pred_iterator PI = pred_begin(BB), PE = pred_end(BB);
794
795   // If this block has no predecessors, it isn't live-in here.
796   if (PI == PE)
797     goto SpeculationFailure;
798
799   for (; PI != PE; ++PI)
800     // If the value isn't fully available in one of our predecessors, then it
801     // isn't fully available in this block either.  Undo our previous
802     // optimistic assumption and bail out.
803     if (!IsValueFullyAvailableInBlock(*PI, FullyAvailableBlocks,RecurseDepth+1))
804       goto SpeculationFailure;
805
806   return true;
807
808 // If we get here, we found out that this is not, after
809 // all, a fully-available block.  We have a problem if we speculated on this and
810 // used the speculation to mark other blocks as available.
811 SpeculationFailure:
812   char &BBVal = FullyAvailableBlocks[BB];
813
814   // If we didn't speculate on this, just return with it set to false.
815   if (BBVal == 2) {
816     BBVal = 0;
817     return false;
818   }
819
820   // If we did speculate on this value, we could have blocks set to 1 that are
821   // incorrect.  Walk the (transitive) successors of this block and mark them as
822   // 0 if set to one.
823   SmallVector<BasicBlock*, 32> BBWorklist;
824   BBWorklist.push_back(BB);
825
826   do {
827     BasicBlock *Entry = BBWorklist.pop_back_val();
828     // Note that this sets blocks to 0 (unavailable) if they happen to not
829     // already be in FullyAvailableBlocks.  This is safe.
830     char &EntryVal = FullyAvailableBlocks[Entry];
831     if (EntryVal == 0) continue;  // Already unavailable.
832
833     // Mark as unavailable.
834     EntryVal = 0;
835
836     BBWorklist.append(succ_begin(Entry), succ_end(Entry));
837   } while (!BBWorklist.empty());
838
839   return false;
840 }
841
842
843 /// Return true if CoerceAvailableValueToLoadType will succeed.
844 static bool CanCoerceMustAliasedValueToLoad(Value *StoredVal,
845                                             Type *LoadTy,
846                                             const DataLayout &DL) {
847   // If the loaded or stored value is an first class array or struct, don't try
848   // to transform them.  We need to be able to bitcast to integer.
849   if (LoadTy->isStructTy() || LoadTy->isArrayTy() ||
850       StoredVal->getType()->isStructTy() ||
851       StoredVal->getType()->isArrayTy())
852     return false;
853
854   // The store has to be at least as big as the load.
855   if (DL.getTypeSizeInBits(StoredVal->getType()) <
856         DL.getTypeSizeInBits(LoadTy))
857     return false;
858
859   return true;
860 }
861
862 /// If we saw a store of a value to memory, and
863 /// then a load from a must-aliased pointer of a different type, try to coerce
864 /// the stored value.  LoadedTy is the type of the load we want to replace.
865 /// IRB is IRBuilder used to insert new instructions.
866 ///
867 /// If we can't do it, return null.
868 static Value *CoerceAvailableValueToLoadType(Value *StoredVal, Type *LoadedTy,
869                                              IRBuilder<> &IRB,
870                                              const DataLayout &DL) {
871   if (!CanCoerceMustAliasedValueToLoad(StoredVal, LoadedTy, DL))
872     return nullptr;
873
874   // If this is already the right type, just return it.
875   Type *StoredValTy = StoredVal->getType();
876
877   uint64_t StoreSize = DL.getTypeSizeInBits(StoredValTy);
878   uint64_t LoadSize = DL.getTypeSizeInBits(LoadedTy);
879
880   // If the store and reload are the same size, we can always reuse it.
881   if (StoreSize == LoadSize) {
882     // Pointer to Pointer -> use bitcast.
883     if (StoredValTy->getScalarType()->isPointerTy() &&
884         LoadedTy->getScalarType()->isPointerTy())
885       return IRB.CreateBitCast(StoredVal, LoadedTy);
886
887     // Convert source pointers to integers, which can be bitcast.
888     if (StoredValTy->getScalarType()->isPointerTy()) {
889       StoredValTy = DL.getIntPtrType(StoredValTy);
890       StoredVal = IRB.CreatePtrToInt(StoredVal, StoredValTy);
891     }
892
893     Type *TypeToCastTo = LoadedTy;
894     if (TypeToCastTo->getScalarType()->isPointerTy())
895       TypeToCastTo = DL.getIntPtrType(TypeToCastTo);
896
897     if (StoredValTy != TypeToCastTo)
898       StoredVal = IRB.CreateBitCast(StoredVal, TypeToCastTo);
899
900     // Cast to pointer if the load needs a pointer type.
901     if (LoadedTy->getScalarType()->isPointerTy())
902       StoredVal = IRB.CreateIntToPtr(StoredVal, LoadedTy);
903
904     return StoredVal;
905   }
906
907   // If the loaded value is smaller than the available value, then we can
908   // extract out a piece from it.  If the available value is too small, then we
909   // can't do anything.
910   assert(StoreSize >= LoadSize && "CanCoerceMustAliasedValueToLoad fail");
911
912   // Convert source pointers to integers, which can be manipulated.
913   if (StoredValTy->getScalarType()->isPointerTy()) {
914     StoredValTy = DL.getIntPtrType(StoredValTy);
915     StoredVal = IRB.CreatePtrToInt(StoredVal, StoredValTy);
916   }
917
918   // Convert vectors and fp to integer, which can be manipulated.
919   if (!StoredValTy->isIntegerTy()) {
920     StoredValTy = IntegerType::get(StoredValTy->getContext(), StoreSize);
921     StoredVal = IRB.CreateBitCast(StoredVal, StoredValTy);
922   }
923
924   // If this is a big-endian system, we need to shift the value down to the low
925   // bits so that a truncate will work.
926   if (DL.isBigEndian()) {
927     StoredVal = IRB.CreateLShr(StoredVal, StoreSize - LoadSize, "tmp");
928   }
929
930   // Truncate the integer to the right size now.
931   Type *NewIntTy = IntegerType::get(StoredValTy->getContext(), LoadSize);
932   StoredVal  = IRB.CreateTrunc(StoredVal, NewIntTy, "trunc");
933
934   if (LoadedTy == NewIntTy)
935     return StoredVal;
936
937   // If the result is a pointer, inttoptr.
938   if (LoadedTy->getScalarType()->isPointerTy())
939     return IRB.CreateIntToPtr(StoredVal, LoadedTy, "inttoptr");
940
941   // Otherwise, bitcast.
942   return IRB.CreateBitCast(StoredVal, LoadedTy, "bitcast");
943 }
944
945 /// This function is called when we have a
946 /// memdep query of a load that ends up being a clobbering memory write (store,
947 /// memset, memcpy, memmove).  This means that the write *may* provide bits used
948 /// by the load but we can't be sure because the pointers don't mustalias.
949 ///
950 /// Check this case to see if there is anything more we can do before we give
951 /// up.  This returns -1 if we have to give up, or a byte number in the stored
952 /// value of the piece that feeds the load.
953 static int AnalyzeLoadFromClobberingWrite(Type *LoadTy, Value *LoadPtr,
954                                           Value *WritePtr,
955                                           uint64_t WriteSizeInBits,
956                                           const DataLayout &DL) {
957   // If the loaded or stored value is a first class array or struct, don't try
958   // to transform them.  We need to be able to bitcast to integer.
959   if (LoadTy->isStructTy() || LoadTy->isArrayTy())
960     return -1;
961
962   int64_t StoreOffset = 0, LoadOffset = 0;
963   Value *StoreBase =
964       GetPointerBaseWithConstantOffset(WritePtr, StoreOffset, DL);
965   Value *LoadBase = GetPointerBaseWithConstantOffset(LoadPtr, LoadOffset, DL);
966   if (StoreBase != LoadBase)
967     return -1;
968
969   // If the load and store are to the exact same address, they should have been
970   // a must alias.  AA must have gotten confused.
971   // FIXME: Study to see if/when this happens.  One case is forwarding a memset
972   // to a load from the base of the memset.
973 #if 0
974   if (LoadOffset == StoreOffset) {
975     dbgs() << "STORE/LOAD DEP WITH COMMON POINTER MISSED:\n"
976     << "Base       = " << *StoreBase << "\n"
977     << "Store Ptr  = " << *WritePtr << "\n"
978     << "Store Offs = " << StoreOffset << "\n"
979     << "Load Ptr   = " << *LoadPtr << "\n";
980     abort();
981   }
982 #endif
983
984   // If the load and store don't overlap at all, the store doesn't provide
985   // anything to the load.  In this case, they really don't alias at all, AA
986   // must have gotten confused.
987   uint64_t LoadSize = DL.getTypeSizeInBits(LoadTy);
988
989   if ((WriteSizeInBits & 7) | (LoadSize & 7))
990     return -1;
991   uint64_t StoreSize = WriteSizeInBits >> 3;  // Convert to bytes.
992   LoadSize >>= 3;
993
994
995   bool isAAFailure = false;
996   if (StoreOffset < LoadOffset)
997     isAAFailure = StoreOffset+int64_t(StoreSize) <= LoadOffset;
998   else
999     isAAFailure = LoadOffset+int64_t(LoadSize) <= StoreOffset;
1000
1001   if (isAAFailure) {
1002 #if 0
1003     dbgs() << "STORE LOAD DEP WITH COMMON BASE:\n"
1004     << "Base       = " << *StoreBase << "\n"
1005     << "Store Ptr  = " << *WritePtr << "\n"
1006     << "Store Offs = " << StoreOffset << "\n"
1007     << "Load Ptr   = " << *LoadPtr << "\n";
1008     abort();
1009 #endif
1010     return -1;
1011   }
1012
1013   // If the Load isn't completely contained within the stored bits, we don't
1014   // have all the bits to feed it.  We could do something crazy in the future
1015   // (issue a smaller load then merge the bits in) but this seems unlikely to be
1016   // valuable.
1017   if (StoreOffset > LoadOffset ||
1018       StoreOffset+StoreSize < LoadOffset+LoadSize)
1019     return -1;
1020
1021   // Okay, we can do this transformation.  Return the number of bytes into the
1022   // store that the load is.
1023   return LoadOffset-StoreOffset;
1024 }
1025
1026 /// This function is called when we have a
1027 /// memdep query of a load that ends up being a clobbering store.
1028 static int AnalyzeLoadFromClobberingStore(Type *LoadTy, Value *LoadPtr,
1029                                           StoreInst *DepSI) {
1030   // Cannot handle reading from store of first-class aggregate yet.
1031   if (DepSI->getValueOperand()->getType()->isStructTy() ||
1032       DepSI->getValueOperand()->getType()->isArrayTy())
1033     return -1;
1034
1035   const DataLayout &DL = DepSI->getModule()->getDataLayout();
1036   Value *StorePtr = DepSI->getPointerOperand();
1037   uint64_t StoreSize =DL.getTypeSizeInBits(DepSI->getValueOperand()->getType());
1038   return AnalyzeLoadFromClobberingWrite(LoadTy, LoadPtr,
1039                                         StorePtr, StoreSize, DL);
1040 }
1041
1042 /// This function is called when we have a
1043 /// memdep query of a load that ends up being clobbered by another load.  See if
1044 /// the other load can feed into the second load.
1045 static int AnalyzeLoadFromClobberingLoad(Type *LoadTy, Value *LoadPtr,
1046                                          LoadInst *DepLI, const DataLayout &DL){
1047   // Cannot handle reading from store of first-class aggregate yet.
1048   if (DepLI->getType()->isStructTy() || DepLI->getType()->isArrayTy())
1049     return -1;
1050
1051   Value *DepPtr = DepLI->getPointerOperand();
1052   uint64_t DepSize = DL.getTypeSizeInBits(DepLI->getType());
1053   int R = AnalyzeLoadFromClobberingWrite(LoadTy, LoadPtr, DepPtr, DepSize, DL);
1054   if (R != -1) return R;
1055
1056   // If we have a load/load clobber an DepLI can be widened to cover this load,
1057   // then we should widen it!
1058   int64_t LoadOffs = 0;
1059   const Value *LoadBase =
1060       GetPointerBaseWithConstantOffset(LoadPtr, LoadOffs, DL);
1061   unsigned LoadSize = DL.getTypeStoreSize(LoadTy);
1062
1063   unsigned Size = MemoryDependenceAnalysis::getLoadLoadClobberFullWidthSize(
1064       LoadBase, LoadOffs, LoadSize, DepLI);
1065   if (Size == 0) return -1;
1066
1067   return AnalyzeLoadFromClobberingWrite(LoadTy, LoadPtr, DepPtr, Size*8, DL);
1068 }
1069
1070
1071
1072 static int AnalyzeLoadFromClobberingMemInst(Type *LoadTy, Value *LoadPtr,
1073                                             MemIntrinsic *MI,
1074                                             const DataLayout &DL) {
1075   // If the mem operation is a non-constant size, we can't handle it.
1076   ConstantInt *SizeCst = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getLength());
1077   if (!SizeCst) return -1;
1078   uint64_t MemSizeInBits = SizeCst->getZExtValue()*8;
1079
1080   // If this is memset, we just need to see if the offset is valid in the size
1081   // of the memset..
1082   if (MI->getIntrinsicID() == Intrinsic::memset)
1083     return AnalyzeLoadFromClobberingWrite(LoadTy, LoadPtr, MI->getDest(),
1084                                           MemSizeInBits, DL);
1085
1086   // If we have a memcpy/memmove, the only case we can handle is if this is a
1087   // copy from constant memory.  In that case, we can read directly from the
1088   // constant memory.
1089   MemTransferInst *MTI = cast<MemTransferInst>(MI);
1090
1091   Constant *Src = dyn_cast<Constant>(MTI->getSource());
1092   if (!Src) return -1;
1093
1094   GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(GetUnderlyingObject(Src, DL));
1095   if (!GV || !GV->isConstant()) return -1;
1096
1097   // See if the access is within the bounds of the transfer.
1098   int Offset = AnalyzeLoadFromClobberingWrite(LoadTy, LoadPtr,
1099                                               MI->getDest(), MemSizeInBits, DL);
1100   if (Offset == -1)
1101     return Offset;
1102
1103   unsigned AS = Src->getType()->getPointerAddressSpace();
1104   // Otherwise, see if we can constant fold a load from the constant with the
1105   // offset applied as appropriate.
1106   Src = ConstantExpr::getBitCast(Src,
1107                                  Type::getInt8PtrTy(Src->getContext(), AS));
1108   Constant *OffsetCst =
1109     ConstantInt::get(Type::getInt64Ty(Src->getContext()), (unsigned)Offset);
1110   Src = ConstantExpr::getGetElementPtr(Type::getInt8Ty(Src->getContext()), Src,
1111                                        OffsetCst);
1112   Src = ConstantExpr::getBitCast(Src, PointerType::get(LoadTy, AS));
1113   if (ConstantFoldLoadFromConstPtr(Src, DL))
1114     return Offset;
1115   return -1;
1116 }
1117
1118
1119 /// This function is called when we have a
1120 /// memdep query of a load that ends up being a clobbering store.  This means
1121 /// that the store provides bits used by the load but we the pointers don't
1122 /// mustalias.  Check this case to see if there is anything more we can do
1123 /// before we give up.
1124 static Value *GetStoreValueForLoad(Value *SrcVal, unsigned Offset,
1125                                    Type *LoadTy,
1126                                    Instruction *InsertPt, const DataLayout &DL){
1127   LLVMContext &Ctx = SrcVal->getType()->getContext();
1128
1129   uint64_t StoreSize = (DL.getTypeSizeInBits(SrcVal->getType()) + 7) / 8;
1130   uint64_t LoadSize = (DL.getTypeSizeInBits(LoadTy) + 7) / 8;
1131
1132   IRBuilder<> Builder(InsertPt);
1133
1134   // Compute which bits of the stored value are being used by the load.  Convert
1135   // to an integer type to start with.
1136   if (SrcVal->getType()->getScalarType()->isPointerTy())
1137     SrcVal = Builder.CreatePtrToInt(SrcVal,
1138         DL.getIntPtrType(SrcVal->getType()));
1139   if (!SrcVal->getType()->isIntegerTy())
1140     SrcVal = Builder.CreateBitCast(SrcVal, IntegerType::get(Ctx, StoreSize*8));
1141
1142   // Shift the bits to the least significant depending on endianness.
1143   unsigned ShiftAmt;
1144   if (DL.isLittleEndian())
1145     ShiftAmt = Offset*8;
1146   else
1147     ShiftAmt = (StoreSize-LoadSize-Offset)*8;
1148
1149   if (ShiftAmt)
1150     SrcVal = Builder.CreateLShr(SrcVal, ShiftAmt);
1151
1152   if (LoadSize != StoreSize)
1153     SrcVal = Builder.CreateTrunc(SrcVal, IntegerType::get(Ctx, LoadSize*8));
1154
1155   return CoerceAvailableValueToLoadType(SrcVal, LoadTy, Builder, DL);
1156 }
1157
1158 /// This function is called when we have a
1159 /// memdep query of a load that ends up being a clobbering load.  This means
1160 /// that the load *may* provide bits used by the load but we can't be sure
1161 /// because the pointers don't mustalias.  Check this case to see if there is
1162 /// anything more we can do before we give up.
1163 static Value *GetLoadValueForLoad(LoadInst *SrcVal, unsigned Offset,
1164                                   Type *LoadTy, Instruction *InsertPt,
1165                                   GVN &gvn) {
1166   const DataLayout &DL = SrcVal->getModule()->getDataLayout();
1167   // If Offset+LoadTy exceeds the size of SrcVal, then we must be wanting to
1168   // widen SrcVal out to a larger load.
1169   unsigned SrcValSize = DL.getTypeStoreSize(SrcVal->getType());
1170   unsigned LoadSize = DL.getTypeStoreSize(LoadTy);
1171   if (Offset+LoadSize > SrcValSize) {
1172     assert(SrcVal->isSimple() && "Cannot widen volatile/atomic load!");
1173     assert(SrcVal->getType()->isIntegerTy() && "Can't widen non-integer load");
1174     // If we have a load/load clobber an DepLI can be widened to cover this
1175     // load, then we should widen it to the next power of 2 size big enough!
1176     unsigned NewLoadSize = Offset+LoadSize;
1177     if (!isPowerOf2_32(NewLoadSize))
1178       NewLoadSize = NextPowerOf2(NewLoadSize);
1179
1180     Value *PtrVal = SrcVal->getPointerOperand();
1181
1182     // Insert the new load after the old load.  This ensures that subsequent
1183     // memdep queries will find the new load.  We can't easily remove the old
1184     // load completely because it is already in the value numbering table.
1185     IRBuilder<> Builder(SrcVal->getParent(), ++BasicBlock::iterator(SrcVal));
1186     Type *DestPTy =
1187       IntegerType::get(LoadTy->getContext(), NewLoadSize*8);
1188     DestPTy = PointerType::get(DestPTy,
1189                                PtrVal->getType()->getPointerAddressSpace());
1190     Builder.SetCurrentDebugLocation(SrcVal->getDebugLoc());
1191     PtrVal = Builder.CreateBitCast(PtrVal, DestPTy);
1192     LoadInst *NewLoad = Builder.CreateLoad(PtrVal);
1193     NewLoad->takeName(SrcVal);
1194     NewLoad->setAlignment(SrcVal->getAlignment());
1195
1196     DEBUG(dbgs() << "GVN WIDENED LOAD: " << *SrcVal << "\n");
1197     DEBUG(dbgs() << "TO: " << *NewLoad << "\n");
1198
1199     // Replace uses of the original load with the wider load.  On a big endian
1200     // system, we need to shift down to get the relevant bits.
1201     Value *RV = NewLoad;
1202     if (DL.isBigEndian())
1203       RV = Builder.CreateLShr(RV,
1204                     NewLoadSize*8-SrcVal->getType()->getPrimitiveSizeInBits());
1205     RV = Builder.CreateTrunc(RV, SrcVal->getType());
1206     SrcVal->replaceAllUsesWith(RV);
1207
1208     // We would like to use gvn.markInstructionForDeletion here, but we can't
1209     // because the load is already memoized into the leader map table that GVN
1210     // tracks.  It is potentially possible to remove the load from the table,
1211     // but then there all of the operations based on it would need to be
1212     // rehashed.  Just leave the dead load around.
1213     gvn.getMemDep().removeInstruction(SrcVal);
1214     SrcVal = NewLoad;
1215   }
1216
1217   return GetStoreValueForLoad(SrcVal, Offset, LoadTy, InsertPt, DL);
1218 }
1219
1220
1221 /// This function is called when we have a
1222 /// memdep query of a load that ends up being a clobbering mem intrinsic.
1223 static Value *GetMemInstValueForLoad(MemIntrinsic *SrcInst, unsigned Offset,
1224                                      Type *LoadTy, Instruction *InsertPt,
1225                                      const DataLayout &DL){
1226   LLVMContext &Ctx = LoadTy->getContext();
1227   uint64_t LoadSize = DL.getTypeSizeInBits(LoadTy)/8;
1228
1229   IRBuilder<> Builder(InsertPt);
1230
1231   // We know that this method is only called when the mem transfer fully
1232   // provides the bits for the load.
1233   if (MemSetInst *MSI = dyn_cast<MemSetInst>(SrcInst)) {
1234     // memset(P, 'x', 1234) -> splat('x'), even if x is a variable, and
1235     // independently of what the offset is.
1236     Value *Val = MSI->getValue();
1237     if (LoadSize != 1)
1238       Val = Builder.CreateZExt(Val, IntegerType::get(Ctx, LoadSize*8));
1239
1240     Value *OneElt = Val;
1241
1242     // Splat the value out to the right number of bits.
1243     for (unsigned NumBytesSet = 1; NumBytesSet != LoadSize; ) {
1244       // If we can double the number of bytes set, do it.
1245       if (NumBytesSet*2 <= LoadSize) {
1246         Value *ShVal = Builder.CreateShl(Val, NumBytesSet*8);
1247         Val = Builder.CreateOr(Val, ShVal);
1248         NumBytesSet <<= 1;
1249         continue;
1250       }
1251
1252       // Otherwise insert one byte at a time.
1253       Value *ShVal = Builder.CreateShl(Val, 1*8);
1254       Val = Builder.CreateOr(OneElt, ShVal);
1255       ++NumBytesSet;
1256     }
1257
1258     return CoerceAvailableValueToLoadType(Val, LoadTy, Builder, DL);
1259   }
1260
1261   // Otherwise, this is a memcpy/memmove from a constant global.
1262   MemTransferInst *MTI = cast<MemTransferInst>(SrcInst);
1263   Constant *Src = cast<Constant>(MTI->getSource());
1264   unsigned AS = Src->getType()->getPointerAddressSpace();
1265
1266   // Otherwise, see if we can constant fold a load from the constant with the
1267   // offset applied as appropriate.
1268   Src = ConstantExpr::getBitCast(Src,
1269                                  Type::getInt8PtrTy(Src->getContext(), AS));
1270   Constant *OffsetCst =
1271     ConstantInt::get(Type::getInt64Ty(Src->getContext()), (unsigned)Offset);
1272   Src = ConstantExpr::getGetElementPtr(Type::getInt8Ty(Src->getContext()), Src,
1273                                        OffsetCst);
1274   Src = ConstantExpr::getBitCast(Src, PointerType::get(LoadTy, AS));
1275   return ConstantFoldLoadFromConstPtr(Src, DL);
1276 }
1277
1278
1279 /// Given a set of loads specified by ValuesPerBlock,
1280 /// construct SSA form, allowing us to eliminate LI.  This returns the value
1281 /// that should be used at LI's definition site.
1282 static Value *ConstructSSAForLoadSet(LoadInst *LI,
1283                          SmallVectorImpl<AvailableValueInBlock> &ValuesPerBlock,
1284                                      GVN &gvn) {
1285   // Check for the fully redundant, dominating load case.  In this case, we can
1286   // just use the dominating value directly.
1287   if (ValuesPerBlock.size() == 1 &&
1288       gvn.getDominatorTree().properlyDominates(ValuesPerBlock[0].BB,
1289                                                LI->getParent())) {
1290     assert(!ValuesPerBlock[0].isUndefValue() && "Dead BB dominate this block");
1291     return ValuesPerBlock[0].MaterializeAdjustedValue(LI, gvn);
1292   }
1293
1294   // Otherwise, we have to construct SSA form.
1295   SmallVector<PHINode*, 8> NewPHIs;
1296   SSAUpdater SSAUpdate(&NewPHIs);
1297   SSAUpdate.Initialize(LI->getType(), LI->getName());
1298
1299   for (unsigned i = 0, e = ValuesPerBlock.size(); i != e; ++i) {
1300     const AvailableValueInBlock &AV = ValuesPerBlock[i];
1301     BasicBlock *BB = AV.BB;
1302
1303     if (SSAUpdate.HasValueForBlock(BB))
1304       continue;
1305
1306     SSAUpdate.AddAvailableValue(BB, AV.MaterializeAdjustedValue(LI, gvn));
1307   }
1308
1309   // Perform PHI construction.
1310   return SSAUpdate.GetValueInMiddleOfBlock(LI->getParent());
1311 }
1312
1313 Value *AvailableValueInBlock::MaterializeAdjustedValue(LoadInst *LI,
1314                                                        GVN &gvn) const {
1315   Value *Res;
1316   Type *LoadTy = LI->getType();
1317   const DataLayout &DL = LI->getModule()->getDataLayout();
1318   if (isSimpleValue()) {
1319     Res = getSimpleValue();
1320     if (Res->getType() != LoadTy) {
1321       Res = GetStoreValueForLoad(Res, Offset, LoadTy, BB->getTerminator(), DL);
1322
1323       DEBUG(dbgs() << "GVN COERCED NONLOCAL VAL:\nOffset: " << Offset << "  "
1324                    << *getSimpleValue() << '\n'
1325                    << *Res << '\n' << "\n\n\n");
1326     }
1327   } else if (isCoercedLoadValue()) {
1328     LoadInst *Load = getCoercedLoadValue();
1329     if (Load->getType() == LoadTy && Offset == 0) {
1330       Res = Load;
1331     } else {
1332       Res = GetLoadValueForLoad(Load, Offset, LoadTy, BB->getTerminator(),
1333                                 gvn);
1334   
1335       DEBUG(dbgs() << "GVN COERCED NONLOCAL LOAD:\nOffset: " << Offset << "  "
1336                    << *getCoercedLoadValue() << '\n'
1337                    << *Res << '\n' << "\n\n\n");
1338     }
1339   } else if (isMemIntrinValue()) {
1340     Res = GetMemInstValueForLoad(getMemIntrinValue(), Offset, LoadTy,
1341                                  BB->getTerminator(), DL);
1342     DEBUG(dbgs() << "GVN COERCED NONLOCAL MEM INTRIN:\nOffset: " << Offset
1343                  << "  " << *getMemIntrinValue() << '\n'
1344                  << *Res << '\n' << "\n\n\n");
1345   } else {
1346     assert(isUndefValue() && "Should be UndefVal");
1347     DEBUG(dbgs() << "GVN COERCED NONLOCAL Undef:\n";);
1348     return UndefValue::get(LoadTy);
1349   }
1350   return Res;
1351 }
1352
1353 static bool isLifetimeStart(const Instruction *Inst) {
1354   if (const IntrinsicInst* II = dyn_cast<IntrinsicInst>(Inst))
1355     return II->getIntrinsicID() == Intrinsic::lifetime_start;
1356   return false;
1357 }
1358
1359 void GVN::AnalyzeLoadAvailability(LoadInst *LI, LoadDepVect &Deps, 
1360                                   AvailValInBlkVect &ValuesPerBlock,
1361                                   UnavailBlkVect &UnavailableBlocks) {
1362
1363   // Filter out useless results (non-locals, etc).  Keep track of the blocks
1364   // where we have a value available in repl, also keep track of whether we see
1365   // dependencies that produce an unknown value for the load (such as a call
1366   // that could potentially clobber the load).
1367   unsigned NumDeps = Deps.size();
1368   const DataLayout &DL = LI->getModule()->getDataLayout();
1369   for (unsigned i = 0, e = NumDeps; i != e; ++i) {
1370     BasicBlock *DepBB = Deps[i].getBB();
1371     MemDepResult DepInfo = Deps[i].getResult();
1372
1373     if (DeadBlocks.count(DepBB)) {
1374       // Dead dependent mem-op disguise as a load evaluating the same value
1375       // as the load in question.
1376       ValuesPerBlock.push_back(AvailableValueInBlock::getUndef(DepBB));
1377       continue;
1378     }
1379
1380     if (!DepInfo.isDef() && !DepInfo.isClobber()) {
1381       UnavailableBlocks.push_back(DepBB);
1382       continue;
1383     }
1384
1385     if (DepInfo.isClobber()) {
1386       // The address being loaded in this non-local block may not be the same as
1387       // the pointer operand of the load if PHI translation occurs.  Make sure
1388       // to consider the right address.
1389       Value *Address = Deps[i].getAddress();
1390
1391       // If the dependence is to a store that writes to a superset of the bits
1392       // read by the load, we can extract the bits we need for the load from the
1393       // stored value.
1394       if (StoreInst *DepSI = dyn_cast<StoreInst>(DepInfo.getInst())) {
1395         if (Address) {
1396           int Offset =
1397               AnalyzeLoadFromClobberingStore(LI->getType(), Address, DepSI);
1398           if (Offset != -1) {
1399             ValuesPerBlock.push_back(AvailableValueInBlock::get(DepBB,
1400                                                        DepSI->getValueOperand(),
1401                                                                 Offset));
1402             continue;
1403           }
1404         }
1405       }
1406
1407       // Check to see if we have something like this:
1408       //    load i32* P
1409       //    load i8* (P+1)
1410       // if we have this, replace the later with an extraction from the former.
1411       if (LoadInst *DepLI = dyn_cast<LoadInst>(DepInfo.getInst())) {
1412         // If this is a clobber and L is the first instruction in its block, then
1413         // we have the first instruction in the entry block.
1414         if (DepLI != LI && Address) {
1415           int Offset =
1416               AnalyzeLoadFromClobberingLoad(LI->getType(), Address, DepLI, DL);
1417
1418           if (Offset != -1) {
1419             ValuesPerBlock.push_back(AvailableValueInBlock::getLoad(DepBB,DepLI,
1420                                                                     Offset));
1421             continue;
1422           }
1423         }
1424       }
1425
1426       // If the clobbering value is a memset/memcpy/memmove, see if we can
1427       // forward a value on from it.
1428       if (MemIntrinsic *DepMI = dyn_cast<MemIntrinsic>(DepInfo.getInst())) {
1429         if (Address) {
1430           int Offset = AnalyzeLoadFromClobberingMemInst(LI->getType(), Address,
1431                                                         DepMI, DL);
1432           if (Offset != -1) {
1433             ValuesPerBlock.push_back(AvailableValueInBlock::getMI(DepBB, DepMI,
1434                                                                   Offset));
1435             continue;
1436           }
1437         }
1438       }
1439
1440       UnavailableBlocks.push_back(DepBB);
1441       continue;
1442     }
1443
1444     // DepInfo.isDef() here
1445
1446     Instruction *DepInst = DepInfo.getInst();
1447
1448     // Loading the allocation -> undef.
1449     if (isa<AllocaInst>(DepInst) || isMallocLikeFn(DepInst, TLI) ||
1450         // Loading immediately after lifetime begin -> undef.
1451         isLifetimeStart(DepInst)) {
1452       ValuesPerBlock.push_back(AvailableValueInBlock::get(DepBB,
1453                                              UndefValue::get(LI->getType())));
1454       continue;
1455     }
1456
1457     // Loading from calloc (which zero initializes memory) -> zero
1458     if (isCallocLikeFn(DepInst, TLI)) {
1459       ValuesPerBlock.push_back(AvailableValueInBlock::get(
1460           DepBB, Constant::getNullValue(LI->getType())));
1461       continue;
1462     }
1463
1464     if (StoreInst *S = dyn_cast<StoreInst>(DepInst)) {
1465       // Reject loads and stores that are to the same address but are of
1466       // different types if we have to.
1467       if (S->getValueOperand()->getType() != LI->getType()) {
1468         // If the stored value is larger or equal to the loaded value, we can
1469         // reuse it.
1470         if (!CanCoerceMustAliasedValueToLoad(S->getValueOperand(),
1471                                              LI->getType(), DL)) {
1472           UnavailableBlocks.push_back(DepBB);
1473           continue;
1474         }
1475       }
1476
1477       ValuesPerBlock.push_back(AvailableValueInBlock::get(DepBB,
1478                                                          S->getValueOperand()));
1479       continue;
1480     }
1481
1482     if (LoadInst *LD = dyn_cast<LoadInst>(DepInst)) {
1483       // If the types mismatch and we can't handle it, reject reuse of the load.
1484       if (LD->getType() != LI->getType()) {
1485         // If the stored value is larger or equal to the loaded value, we can
1486         // reuse it.
1487         if (!CanCoerceMustAliasedValueToLoad(LD, LI->getType(), DL)) {
1488           UnavailableBlocks.push_back(DepBB);
1489           continue;
1490         }
1491       }
1492       ValuesPerBlock.push_back(AvailableValueInBlock::getLoad(DepBB, LD));
1493       continue;
1494     }
1495
1496     UnavailableBlocks.push_back(DepBB);
1497   }
1498 }
1499
1500 bool GVN::PerformLoadPRE(LoadInst *LI, AvailValInBlkVect &ValuesPerBlock, 
1501                          UnavailBlkVect &UnavailableBlocks) {
1502   // Okay, we have *some* definitions of the value.  This means that the value
1503   // is available in some of our (transitive) predecessors.  Lets think about
1504   // doing PRE of this load.  This will involve inserting a new load into the
1505   // predecessor when it's not available.  We could do this in general, but
1506   // prefer to not increase code size.  As such, we only do this when we know
1507   // that we only have to insert *one* load (which means we're basically moving
1508   // the load, not inserting a new one).
1509
1510   SmallPtrSet<BasicBlock *, 4> Blockers;
1511   for (unsigned i = 0, e = UnavailableBlocks.size(); i != e; ++i)
1512     Blockers.insert(UnavailableBlocks[i]);
1513
1514   // Let's find the first basic block with more than one predecessor.  Walk
1515   // backwards through predecessors if needed.
1516   BasicBlock *LoadBB = LI->getParent();
1517   BasicBlock *TmpBB = LoadBB;
1518
1519   while (TmpBB->getSinglePredecessor()) {
1520     TmpBB = TmpBB->getSinglePredecessor();
1521     if (TmpBB == LoadBB) // Infinite (unreachable) loop.
1522       return false;
1523     if (Blockers.count(TmpBB))
1524       return false;
1525
1526     // If any of these blocks has more than one successor (i.e. if the edge we
1527     // just traversed was critical), then there are other paths through this
1528     // block along which the load may not be anticipated.  Hoisting the load
1529     // above this block would be adding the load to execution paths along
1530     // which it was not previously executed.
1531     if (TmpBB->getTerminator()->getNumSuccessors() != 1)
1532       return false;
1533   }
1534
1535   assert(TmpBB);
1536   LoadBB = TmpBB;
1537
1538   // Check to see how many predecessors have the loaded value fully
1539   // available.
1540   MapVector<BasicBlock *, Value *> PredLoads;
1541   DenseMap<BasicBlock*, char> FullyAvailableBlocks;
1542   for (unsigned i = 0, e = ValuesPerBlock.size(); i != e; ++i)
1543     FullyAvailableBlocks[ValuesPerBlock[i].BB] = true;
1544   for (unsigned i = 0, e = UnavailableBlocks.size(); i != e; ++i)
1545     FullyAvailableBlocks[UnavailableBlocks[i]] = false;
1546
1547   SmallVector<BasicBlock *, 4> CriticalEdgePred;
1548   for (pred_iterator PI = pred_begin(LoadBB), E = pred_end(LoadBB);
1549        PI != E; ++PI) {
1550     BasicBlock *Pred = *PI;
1551     if (IsValueFullyAvailableInBlock(Pred, FullyAvailableBlocks, 0)) {
1552       continue;
1553     }
1554
1555     if (Pred->getTerminator()->getNumSuccessors() != 1) {
1556       if (isa<IndirectBrInst>(Pred->getTerminator())) {
1557         DEBUG(dbgs() << "COULD NOT PRE LOAD BECAUSE OF INDBR CRITICAL EDGE '"
1558               << Pred->getName() << "': " << *LI << '\n');
1559         return false;
1560       }
1561
1562       if (LoadBB->isEHPad()) {
1563         DEBUG(dbgs()
1564               << "COULD NOT PRE LOAD BECAUSE OF AN EH PAD CRITICAL EDGE '"
1565               << Pred->getName() << "': " << *LI << '\n');
1566         return false;
1567       }
1568
1569       CriticalEdgePred.push_back(Pred);
1570     } else {
1571       // Only add the predecessors that will not be split for now.
1572       PredLoads[Pred] = nullptr;
1573     }
1574   }
1575
1576   // Decide whether PRE is profitable for this load.
1577   unsigned NumUnavailablePreds = PredLoads.size() + CriticalEdgePred.size();
1578   assert(NumUnavailablePreds != 0 &&
1579          "Fully available value should already be eliminated!");
1580
1581   // If this load is unavailable in multiple predecessors, reject it.
1582   // FIXME: If we could restructure the CFG, we could make a common pred with
1583   // all the preds that don't have an available LI and insert a new load into
1584   // that one block.
1585   if (NumUnavailablePreds != 1)
1586       return false;
1587
1588   // Split critical edges, and update the unavailable predecessors accordingly.
1589   for (BasicBlock *OrigPred : CriticalEdgePred) {
1590     BasicBlock *NewPred = splitCriticalEdges(OrigPred, LoadBB);
1591     assert(!PredLoads.count(OrigPred) && "Split edges shouldn't be in map!");
1592     PredLoads[NewPred] = nullptr;
1593     DEBUG(dbgs() << "Split critical edge " << OrigPred->getName() << "->"
1594                  << LoadBB->getName() << '\n');
1595   }
1596
1597   // Check if the load can safely be moved to all the unavailable predecessors.
1598   bool CanDoPRE = true;
1599   const DataLayout &DL = LI->getModule()->getDataLayout();
1600   SmallVector<Instruction*, 8> NewInsts;
1601   for (auto &PredLoad : PredLoads) {
1602     BasicBlock *UnavailablePred = PredLoad.first;
1603
1604     // Do PHI translation to get its value in the predecessor if necessary.  The
1605     // returned pointer (if non-null) is guaranteed to dominate UnavailablePred.
1606
1607     // If all preds have a single successor, then we know it is safe to insert
1608     // the load on the pred (?!?), so we can insert code to materialize the
1609     // pointer if it is not available.
1610     PHITransAddr Address(LI->getPointerOperand(), DL, AC);
1611     Value *LoadPtr = nullptr;
1612     LoadPtr = Address.PHITranslateWithInsertion(LoadBB, UnavailablePred,
1613                                                 *DT, NewInsts);
1614
1615     // If we couldn't find or insert a computation of this phi translated value,
1616     // we fail PRE.
1617     if (!LoadPtr) {
1618       DEBUG(dbgs() << "COULDN'T INSERT PHI TRANSLATED VALUE OF: "
1619             << *LI->getPointerOperand() << "\n");
1620       CanDoPRE = false;
1621       break;
1622     }
1623
1624     PredLoad.second = LoadPtr;
1625   }
1626
1627   if (!CanDoPRE) {
1628     while (!NewInsts.empty()) {
1629       Instruction *I = NewInsts.pop_back_val();
1630       if (MD) MD->removeInstruction(I);
1631       I->eraseFromParent();
1632     }
1633     // HINT: Don't revert the edge-splitting as following transformation may
1634     // also need to split these critical edges.
1635     return !CriticalEdgePred.empty();
1636   }
1637
1638   // Okay, we can eliminate this load by inserting a reload in the predecessor
1639   // and using PHI construction to get the value in the other predecessors, do
1640   // it.
1641   DEBUG(dbgs() << "GVN REMOVING PRE LOAD: " << *LI << '\n');
1642   DEBUG(if (!NewInsts.empty())
1643           dbgs() << "INSERTED " << NewInsts.size() << " INSTS: "
1644                  << *NewInsts.back() << '\n');
1645
1646   // Assign value numbers to the new instructions.
1647   for (unsigned i = 0, e = NewInsts.size(); i != e; ++i) {
1648     // FIXME: We really _ought_ to insert these value numbers into their
1649     // parent's availability map.  However, in doing so, we risk getting into
1650     // ordering issues.  If a block hasn't been processed yet, we would be
1651     // marking a value as AVAIL-IN, which isn't what we intend.
1652     VN.lookup_or_add(NewInsts[i]);
1653   }
1654
1655   for (const auto &PredLoad : PredLoads) {
1656     BasicBlock *UnavailablePred = PredLoad.first;
1657     Value *LoadPtr = PredLoad.second;
1658
1659     Instruction *NewLoad = new LoadInst(LoadPtr, LI->getName()+".pre", false,
1660                                         LI->getAlignment(),
1661                                         UnavailablePred->getTerminator());
1662
1663     // Transfer the old load's AA tags to the new load.
1664     AAMDNodes Tags;
1665     LI->getAAMetadata(Tags);
1666     if (Tags)
1667       NewLoad->setAAMetadata(Tags);
1668
1669     // Transfer DebugLoc.
1670     NewLoad->setDebugLoc(LI->getDebugLoc());
1671
1672     // Add the newly created load.
1673     ValuesPerBlock.push_back(AvailableValueInBlock::get(UnavailablePred,
1674                                                         NewLoad));
1675     MD->invalidateCachedPointerInfo(LoadPtr);
1676     DEBUG(dbgs() << "GVN INSERTED " << *NewLoad << '\n');
1677   }
1678
1679   // Perform PHI construction.
1680   Value *V = ConstructSSAForLoadSet(LI, ValuesPerBlock, *this);
1681   LI->replaceAllUsesWith(V);
1682   if (isa<PHINode>(V))
1683     V->takeName(LI);
1684   if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V))
1685     I->setDebugLoc(LI->getDebugLoc());
1686   if (V->getType()->getScalarType()->isPointerTy())
1687     MD->invalidateCachedPointerInfo(V);
1688   markInstructionForDeletion(LI);
1689   ++NumPRELoad;
1690   return true;
1691 }
1692
1693 /// Attempt to eliminate a load whose dependencies are
1694 /// non-local by performing PHI construction.
1695 bool GVN::processNonLocalLoad(LoadInst *LI) {
1696   // Step 1: Find the non-local dependencies of the load.
1697   LoadDepVect Deps;
1698   MD->getNonLocalPointerDependency(LI, Deps);
1699
1700   // If we had to process more than one hundred blocks to find the
1701   // dependencies, this load isn't worth worrying about.  Optimizing
1702   // it will be too expensive.
1703   unsigned NumDeps = Deps.size();
1704   if (NumDeps > 100)
1705     return false;
1706
1707   // If we had a phi translation failure, we'll have a single entry which is a
1708   // clobber in the current block.  Reject this early.
1709   if (NumDeps == 1 &&
1710       !Deps[0].getResult().isDef() && !Deps[0].getResult().isClobber()) {
1711     DEBUG(
1712       dbgs() << "GVN: non-local load ";
1713       LI->printAsOperand(dbgs());
1714       dbgs() << " has unknown dependencies\n";
1715     );
1716     return false;
1717   }
1718
1719   // If this load follows a GEP, see if we can PRE the indices before analyzing.
1720   if (GetElementPtrInst *GEP = dyn_cast<GetElementPtrInst>(LI->getOperand(0))) {
1721     for (GetElementPtrInst::op_iterator OI = GEP->idx_begin(),
1722                                         OE = GEP->idx_end();
1723          OI != OE; ++OI)
1724       if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(OI->get()))
1725         performScalarPRE(I);
1726   }
1727
1728   // Step 2: Analyze the availability of the load
1729   AvailValInBlkVect ValuesPerBlock;
1730   UnavailBlkVect UnavailableBlocks;
1731   AnalyzeLoadAvailability(LI, Deps, ValuesPerBlock, UnavailableBlocks);
1732
1733   // If we have no predecessors that produce a known value for this load, exit
1734   // early.
1735   if (ValuesPerBlock.empty())
1736     return false;
1737
1738   // Step 3: Eliminate fully redundancy.
1739   //
1740   // If all of the instructions we depend on produce a known value for this
1741   // load, then it is fully redundant and we can use PHI insertion to compute
1742   // its value.  Insert PHIs and remove the fully redundant value now.
1743   if (UnavailableBlocks.empty()) {
1744     DEBUG(dbgs() << "GVN REMOVING NONLOCAL LOAD: " << *LI << '\n');
1745
1746     // Perform PHI construction.
1747     Value *V = ConstructSSAForLoadSet(LI, ValuesPerBlock, *this);
1748     LI->replaceAllUsesWith(V);
1749
1750     if (isa<PHINode>(V))
1751       V->takeName(LI);
1752     if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V))
1753       if (LI->getDebugLoc())
1754         I->setDebugLoc(LI->getDebugLoc());
1755     if (V->getType()->getScalarType()->isPointerTy())
1756       MD->invalidateCachedPointerInfo(V);
1757     markInstructionForDeletion(LI);
1758     ++NumGVNLoad;
1759     return true;
1760   }
1761
1762   // Step 4: Eliminate partial redundancy.
1763   if (!EnablePRE || !EnableLoadPRE)
1764     return false;
1765
1766   return PerformLoadPRE(LI, ValuesPerBlock, UnavailableBlocks);
1767 }
1768
1769 bool GVN::processAssumeIntrinsic(IntrinsicInst *IntrinsicI) {
1770   assert(IntrinsicI->getIntrinsicID() == Intrinsic::assume &&
1771          "This function can only be called with llvm.assume intrinsic");
1772   Value *V = IntrinsicI->getArgOperand(0);
1773   Constant *True = ConstantInt::getTrue(V->getContext());
1774   bool Changed = false;
1775   for (BasicBlock *Successor : successors(IntrinsicI->getParent())) {
1776     BasicBlockEdge Edge(IntrinsicI->getParent(), Successor);
1777
1778     // This property is only true in dominated successors, propagateEquality
1779     // will check dominance for us.
1780     Changed |= propagateEquality(V, True, Edge);
1781   }
1782
1783   if (auto *CmpI = dyn_cast<CmpInst>(V)) {
1784     if (CmpI->getPredicate() == CmpInst::Predicate::ICMP_EQ ||
1785         CmpI->getPredicate() == CmpInst::Predicate::FCMP_OEQ ||
1786         (CmpI->getPredicate() == CmpInst::Predicate::FCMP_UEQ &&
1787          CmpI->getFastMathFlags().noNaNs())) {
1788       Value *CmpLHS = CmpI->getOperand(0);
1789       Value *CmpRHS = CmpI->getOperand(1);
1790       if (isa<Constant>(CmpLHS))
1791         std::swap(CmpLHS, CmpRHS);
1792       auto *RHSConst = dyn_cast<Constant>(CmpRHS);
1793
1794       // If only one operand is constant.
1795       if (RHSConst != nullptr && !isa<Constant>(CmpLHS))
1796         ReplaceWithConstMap[CmpLHS] = RHSConst;
1797     }
1798   }
1799   return Changed;
1800 }
1801
1802 static void patchReplacementInstruction(Instruction *I, Value *Repl) {
1803   // Patch the replacement so that it is not more restrictive than the value
1804   // being replaced.
1805   BinaryOperator *Op = dyn_cast<BinaryOperator>(I);
1806   BinaryOperator *ReplOp = dyn_cast<BinaryOperator>(Repl);
1807   if (Op && ReplOp)
1808     ReplOp->andIRFlags(Op);
1809
1810   if (Instruction *ReplInst = dyn_cast<Instruction>(Repl)) {
1811     // FIXME: If both the original and replacement value are part of the
1812     // same control-flow region (meaning that the execution of one
1813     // guarantees the execution of the other), then we can combine the
1814     // noalias scopes here and do better than the general conservative
1815     // answer used in combineMetadata().
1816
1817     // In general, GVN unifies expressions over different control-flow
1818     // regions, and so we need a conservative combination of the noalias
1819     // scopes.
1820     static const unsigned KnownIDs[] = {
1821       LLVMContext::MD_tbaa,
1822       LLVMContext::MD_alias_scope,
1823       LLVMContext::MD_noalias,
1824       LLVMContext::MD_range,
1825       LLVMContext::MD_fpmath,
1826       LLVMContext::MD_invariant_load,
1827     };
1828     combineMetadata(ReplInst, I, KnownIDs);
1829   }
1830 }
1831
1832 static void patchAndReplaceAllUsesWith(Instruction *I, Value *Repl) {
1833   patchReplacementInstruction(I, Repl);
1834   I->replaceAllUsesWith(Repl);
1835 }
1836
1837 /// Attempt to eliminate a load, first by eliminating it
1838 /// locally, and then attempting non-local elimination if that fails.
1839 bool GVN::processLoad(LoadInst *L) {
1840   if (!MD)
1841     return false;
1842
1843   if (!L->isSimple())
1844     return false;
1845
1846   if (L->use_empty()) {
1847     markInstructionForDeletion(L);
1848     return true;
1849   }
1850
1851   // ... to a pointer that has been loaded from before...
1852   MemDepResult Dep = MD->getDependency(L);
1853   const DataLayout &DL = L->getModule()->getDataLayout();
1854
1855   // If we have a clobber and target data is around, see if this is a clobber
1856   // that we can fix up through code synthesis.
1857   if (Dep.isClobber()) {
1858     // Check to see if we have something like this:
1859     //   store i32 123, i32* %P
1860     //   %A = bitcast i32* %P to i8*
1861     //   %B = gep i8* %A, i32 1
1862     //   %C = load i8* %B
1863     //
1864     // We could do that by recognizing if the clobber instructions are obviously
1865     // a common base + constant offset, and if the previous store (or memset)
1866     // completely covers this load.  This sort of thing can happen in bitfield
1867     // access code.
1868     Value *AvailVal = nullptr;
1869     if (StoreInst *DepSI = dyn_cast<StoreInst>(Dep.getInst())) {
1870       int Offset = AnalyzeLoadFromClobberingStore(
1871           L->getType(), L->getPointerOperand(), DepSI);
1872       if (Offset != -1)
1873         AvailVal = GetStoreValueForLoad(DepSI->getValueOperand(), Offset,
1874                                         L->getType(), L, DL);
1875     }
1876
1877     // Check to see if we have something like this:
1878     //    load i32* P
1879     //    load i8* (P+1)
1880     // if we have this, replace the later with an extraction from the former.
1881     if (LoadInst *DepLI = dyn_cast<LoadInst>(Dep.getInst())) {
1882       // If this is a clobber and L is the first instruction in its block, then
1883       // we have the first instruction in the entry block.
1884       if (DepLI == L)
1885         return false;
1886
1887       int Offset = AnalyzeLoadFromClobberingLoad(
1888           L->getType(), L->getPointerOperand(), DepLI, DL);
1889       if (Offset != -1)
1890         AvailVal = GetLoadValueForLoad(DepLI, Offset, L->getType(), L, *this);
1891     }
1892
1893     // If the clobbering value is a memset/memcpy/memmove, see if we can forward
1894     // a value on from it.
1895     if (MemIntrinsic *DepMI = dyn_cast<MemIntrinsic>(Dep.getInst())) {
1896       int Offset = AnalyzeLoadFromClobberingMemInst(
1897           L->getType(), L->getPointerOperand(), DepMI, DL);
1898       if (Offset != -1)
1899         AvailVal = GetMemInstValueForLoad(DepMI, Offset, L->getType(), L, DL);
1900     }
1901
1902     if (AvailVal) {
1903       DEBUG(dbgs() << "GVN COERCED INST:\n" << *Dep.getInst() << '\n'
1904             << *AvailVal << '\n' << *L << "\n\n\n");
1905
1906       // Replace the load!
1907       L->replaceAllUsesWith(AvailVal);
1908       if (AvailVal->getType()->getScalarType()->isPointerTy())
1909         MD->invalidateCachedPointerInfo(AvailVal);
1910       markInstructionForDeletion(L);
1911       ++NumGVNLoad;
1912       return true;
1913     }
1914   }
1915
1916   // If the value isn't available, don't do anything!
1917   if (Dep.isClobber()) {
1918     DEBUG(
1919       // fast print dep, using operator<< on instruction is too slow.
1920       dbgs() << "GVN: load ";
1921       L->printAsOperand(dbgs());
1922       Instruction *I = Dep.getInst();
1923       dbgs() << " is clobbered by " << *I << '\n';
1924     );
1925     return false;
1926   }
1927
1928   // If it is defined in another block, try harder.
1929   if (Dep.isNonLocal())
1930     return processNonLocalLoad(L);
1931
1932   if (!Dep.isDef()) {
1933     DEBUG(
1934       // fast print dep, using operator<< on instruction is too slow.
1935       dbgs() << "GVN: load ";
1936       L->printAsOperand(dbgs());
1937       dbgs() << " has unknown dependence\n";
1938     );
1939     return false;
1940   }
1941
1942   Instruction *DepInst = Dep.getInst();
1943   if (StoreInst *DepSI = dyn_cast<StoreInst>(DepInst)) {
1944     Value *StoredVal = DepSI->getValueOperand();
1945
1946     // The store and load are to a must-aliased pointer, but they may not
1947     // actually have the same type.  See if we know how to reuse the stored
1948     // value (depending on its type).
1949     if (StoredVal->getType() != L->getType()) {
1950       IRBuilder<> Builder(L);
1951       StoredVal =
1952           CoerceAvailableValueToLoadType(StoredVal, L->getType(), Builder, DL);
1953       if (!StoredVal)
1954         return false;
1955
1956       DEBUG(dbgs() << "GVN COERCED STORE:\n" << *DepSI << '\n' << *StoredVal
1957                    << '\n' << *L << "\n\n\n");
1958     }
1959
1960     // Remove it!
1961     L->replaceAllUsesWith(StoredVal);
1962     if (StoredVal->getType()->getScalarType()->isPointerTy())
1963       MD->invalidateCachedPointerInfo(StoredVal);
1964     markInstructionForDeletion(L);
1965     ++NumGVNLoad;
1966     return true;
1967   }
1968
1969   if (LoadInst *DepLI = dyn_cast<LoadInst>(DepInst)) {
1970     Value *AvailableVal = DepLI;
1971
1972     // The loads are of a must-aliased pointer, but they may not actually have
1973     // the same type.  See if we know how to reuse the previously loaded value
1974     // (depending on its type).
1975     if (DepLI->getType() != L->getType()) {
1976       IRBuilder<> Builder(L);
1977       AvailableVal =
1978           CoerceAvailableValueToLoadType(DepLI, L->getType(), Builder, DL);
1979       if (!AvailableVal)
1980         return false;
1981
1982       DEBUG(dbgs() << "GVN COERCED LOAD:\n" << *DepLI << "\n" << *AvailableVal
1983                    << "\n" << *L << "\n\n\n");
1984     }
1985
1986     // Remove it!
1987     patchAndReplaceAllUsesWith(L, AvailableVal);
1988     if (DepLI->getType()->getScalarType()->isPointerTy())
1989       MD->invalidateCachedPointerInfo(DepLI);
1990     markInstructionForDeletion(L);
1991     ++NumGVNLoad;
1992     return true;
1993   }
1994
1995   // If this load really doesn't depend on anything, then we must be loading an
1996   // undef value.  This can happen when loading for a fresh allocation with no
1997   // intervening stores, for example.
1998   if (isa<AllocaInst>(DepInst) || isMallocLikeFn(DepInst, TLI)) {
1999     L->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(L->getType()));
2000     markInstructionForDeletion(L);
2001     ++NumGVNLoad;
2002     return true;
2003   }
2004
2005   // If this load occurs either right after a lifetime begin,
2006   // then the loaded value is undefined.
2007   if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(DepInst)) {
2008     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::lifetime_start) {
2009       L->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(L->getType()));
2010       markInstructionForDeletion(L);
2011       ++NumGVNLoad;
2012       return true;
2013     }
2014   }
2015
2016   // If this load follows a calloc (which zero initializes memory),
2017   // then the loaded value is zero
2018   if (isCallocLikeFn(DepInst, TLI)) {
2019     L->replaceAllUsesWith(Constant::getNullValue(L->getType()));
2020     markInstructionForDeletion(L);
2021     ++NumGVNLoad;
2022     return true;
2023   }
2024
2025   return false;
2026 }
2027
2028 // In order to find a leader for a given value number at a
2029 // specific basic block, we first obtain the list of all Values for that number,
2030 // and then scan the list to find one whose block dominates the block in
2031 // question.  This is fast because dominator tree queries consist of only
2032 // a few comparisons of DFS numbers.
2033 Value *GVN::findLeader(const BasicBlock *BB, uint32_t num) {
2034   LeaderTableEntry Vals = LeaderTable[num];
2035   if (!Vals.Val) return nullptr;
2036
2037   Value *Val = nullptr;
2038   if (DT->dominates(Vals.BB, BB)) {
2039     Val = Vals.Val;
2040     if (isa<Constant>(Val)) return Val;
2041   }
2042
2043   LeaderTableEntry* Next = Vals.Next;
2044   while (Next) {
2045     if (DT->dominates(Next->BB, BB)) {
2046       if (isa<Constant>(Next->Val)) return Next->Val;
2047       if (!Val) Val = Next->Val;
2048     }
2049
2050     Next = Next->Next;
2051   }
2052
2053   return Val;
2054 }
2055
2056 /// There is an edge from 'Src' to 'Dst'.  Return
2057 /// true if every path from the entry block to 'Dst' passes via this edge.  In
2058 /// particular 'Dst' must not be reachable via another edge from 'Src'.
2059 static bool isOnlyReachableViaThisEdge(const BasicBlockEdge &E,
2060                                        DominatorTree *DT) {
2061   // While in theory it is interesting to consider the case in which Dst has
2062   // more than one predecessor, because Dst might be part of a loop which is
2063   // only reachable from Src, in practice it is pointless since at the time
2064   // GVN runs all such loops have preheaders, which means that Dst will have
2065   // been changed to have only one predecessor, namely Src.
2066   const BasicBlock *Pred = E.getEnd()->getSinglePredecessor();
2067   const BasicBlock *Src = E.getStart();
2068   assert((!Pred || Pred == Src) && "No edge between these basic blocks!");
2069   (void)Src;
2070   return Pred != nullptr;
2071 }
2072
2073 // Tries to replace instruction with const, using information from
2074 // ReplaceWithConstMap.
2075 bool GVN::replaceOperandsWithConsts(Instruction *Instr) const {
2076   bool Changed = false;
2077   for (unsigned OpNum = 0; OpNum < Instr->getNumOperands(); ++OpNum) {
2078     Value *Operand = Instr->getOperand(OpNum);
2079     auto it = ReplaceWithConstMap.find(Operand);
2080     if (it != ReplaceWithConstMap.end()) {
2081       Instr->setOperand(OpNum, it->second);
2082       Changed = true;
2083     }
2084   }
2085   return Changed;
2086 }
2087
2088 /// The given values are known to be equal in every block
2089 /// dominated by 'Root'.  Exploit this, for example by replacing 'LHS' with
2090 /// 'RHS' everywhere in the scope.  Returns whether a change was made.
2091 bool GVN::propagateEquality(Value *LHS, Value *RHS,
2092                             const BasicBlockEdge &Root) {
2093   SmallVector<std::pair<Value*, Value*>, 4> Worklist;
2094   Worklist.push_back(std::make_pair(LHS, RHS));
2095   bool Changed = false;
2096   // For speed, compute a conservative fast approximation to
2097   // DT->dominates(Root, Root.getEnd());
2098   bool RootDominatesEnd = isOnlyReachableViaThisEdge(Root, DT);
2099
2100   while (!Worklist.empty()) {
2101     std::pair<Value*, Value*> Item = Worklist.pop_back_val();
2102     LHS = Item.first; RHS = Item.second;
2103
2104     if (LHS == RHS)
2105       continue;
2106     assert(LHS->getType() == RHS->getType() && "Equality but unequal types!");
2107
2108     // Don't try to propagate equalities between constants.
2109     if (isa<Constant>(LHS) && isa<Constant>(RHS))
2110       continue;
2111
2112     // Prefer a constant on the right-hand side, or an Argument if no constants.
2113     if (isa<Constant>(LHS) || (isa<Argument>(LHS) && !isa<Constant>(RHS)))
2114       std::swap(LHS, RHS);
2115     assert((isa<Argument>(LHS) || isa<Instruction>(LHS)) && "Unexpected value!");
2116
2117     // If there is no obvious reason to prefer the left-hand side over the
2118     // right-hand side, ensure the longest lived term is on the right-hand side,
2119     // so the shortest lived term will be replaced by the longest lived.
2120     // This tends to expose more simplifications.
2121     uint32_t LVN = VN.lookup_or_add(LHS);
2122     if ((isa<Argument>(LHS) && isa<Argument>(RHS)) ||
2123         (isa<Instruction>(LHS) && isa<Instruction>(RHS))) {
2124       // Move the 'oldest' value to the right-hand side, using the value number
2125       // as a proxy for age.
2126       uint32_t RVN = VN.lookup_or_add(RHS);
2127       if (LVN < RVN) {
2128         std::swap(LHS, RHS);
2129         LVN = RVN;
2130       }
2131     }
2132
2133     // If value numbering later sees that an instruction in the scope is equal
2134     // to 'LHS' then ensure it will be turned into 'RHS'.  In order to preserve
2135     // the invariant that instructions only occur in the leader table for their
2136     // own value number (this is used by removeFromLeaderTable), do not do this
2137     // if RHS is an instruction (if an instruction in the scope is morphed into
2138     // LHS then it will be turned into RHS by the next GVN iteration anyway, so
2139     // using the leader table is about compiling faster, not optimizing better).
2140     // The leader table only tracks basic blocks, not edges. Only add to if we
2141     // have the simple case where the edge dominates the end.
2142     if (RootDominatesEnd && !isa<Instruction>(RHS))
2143       addToLeaderTable(LVN, RHS, Root.getEnd());
2144
2145     // Replace all occurrences of 'LHS' with 'RHS' everywhere in the scope.  As
2146     // LHS always has at least one use that is not dominated by Root, this will
2147     // never do anything if LHS has only one use.
2148     if (!LHS->hasOneUse()) {
2149       unsigned NumReplacements = replaceDominatedUsesWith(LHS, RHS, *DT, Root);
2150       Changed |= NumReplacements > 0;
2151       NumGVNEqProp += NumReplacements;
2152     }
2153
2154     // Now try to deduce additional equalities from this one. For example, if
2155     // the known equality was "(A != B)" == "false" then it follows that A and B
2156     // are equal in the scope. Only boolean equalities with an explicit true or
2157     // false RHS are currently supported.
2158     if (!RHS->getType()->isIntegerTy(1))
2159       // Not a boolean equality - bail out.
2160       continue;
2161     ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(RHS);
2162     if (!CI)
2163       // RHS neither 'true' nor 'false' - bail out.
2164       continue;
2165     // Whether RHS equals 'true'.  Otherwise it equals 'false'.
2166     bool isKnownTrue = CI->isAllOnesValue();
2167     bool isKnownFalse = !isKnownTrue;
2168
2169     // If "A && B" is known true then both A and B are known true.  If "A || B"
2170     // is known false then both A and B are known false.
2171     Value *A, *B;
2172     if ((isKnownTrue && match(LHS, m_And(m_Value(A), m_Value(B)))) ||
2173         (isKnownFalse && match(LHS, m_Or(m_Value(A), m_Value(B))))) {
2174       Worklist.push_back(std::make_pair(A, RHS));
2175       Worklist.push_back(std::make_pair(B, RHS));
2176       continue;
2177     }
2178
2179     // If we are propagating an equality like "(A == B)" == "true" then also
2180     // propagate the equality A == B.  When propagating a comparison such as
2181     // "(A >= B)" == "true", replace all instances of "A < B" with "false".
2182     if (CmpInst *Cmp = dyn_cast<CmpInst>(LHS)) {
2183       Value *Op0 = Cmp->getOperand(0), *Op1 = Cmp->getOperand(1);
2184
2185       // If "A == B" is known true, or "A != B" is known false, then replace
2186       // A with B everywhere in the scope.
2187       if ((isKnownTrue && Cmp->getPredicate() == CmpInst::ICMP_EQ) ||
2188           (isKnownFalse && Cmp->getPredicate() == CmpInst::ICMP_NE))
2189         Worklist.push_back(std::make_pair(Op0, Op1));
2190
2191       // Handle the floating point versions of equality comparisons too.
2192       if ((isKnownTrue && Cmp->getPredicate() == CmpInst::FCMP_OEQ) ||
2193           (isKnownFalse && Cmp->getPredicate() == CmpInst::FCMP_UNE)) {
2194
2195         // Floating point -0.0 and 0.0 compare equal, so we can only
2196         // propagate values if we know that we have a constant and that
2197         // its value is non-zero.
2198         
2199         // FIXME: We should do this optimization if 'no signed zeros' is
2200         // applicable via an instruction-level fast-math-flag or some other
2201         // indicator that relaxed FP semantics are being used.
2202
2203         if (isa<ConstantFP>(Op1) && !cast<ConstantFP>(Op1)->isZero())
2204           Worklist.push_back(std::make_pair(Op0, Op1));
2205       }
2206  
2207       // If "A >= B" is known true, replace "A < B" with false everywhere.
2208       CmpInst::Predicate NotPred = Cmp->getInversePredicate();
2209       Constant *NotVal = ConstantInt::get(Cmp->getType(), isKnownFalse);
2210       // Since we don't have the instruction "A < B" immediately to hand, work
2211       // out the value number that it would have and use that to find an
2212       // appropriate instruction (if any).
2213       uint32_t NextNum = VN.getNextUnusedValueNumber();
2214       uint32_t Num = VN.lookup_or_add_cmp(Cmp->getOpcode(), NotPred, Op0, Op1);
2215       // If the number we were assigned was brand new then there is no point in
2216       // looking for an instruction realizing it: there cannot be one!
2217       if (Num < NextNum) {
2218         Value *NotCmp = findLeader(Root.getEnd(), Num);
2219         if (NotCmp && isa<Instruction>(NotCmp)) {
2220           unsigned NumReplacements =
2221             replaceDominatedUsesWith(NotCmp, NotVal, *DT, Root);
2222           Changed |= NumReplacements > 0;
2223           NumGVNEqProp += NumReplacements;
2224         }
2225       }
2226       // Ensure that any instruction in scope that gets the "A < B" value number
2227       // is replaced with false.
2228       // The leader table only tracks basic blocks, not edges. Only add to if we
2229       // have the simple case where the edge dominates the end.
2230       if (RootDominatesEnd)
2231         addToLeaderTable(Num, NotVal, Root.getEnd());
2232
2233       continue;
2234     }
2235   }
2236
2237   return Changed;
2238 }
2239
2240 /// When calculating availability, handle an instruction
2241 /// by inserting it into the appropriate sets
2242 bool GVN::processInstruction(Instruction *I) {
2243   // Ignore dbg info intrinsics.
2244   if (isa<DbgInfoIntrinsic>(I))
2245     return false;
2246
2247   // If the instruction can be easily simplified then do so now in preference
2248   // to value numbering it.  Value numbering often exposes redundancies, for
2249   // example if it determines that %y is equal to %x then the instruction
2250   // "%z = and i32 %x, %y" becomes "%z = and i32 %x, %x" which we now simplify.
2251   const DataLayout &DL = I->getModule()->getDataLayout();
2252   if (Value *V = SimplifyInstruction(I, DL, TLI, DT, AC)) {
2253     I->replaceAllUsesWith(V);
2254     if (MD && V->getType()->getScalarType()->isPointerTy())
2255       MD->invalidateCachedPointerInfo(V);
2256     markInstructionForDeletion(I);
2257     ++NumGVNSimpl;
2258     return true;
2259   }
2260
2261   if (IntrinsicInst *IntrinsicI = dyn_cast<IntrinsicInst>(I))
2262     if (IntrinsicI->getIntrinsicID() == Intrinsic::assume)
2263       return processAssumeIntrinsic(IntrinsicI);
2264
2265   if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(I)) {
2266     if (processLoad(LI))
2267       return true;
2268
2269     unsigned Num = VN.lookup_or_add(LI);
2270     addToLeaderTable(Num, LI, LI->getParent());
2271     return false;
2272   }
2273
2274   // For conditional branches, we can perform simple conditional propagation on
2275   // the condition value itself.
2276   if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(I)) {
2277     if (!BI->isConditional())
2278       return false;
2279
2280     if (isa<Constant>(BI->getCondition()))
2281       return processFoldableCondBr(BI);
2282
2283     Value *BranchCond = BI->getCondition();
2284     BasicBlock *TrueSucc = BI->getSuccessor(0);
2285     BasicBlock *FalseSucc = BI->getSuccessor(1);
2286     // Avoid multiple edges early.
2287     if (TrueSucc == FalseSucc)
2288       return false;
2289
2290     BasicBlock *Parent = BI->getParent();
2291     bool Changed = false;
2292
2293     Value *TrueVal = ConstantInt::getTrue(TrueSucc->getContext());
2294     BasicBlockEdge TrueE(Parent, TrueSucc);
2295     Changed |= propagateEquality(BranchCond, TrueVal, TrueE);
2296
2297     Value *FalseVal = ConstantInt::getFalse(FalseSucc->getContext());
2298     BasicBlockEdge FalseE(Parent, FalseSucc);
2299     Changed |= propagateEquality(BranchCond, FalseVal, FalseE);
2300
2301     return Changed;
2302   }
2303
2304   // For switches, propagate the case values into the case destinations.
2305   if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(I)) {
2306     Value *SwitchCond = SI->getCondition();
2307     BasicBlock *Parent = SI->getParent();
2308     bool Changed = false;
2309
2310     // Remember how many outgoing edges there are to every successor.
2311     SmallDenseMap<BasicBlock *, unsigned, 16> SwitchEdges;
2312     for (unsigned i = 0, n = SI->getNumSuccessors(); i != n; ++i)
2313       ++SwitchEdges[SI->getSuccessor(i)];
2314
2315     for (SwitchInst::CaseIt i = SI->case_begin(), e = SI->case_end();
2316          i != e; ++i) {
2317       BasicBlock *Dst = i.getCaseSuccessor();
2318       // If there is only a single edge, propagate the case value into it.
2319       if (SwitchEdges.lookup(Dst) == 1) {
2320         BasicBlockEdge E(Parent, Dst);
2321         Changed |= propagateEquality(SwitchCond, i.getCaseValue(), E);
2322       }
2323     }
2324     return Changed;
2325   }
2326
2327   // Instructions with void type don't return a value, so there's
2328   // no point in trying to find redundancies in them.
2329   if (I->getType()->isVoidTy())
2330     return false;
2331
2332   uint32_t NextNum = VN.getNextUnusedValueNumber();
2333   unsigned Num = VN.lookup_or_add(I);
2334
2335   // Allocations are always uniquely numbered, so we can save time and memory
2336   // by fast failing them.
2337   if (isa<AllocaInst>(I) || isa<TerminatorInst>(I) || isa<PHINode>(I)) {
2338     addToLeaderTable(Num, I, I->getParent());
2339     return false;
2340   }
2341
2342   // If the number we were assigned was a brand new VN, then we don't
2343   // need to do a lookup to see if the number already exists
2344   // somewhere in the domtree: it can't!
2345   if (Num >= NextNum) {
2346     addToLeaderTable(Num, I, I->getParent());
2347     return false;
2348   }
2349
2350   // Perform fast-path value-number based elimination of values inherited from
2351   // dominators.
2352   Value *repl = findLeader(I->getParent(), Num);
2353   if (!repl) {
2354     // Failure, just remember this instance for future use.
2355     addToLeaderTable(Num, I, I->getParent());
2356     return false;
2357   }
2358
2359   // Remove it!
2360   patchAndReplaceAllUsesWith(I, repl);
2361   if (MD && repl->getType()->getScalarType()->isPointerTy())
2362     MD->invalidateCachedPointerInfo(repl);
2363   markInstructionForDeletion(I);
2364   return true;
2365 }
2366
2367 /// runOnFunction - This is the main transformation entry point for a function.
2368 bool GVN::runOnFunction(Function& F) {
2369   if (skipOptnoneFunction(F))
2370     return false;
2371
2372   if (!NoLoads)
2373     MD = &getAnalysis<MemoryDependenceAnalysis>();
2374   DT = &getAnalysis<DominatorTreeWrapperPass>().getDomTree();
2375   AC = &getAnalysis<AssumptionCacheTracker>().getAssumptionCache(F);
2376   TLI = &getAnalysis<TargetLibraryInfoWrapperPass>().getTLI();
2377   VN.setAliasAnalysis(&getAnalysis<AliasAnalysis>());
2378   VN.setMemDep(MD);
2379   VN.setDomTree(DT);
2380
2381   bool Changed = false;
2382   bool ShouldContinue = true;
2383
2384   // Merge unconditional branches, allowing PRE to catch more
2385   // optimization opportunities.
2386   for (Function::iterator FI = F.begin(), FE = F.end(); FI != FE; ) {
2387     BasicBlock *BB = FI++;
2388
2389     bool removedBlock =
2390         MergeBlockIntoPredecessor(BB, DT, /* LoopInfo */ nullptr, MD);
2391     if (removedBlock) ++NumGVNBlocks;
2392
2393     Changed |= removedBlock;
2394   }
2395
2396   unsigned Iteration = 0;
2397   while (ShouldContinue) {
2398     DEBUG(dbgs() << "GVN iteration: " << Iteration << "\n");
2399     ShouldContinue = iterateOnFunction(F);
2400     Changed |= ShouldContinue;
2401     ++Iteration;
2402   }
2403
2404   if (EnablePRE) {
2405     // Fabricate val-num for dead-code in order to suppress assertion in
2406     // performPRE().
2407     assignValNumForDeadCode();
2408     bool PREChanged = true;
2409     while (PREChanged) {
2410       PREChanged = performPRE(F);
2411       Changed |= PREChanged;
2412     }
2413   }
2414
2415   // FIXME: Should perform GVN again after PRE does something.  PRE can move
2416   // computations into blocks where they become fully redundant.  Note that
2417   // we can't do this until PRE's critical edge splitting updates memdep.
2418   // Actually, when this happens, we should just fully integrate PRE into GVN.
2419
2420   cleanupGlobalSets();
2421   // Do not cleanup DeadBlocks in cleanupGlobalSets() as it's called for each
2422   // iteration. 
2423   DeadBlocks.clear();
2424
2425   return Changed;
2426 }
2427
2428
2429 bool GVN::processBlock(BasicBlock *BB) {
2430   // FIXME: Kill off InstrsToErase by doing erasing eagerly in a helper function
2431   // (and incrementing BI before processing an instruction).
2432   assert(InstrsToErase.empty() &&
2433          "We expect InstrsToErase to be empty across iterations");
2434   if (DeadBlocks.count(BB))
2435     return false;
2436
2437   // Clearing map before every BB because it can be used only for single BB.
2438   ReplaceWithConstMap.clear();
2439   bool ChangedFunction = false;
2440
2441   for (BasicBlock::iterator BI = BB->begin(), BE = BB->end();
2442        BI != BE;) {
2443     if (!ReplaceWithConstMap.empty())
2444       ChangedFunction |= replaceOperandsWithConsts(BI);
2445
2446     ChangedFunction |= processInstruction(BI);
2447     if (InstrsToErase.empty()) {
2448       ++BI;
2449       continue;
2450     }
2451
2452     // If we need some instructions deleted, do it now.
2453     NumGVNInstr += InstrsToErase.size();
2454
2455     // Avoid iterator invalidation.
2456     bool AtStart = BI == BB->begin();
2457     if (!AtStart)
2458       --BI;
2459
2460     for (SmallVectorImpl<Instruction *>::iterator I = InstrsToErase.begin(),
2461          E = InstrsToErase.end(); I != E; ++I) {
2462       DEBUG(dbgs() << "GVN removed: " << **I << '\n');
2463       if (MD) MD->removeInstruction(*I);
2464       DEBUG(verifyRemoved(*I));
2465       (*I)->eraseFromParent();
2466     }
2467     InstrsToErase.clear();
2468
2469     if (AtStart)
2470       BI = BB->begin();
2471     else
2472       ++BI;
2473   }
2474
2475   return ChangedFunction;
2476 }
2477
2478 // Instantiate an expression in a predecessor that lacked it.
2479 bool GVN::performScalarPREInsertion(Instruction *Instr, BasicBlock *Pred,
2480                                     unsigned int ValNo) {
2481   // Because we are going top-down through the block, all value numbers
2482   // will be available in the predecessor by the time we need them.  Any
2483   // that weren't originally present will have been instantiated earlier
2484   // in this loop.
2485   bool success = true;
2486   for (unsigned i = 0, e = Instr->getNumOperands(); i != e; ++i) {
2487     Value *Op = Instr->getOperand(i);
2488     if (isa<Argument>(Op) || isa<Constant>(Op) || isa<GlobalValue>(Op))
2489       continue;
2490
2491     if (Value *V = findLeader(Pred, VN.lookup(Op))) {
2492       Instr->setOperand(i, V);
2493     } else {
2494       success = false;
2495       break;
2496     }
2497   }
2498
2499   // Fail out if we encounter an operand that is not available in
2500   // the PRE predecessor.  This is typically because of loads which
2501   // are not value numbered precisely.
2502   if (!success)
2503     return false;
2504
2505   Instr->insertBefore(Pred->getTerminator());
2506   Instr->setName(Instr->getName() + ".pre");
2507   Instr->setDebugLoc(Instr->getDebugLoc());
2508   VN.add(Instr, ValNo);
2509
2510   // Update the availability map to include the new instruction.
2511   addToLeaderTable(ValNo, Instr, Pred);
2512   return true;
2513 }
2514
2515 bool GVN::performScalarPRE(Instruction *CurInst) {
2516   SmallVector<std::pair<Value*, BasicBlock*>, 8> predMap;
2517
2518   if (isa<AllocaInst>(CurInst) || isa<TerminatorInst>(CurInst) ||
2519       isa<PHINode>(CurInst) || CurInst->getType()->isVoidTy() ||
2520       CurInst->mayReadFromMemory() || CurInst->mayHaveSideEffects() ||
2521       isa<DbgInfoIntrinsic>(CurInst))
2522     return false;
2523
2524   // Don't do PRE on compares. The PHI would prevent CodeGenPrepare from
2525   // sinking the compare again, and it would force the code generator to
2526   // move the i1 from processor flags or predicate registers into a general
2527   // purpose register.
2528   if (isa<CmpInst>(CurInst))
2529     return false;
2530
2531   // We don't currently value number ANY inline asm calls.
2532   if (CallInst *CallI = dyn_cast<CallInst>(CurInst))
2533     if (CallI->isInlineAsm())
2534       return false;
2535
2536   uint32_t ValNo = VN.lookup(CurInst);
2537
2538   // Look for the predecessors for PRE opportunities.  We're
2539   // only trying to solve the basic diamond case, where
2540   // a value is computed in the successor and one predecessor,
2541   // but not the other.  We also explicitly disallow cases
2542   // where the successor is its own predecessor, because they're
2543   // more complicated to get right.
2544   unsigned NumWith = 0;
2545   unsigned NumWithout = 0;
2546   BasicBlock *PREPred = nullptr;
2547   BasicBlock *CurrentBlock = CurInst->getParent();
2548   predMap.clear();
2549
2550   for (pred_iterator PI = pred_begin(CurrentBlock), PE = pred_end(CurrentBlock);
2551        PI != PE; ++PI) {
2552     BasicBlock *P = *PI;
2553     // We're not interested in PRE where the block is its
2554     // own predecessor, or in blocks with predecessors
2555     // that are not reachable.
2556     if (P == CurrentBlock) {
2557       NumWithout = 2;
2558       break;
2559     } else if (!DT->isReachableFromEntry(P)) {
2560       NumWithout = 2;
2561       break;
2562     }
2563
2564     Value *predV = findLeader(P, ValNo);
2565     if (!predV) {
2566       predMap.push_back(std::make_pair(static_cast<Value *>(nullptr), P));
2567       PREPred = P;
2568       ++NumWithout;
2569     } else if (predV == CurInst) {
2570       /* CurInst dominates this predecessor. */
2571       NumWithout = 2;
2572       break;
2573     } else {
2574       predMap.push_back(std::make_pair(predV, P));
2575       ++NumWith;
2576     }
2577   }
2578
2579   // Don't do PRE when it might increase code size, i.e. when
2580   // we would need to insert instructions in more than one pred.
2581   if (NumWithout > 1 || NumWith == 0)
2582     return false;
2583
2584   // We may have a case where all predecessors have the instruction,
2585   // and we just need to insert a phi node. Otherwise, perform
2586   // insertion.
2587   Instruction *PREInstr = nullptr;
2588
2589   if (NumWithout != 0) {
2590     // Don't do PRE across indirect branch.
2591     if (isa<IndirectBrInst>(PREPred->getTerminator()))
2592       return false;
2593
2594     // We can't do PRE safely on a critical edge, so instead we schedule
2595     // the edge to be split and perform the PRE the next time we iterate
2596     // on the function.
2597     unsigned SuccNum = GetSuccessorNumber(PREPred, CurrentBlock);
2598     if (isCriticalEdge(PREPred->getTerminator(), SuccNum)) {
2599       toSplit.push_back(std::make_pair(PREPred->getTerminator(), SuccNum));
2600       return false;
2601     }
2602     // We need to insert somewhere, so let's give it a shot
2603     PREInstr = CurInst->clone();
2604     if (!performScalarPREInsertion(PREInstr, PREPred, ValNo)) {
2605       // If we failed insertion, make sure we remove the instruction.
2606       DEBUG(verifyRemoved(PREInstr));
2607       delete PREInstr;
2608       return false;
2609     }
2610   }
2611
2612   // Either we should have filled in the PRE instruction, or we should
2613   // not have needed insertions.
2614   assert (PREInstr != nullptr || NumWithout == 0);
2615
2616   ++NumGVNPRE;
2617
2618   // Create a PHI to make the value available in this block.
2619   PHINode *Phi =
2620       PHINode::Create(CurInst->getType(), predMap.size(),
2621                       CurInst->getName() + ".pre-phi", CurrentBlock->begin());
2622   for (unsigned i = 0, e = predMap.size(); i != e; ++i) {
2623     if (Value *V = predMap[i].first)
2624       Phi->addIncoming(V, predMap[i].second);
2625     else
2626       Phi->addIncoming(PREInstr, PREPred);
2627   }
2628
2629   VN.add(Phi, ValNo);
2630   addToLeaderTable(ValNo, Phi, CurrentBlock);
2631   Phi->setDebugLoc(CurInst->getDebugLoc());
2632   CurInst->replaceAllUsesWith(Phi);
2633   if (MD && Phi->getType()->getScalarType()->isPointerTy())
2634     MD->invalidateCachedPointerInfo(Phi);
2635   VN.erase(CurInst);
2636   removeFromLeaderTable(ValNo, CurInst, CurrentBlock);
2637
2638   DEBUG(dbgs() << "GVN PRE removed: " << *CurInst << '\n');
2639   if (MD)
2640     MD->removeInstruction(CurInst);
2641   DEBUG(verifyRemoved(CurInst));
2642   CurInst->eraseFromParent();
2643   ++NumGVNInstr;
2644   
2645   return true;
2646 }
2647
2648 /// Perform a purely local form of PRE that looks for diamond
2649 /// control flow patterns and attempts to perform simple PRE at the join point.
2650 bool GVN::performPRE(Function &F) {
2651   bool Changed = false;
2652   for (BasicBlock *CurrentBlock : depth_first(&F.getEntryBlock())) {
2653     // Nothing to PRE in the entry block.
2654     if (CurrentBlock == &F.getEntryBlock())
2655       continue;
2656
2657     // Don't perform PRE on an EH pad.
2658     if (CurrentBlock->isEHPad())
2659       continue;
2660
2661     for (BasicBlock::iterator BI = CurrentBlock->begin(),
2662                               BE = CurrentBlock->end();
2663          BI != BE;) {
2664       Instruction *CurInst = BI++;
2665       Changed = performScalarPRE(CurInst);
2666     }
2667   }
2668
2669   if (splitCriticalEdges())
2670     Changed = true;
2671
2672   return Changed;
2673 }
2674
2675 /// Split the critical edge connecting the given two blocks, and return
2676 /// the block inserted to the critical edge.
2677 BasicBlock *GVN::splitCriticalEdges(BasicBlock *Pred, BasicBlock *Succ) {
2678   BasicBlock *BB =
2679       SplitCriticalEdge(Pred, Succ, CriticalEdgeSplittingOptions(DT));
2680   if (MD)
2681     MD->invalidateCachedPredecessors();
2682   return BB;
2683 }
2684
2685 /// Split critical edges found during the previous
2686 /// iteration that may enable further optimization.
2687 bool GVN::splitCriticalEdges() {
2688   if (toSplit.empty())
2689     return false;
2690   do {
2691     std::pair<TerminatorInst*, unsigned> Edge = toSplit.pop_back_val();
2692     SplitCriticalEdge(Edge.first, Edge.second,
2693                       CriticalEdgeSplittingOptions(DT));
2694   } while (!toSplit.empty());
2695   if (MD) MD->invalidateCachedPredecessors();
2696   return true;
2697 }
2698
2699 /// Executes one iteration of GVN
2700 bool GVN::iterateOnFunction(Function &F) {
2701   cleanupGlobalSets();
2702
2703   // Top-down walk of the dominator tree
2704   bool Changed = false;
2705   // Save the blocks this function have before transformation begins. GVN may
2706   // split critical edge, and hence may invalidate the RPO/DT iterator.
2707   //
2708   std::vector<BasicBlock *> BBVect;
2709   BBVect.reserve(256);
2710   // Needed for value numbering with phi construction to work.
2711   ReversePostOrderTraversal<Function *> RPOT(&F);
2712   for (ReversePostOrderTraversal<Function *>::rpo_iterator RI = RPOT.begin(),
2713                                                            RE = RPOT.end();
2714        RI != RE; ++RI)
2715     BBVect.push_back(*RI);
2716
2717   for (std::vector<BasicBlock *>::iterator I = BBVect.begin(), E = BBVect.end();
2718        I != E; I++)
2719     Changed |= processBlock(*I);
2720
2721   return Changed;
2722 }
2723
2724 void GVN::cleanupGlobalSets() {
2725   VN.clear();
2726   LeaderTable.clear();
2727   TableAllocator.Reset();
2728 }
2729
2730 /// Verify that the specified instruction does not occur in our
2731 /// internal data structures.
2732 void GVN::verifyRemoved(const Instruction *Inst) const {
2733   VN.verifyRemoved(Inst);
2734
2735   // Walk through the value number scope to make sure the instruction isn't
2736   // ferreted away in it.
2737   for (DenseMap<uint32_t, LeaderTableEntry>::const_iterator
2738        I = LeaderTable.begin(), E = LeaderTable.end(); I != E; ++I) {
2739     const LeaderTableEntry *Node = &I->second;
2740     assert(Node->Val != Inst && "Inst still in value numbering scope!");
2741
2742     while (Node->Next) {
2743       Node = Node->Next;
2744       assert(Node->Val != Inst && "Inst still in value numbering scope!");
2745     }
2746   }
2747 }
2748
2749 /// BB is declared dead, which implied other blocks become dead as well. This
2750 /// function is to add all these blocks to "DeadBlocks". For the dead blocks'
2751 /// live successors, update their phi nodes by replacing the operands
2752 /// corresponding to dead blocks with UndefVal.
2753 void GVN::addDeadBlock(BasicBlock *BB) {
2754   SmallVector<BasicBlock *, 4> NewDead;
2755   SmallSetVector<BasicBlock *, 4> DF;
2756
2757   NewDead.push_back(BB);
2758   while (!NewDead.empty()) {
2759     BasicBlock *D = NewDead.pop_back_val();
2760     if (DeadBlocks.count(D))
2761       continue;
2762
2763     // All blocks dominated by D are dead.
2764     SmallVector<BasicBlock *, 8> Dom;
2765     DT->getDescendants(D, Dom);
2766     DeadBlocks.insert(Dom.begin(), Dom.end());
2767     
2768     // Figure out the dominance-frontier(D).
2769     for (SmallVectorImpl<BasicBlock *>::iterator I = Dom.begin(),
2770            E = Dom.end(); I != E; I++) {
2771       BasicBlock *B = *I;
2772       for (succ_iterator SI = succ_begin(B), SE = succ_end(B); SI != SE; SI++) {
2773         BasicBlock *S = *SI;
2774         if (DeadBlocks.count(S))
2775           continue;
2776
2777         bool AllPredDead = true;
2778         for (pred_iterator PI = pred_begin(S), PE = pred_end(S); PI != PE; PI++)
2779           if (!DeadBlocks.count(*PI)) {
2780             AllPredDead = false;
2781             break;
2782           }
2783
2784         if (!AllPredDead) {
2785           // S could be proved dead later on. That is why we don't update phi
2786           // operands at this moment.
2787           DF.insert(S);
2788         } else {
2789           // While S is not dominated by D, it is dead by now. This could take
2790           // place if S already have a dead predecessor before D is declared
2791           // dead.
2792           NewDead.push_back(S);
2793         }
2794       }
2795     }
2796   }
2797
2798   // For the dead blocks' live successors, update their phi nodes by replacing
2799   // the operands corresponding to dead blocks with UndefVal.
2800   for(SmallSetVector<BasicBlock *, 4>::iterator I = DF.begin(), E = DF.end();
2801         I != E; I++) {
2802     BasicBlock *B = *I;
2803     if (DeadBlocks.count(B))
2804       continue;
2805
2806     SmallVector<BasicBlock *, 4> Preds(pred_begin(B), pred_end(B));
2807     for (SmallVectorImpl<BasicBlock *>::iterator PI = Preds.begin(),
2808            PE = Preds.end(); PI != PE; PI++) {
2809       BasicBlock *P = *PI;
2810
2811       if (!DeadBlocks.count(P))
2812         continue;
2813
2814       if (isCriticalEdge(P->getTerminator(), GetSuccessorNumber(P, B))) {
2815         if (BasicBlock *S = splitCriticalEdges(P, B))
2816           DeadBlocks.insert(P = S);
2817       }
2818
2819       for (BasicBlock::iterator II = B->begin(); isa<PHINode>(II); ++II) {
2820         PHINode &Phi = cast<PHINode>(*II);
2821         Phi.setIncomingValue(Phi.getBasicBlockIndex(P),
2822                              UndefValue::get(Phi.getType()));
2823       }
2824     }
2825   }
2826 }
2827
2828 // If the given branch is recognized as a foldable branch (i.e. conditional
2829 // branch with constant condition), it will perform following analyses and
2830 // transformation.
2831 //  1) If the dead out-coming edge is a critical-edge, split it. Let 
2832 //     R be the target of the dead out-coming edge.
2833 //  1) Identify the set of dead blocks implied by the branch's dead outcoming
2834 //     edge. The result of this step will be {X| X is dominated by R}
2835 //  2) Identify those blocks which haves at least one dead predecessor. The
2836 //     result of this step will be dominance-frontier(R).
2837 //  3) Update the PHIs in DF(R) by replacing the operands corresponding to 
2838 //     dead blocks with "UndefVal" in an hope these PHIs will optimized away.
2839 //
2840 // Return true iff *NEW* dead code are found.
2841 bool GVN::processFoldableCondBr(BranchInst *BI) {
2842   if (!BI || BI->isUnconditional())
2843     return false;
2844
2845   // If a branch has two identical successors, we cannot declare either dead.
2846   if (BI->getSuccessor(0) == BI->getSuccessor(1))
2847     return false;
2848
2849   ConstantInt *Cond = dyn_cast<ConstantInt>(BI->getCondition());
2850   if (!Cond)
2851     return false;
2852
2853   BasicBlock *DeadRoot = Cond->getZExtValue() ? 
2854                          BI->getSuccessor(1) : BI->getSuccessor(0);
2855   if (DeadBlocks.count(DeadRoot))
2856     return false;
2857
2858   if (!DeadRoot->getSinglePredecessor())
2859     DeadRoot = splitCriticalEdges(BI->getParent(), DeadRoot);
2860
2861   addDeadBlock(DeadRoot);
2862   return true;
2863 }
2864
2865 // performPRE() will trigger assert if it comes across an instruction without
2866 // associated val-num. As it normally has far more live instructions than dead
2867 // instructions, it makes more sense just to "fabricate" a val-number for the
2868 // dead code than checking if instruction involved is dead or not.
2869 void GVN::assignValNumForDeadCode() {
2870   for (SetVector<BasicBlock *>::iterator I = DeadBlocks.begin(),
2871         E = DeadBlocks.end(); I != E; I++) {
2872     BasicBlock *BB = *I;
2873     for (BasicBlock::iterator II = BB->begin(), EE = BB->end();
2874           II != EE; II++) {
2875       Instruction *Inst = &*II;
2876       unsigned ValNum = VN.lookup_or_add(Inst);
2877       addToLeaderTable(ValNum, Inst, BB);
2878     }
2879   }
2880 }