Remove dead debug info intrinsics.
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / Utils / BasicBlockUtils.cpp
1 //===-- BasicBlockUtils.cpp - BasicBlock Utilities -------------------------==//
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 family of functions perform manipulations on basic blocks, and
11 // instructions contained within basic blocks.
12 //
13 //===----------------------------------------------------------------------===//
14
15 #include "llvm/Transforms/Utils/BasicBlockUtils.h"
16 #include "llvm/Function.h"
17 #include "llvm/Instructions.h"
18 #include "llvm/IntrinsicInst.h"
19 #include "llvm/Constant.h"
20 #include "llvm/Type.h"
21 #include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
22 #include "llvm/Analysis/LoopInfo.h"
23 #include "llvm/Analysis/Dominators.h"
24 #include "llvm/Target/TargetData.h"
25 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
26 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
27 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
28 #include "llvm/Support/ValueHandle.h"
29 #include <algorithm>
30 using namespace llvm;
31
32 /// DeleteDeadBlock - Delete the specified block, which must have no
33 /// predecessors.
34 void llvm::DeleteDeadBlock(BasicBlock *BB) {
35   assert((pred_begin(BB) == pred_end(BB) ||
36          // Can delete self loop.
37          BB->getSinglePredecessor() == BB) && "Block is not dead!");
38   TerminatorInst *BBTerm = BB->getTerminator();
39   
40   // Loop through all of our successors and make sure they know that one
41   // of their predecessors is going away.
42   for (unsigned i = 0, e = BBTerm->getNumSuccessors(); i != e; ++i)
43     BBTerm->getSuccessor(i)->removePredecessor(BB);
44   
45   // Zap all the instructions in the block.
46   while (!BB->empty()) {
47     Instruction &I = BB->back();
48     // If this instruction is used, replace uses with an arbitrary value.
49     // Because control flow can't get here, we don't care what we replace the
50     // value with.  Note that since this block is unreachable, and all values
51     // contained within it must dominate their uses, that all uses will
52     // eventually be removed (they are themselves dead).
53     if (!I.use_empty())
54       I.replaceAllUsesWith(UndefValue::get(I.getType()));
55     BB->getInstList().pop_back();
56   }
57   
58   // Zap the block!
59   BB->eraseFromParent();
60 }
61
62 /// FoldSingleEntryPHINodes - We know that BB has one predecessor.  If there are
63 /// any single-entry PHI nodes in it, fold them away.  This handles the case
64 /// when all entries to the PHI nodes in a block are guaranteed equal, such as
65 /// when the block has exactly one predecessor.
66 void llvm::FoldSingleEntryPHINodes(BasicBlock *BB) {
67   while (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BB->begin())) {
68     if (PN->getIncomingValue(0) != PN)
69       PN->replaceAllUsesWith(PN->getIncomingValue(0));
70     else
71       PN->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(PN->getType()));
72     PN->eraseFromParent();
73   }
74 }
75
76
77 /// DeleteDeadPHIs - Examine each PHI in the given block and delete it if it
78 /// is dead. Also recursively delete any operands that become dead as
79 /// a result. This includes tracing the def-use list from the PHI to see if
80 /// it is ultimately unused or if it reaches an unused cycle.
81 void llvm::DeleteDeadPHIs(BasicBlock *BB) {
82   // Recursively deleting a PHI may cause multiple PHIs to be deleted
83   // or RAUW'd undef, so use an array of WeakVH for the PHIs to delete.
84   SmallVector<WeakVH, 8> PHIs;
85   for (BasicBlock::iterator I = BB->begin();
86        PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(I); ++I)
87     PHIs.push_back(PN);
88
89   for (unsigned i = 0, e = PHIs.size(); i != e; ++i)
90     if (PHINode *PN = dyn_cast_or_null<PHINode>(PHIs[i].operator Value*()))
91       RecursivelyDeleteDeadPHINode(PN);
92 }
93
94 /// MergeBlockIntoPredecessor - Attempts to merge a block into its predecessor,
95 /// if possible.  The return value indicates success or failure.
96 bool llvm::MergeBlockIntoPredecessor(BasicBlock *BB, Pass *P) {
97   pred_iterator PI(pred_begin(BB)), PE(pred_end(BB));
98   // Can't merge the entry block.  Don't merge away blocks who have their
99   // address taken: this is a bug if the predecessor block is the entry node
100   // (because we'd end up taking the address of the entry) and undesirable in
101   // any case.
102   if (pred_begin(BB) == pred_end(BB) ||
103       BB->hasAddressTaken()) return false;
104   
105   BasicBlock *PredBB = *PI++;
106   for (; PI != PE; ++PI)  // Search all predecessors, see if they are all same
107     if (*PI != PredBB) {
108       PredBB = 0;       // There are multiple different predecessors...
109       break;
110     }
111   
112   // Can't merge if there are multiple predecessors.
113   if (!PredBB) return false;
114   // Don't break self-loops.
115   if (PredBB == BB) return false;
116   // Don't break invokes.
117   if (isa<InvokeInst>(PredBB->getTerminator())) return false;
118   
119   succ_iterator SI(succ_begin(PredBB)), SE(succ_end(PredBB));
120   BasicBlock* OnlySucc = BB;
121   for (; SI != SE; ++SI)
122     if (*SI != OnlySucc) {
123       OnlySucc = 0;     // There are multiple distinct successors!
124       break;
125     }
126   
127   // Can't merge if there are multiple successors.
128   if (!OnlySucc) return false;
129
130   // Can't merge if there is PHI loop.
131   for (BasicBlock::iterator BI = BB->begin(), BE = BB->end(); BI != BE; ++BI) {
132     if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BI)) {
133       for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
134         if (PN->getIncomingValue(i) == PN)
135           return false;
136     } else
137       break;
138   }
139
140   // Begin by getting rid of unneeded PHIs.
141   while (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(&BB->front())) {
142     PN->replaceAllUsesWith(PN->getIncomingValue(0));
143     BB->getInstList().pop_front();  // Delete the phi node...
144   }
145   
146   // Delete the unconditional branch from the predecessor...
147   PredBB->getInstList().pop_back();
148   
149   // Move all definitions in the successor to the predecessor...
150   PredBB->getInstList().splice(PredBB->end(), BB->getInstList());
151   
152   // Make all PHI nodes that referred to BB now refer to Pred as their
153   // source...
154   BB->replaceAllUsesWith(PredBB);
155   
156   // Inherit predecessors name if it exists.
157   if (!PredBB->hasName())
158     PredBB->takeName(BB);
159   
160   // Finally, erase the old block and update dominator info.
161   if (P) {
162     if (DominatorTree* DT = P->getAnalysisIfAvailable<DominatorTree>()) {
163       DomTreeNode* DTN = DT->getNode(BB);
164       DomTreeNode* PredDTN = DT->getNode(PredBB);
165   
166       if (DTN) {
167         SmallPtrSet<DomTreeNode*, 8> Children(DTN->begin(), DTN->end());
168         for (SmallPtrSet<DomTreeNode*, 8>::iterator DI = Children.begin(),
169              DE = Children.end(); DI != DE; ++DI)
170           DT->changeImmediateDominator(*DI, PredDTN);
171
172         DT->eraseNode(BB);
173       }
174     }
175   }
176   
177   BB->eraseFromParent();
178   
179   
180   return true;
181 }
182
183 /// ReplaceInstWithValue - Replace all uses of an instruction (specified by BI)
184 /// with a value, then remove and delete the original instruction.
185 ///
186 void llvm::ReplaceInstWithValue(BasicBlock::InstListType &BIL,
187                                 BasicBlock::iterator &BI, Value *V) {
188   Instruction &I = *BI;
189   // Replaces all of the uses of the instruction with uses of the value
190   I.replaceAllUsesWith(V);
191
192   // Make sure to propagate a name if there is one already.
193   if (I.hasName() && !V->hasName())
194     V->takeName(&I);
195
196   // Delete the unnecessary instruction now...
197   BI = BIL.erase(BI);
198 }
199
200
201 /// ReplaceInstWithInst - Replace the instruction specified by BI with the
202 /// instruction specified by I.  The original instruction is deleted and BI is
203 /// updated to point to the new instruction.
204 ///
205 void llvm::ReplaceInstWithInst(BasicBlock::InstListType &BIL,
206                                BasicBlock::iterator &BI, Instruction *I) {
207   assert(I->getParent() == 0 &&
208          "ReplaceInstWithInst: Instruction already inserted into basic block!");
209
210   // Insert the new instruction into the basic block...
211   BasicBlock::iterator New = BIL.insert(BI, I);
212
213   // Replace all uses of the old instruction, and delete it.
214   ReplaceInstWithValue(BIL, BI, I);
215
216   // Move BI back to point to the newly inserted instruction
217   BI = New;
218 }
219
220 /// ReplaceInstWithInst - Replace the instruction specified by From with the
221 /// instruction specified by To.
222 ///
223 void llvm::ReplaceInstWithInst(Instruction *From, Instruction *To) {
224   BasicBlock::iterator BI(From);
225   ReplaceInstWithInst(From->getParent()->getInstList(), BI, To);
226 }
227
228 /// RemoveSuccessor - Change the specified terminator instruction such that its
229 /// successor SuccNum no longer exists.  Because this reduces the outgoing
230 /// degree of the current basic block, the actual terminator instruction itself
231 /// may have to be changed.  In the case where the last successor of the block 
232 /// is deleted, a return instruction is inserted in its place which can cause a
233 /// surprising change in program behavior if it is not expected.
234 ///
235 void llvm::RemoveSuccessor(TerminatorInst *TI, unsigned SuccNum) {
236   assert(SuccNum < TI->getNumSuccessors() &&
237          "Trying to remove a nonexistant successor!");
238
239   // If our old successor block contains any PHI nodes, remove the entry in the
240   // PHI nodes that comes from this branch...
241   //
242   BasicBlock *BB = TI->getParent();
243   TI->getSuccessor(SuccNum)->removePredecessor(BB);
244
245   TerminatorInst *NewTI = 0;
246   switch (TI->getOpcode()) {
247   case Instruction::Br:
248     // If this is a conditional branch... convert to unconditional branch.
249     if (TI->getNumSuccessors() == 2) {
250       cast<BranchInst>(TI)->setUnconditionalDest(TI->getSuccessor(1-SuccNum));
251     } else {                    // Otherwise convert to a return instruction...
252       Value *RetVal = 0;
253
254       // Create a value to return... if the function doesn't return null...
255       if (BB->getParent()->getReturnType() != Type::getVoidTy(TI->getContext()))
256         RetVal = Constant::getNullValue(BB->getParent()->getReturnType());
257
258       // Create the return...
259       NewTI = ReturnInst::Create(TI->getContext(), RetVal);
260     }
261     break;
262
263   case Instruction::Invoke:    // Should convert to call
264   case Instruction::Switch:    // Should remove entry
265   default:
266   case Instruction::Ret:       // Cannot happen, has no successors!
267     llvm_unreachable("Unhandled terminator instruction type in RemoveSuccessor!");
268   }
269
270   if (NewTI)   // If it's a different instruction, replace.
271     ReplaceInstWithInst(TI, NewTI);
272 }
273
274 /// SplitEdge -  Split the edge connecting specified block. Pass P must 
275 /// not be NULL. 
276 BasicBlock *llvm::SplitEdge(BasicBlock *BB, BasicBlock *Succ, Pass *P) {
277   TerminatorInst *LatchTerm = BB->getTerminator();
278   unsigned SuccNum = 0;
279 #ifndef NDEBUG
280   unsigned e = LatchTerm->getNumSuccessors();
281 #endif
282   for (unsigned i = 0; ; ++i) {
283     assert(i != e && "Didn't find edge?");
284     if (LatchTerm->getSuccessor(i) == Succ) {
285       SuccNum = i;
286       break;
287     }
288   }
289   
290   // If this is a critical edge, let SplitCriticalEdge do it.
291   if (SplitCriticalEdge(BB->getTerminator(), SuccNum, P))
292     return LatchTerm->getSuccessor(SuccNum);
293
294   // If the edge isn't critical, then BB has a single successor or Succ has a
295   // single pred.  Split the block.
296   BasicBlock::iterator SplitPoint;
297   if (BasicBlock *SP = Succ->getSinglePredecessor()) {
298     // If the successor only has a single pred, split the top of the successor
299     // block.
300     assert(SP == BB && "CFG broken");
301     SP = NULL;
302     return SplitBlock(Succ, Succ->begin(), P);
303   } else {
304     // Otherwise, if BB has a single successor, split it at the bottom of the
305     // block.
306     assert(BB->getTerminator()->getNumSuccessors() == 1 &&
307            "Should have a single succ!"); 
308     return SplitBlock(BB, BB->getTerminator(), P);
309   }
310 }
311
312 /// SplitBlock - Split the specified block at the specified instruction - every
313 /// thing before SplitPt stays in Old and everything starting with SplitPt moves
314 /// to a new block.  The two blocks are joined by an unconditional branch and
315 /// the loop info is updated.
316 ///
317 BasicBlock *llvm::SplitBlock(BasicBlock *Old, Instruction *SplitPt, Pass *P) {
318   BasicBlock::iterator SplitIt = SplitPt;
319   while (isa<PHINode>(SplitIt))
320     ++SplitIt;
321   BasicBlock *New = Old->splitBasicBlock(SplitIt, Old->getName()+".split");
322
323   // The new block lives in whichever loop the old one did. This preserves
324   // LCSSA as well, because we force the split point to be after any PHI nodes.
325   if (LoopInfo* LI = P->getAnalysisIfAvailable<LoopInfo>())
326     if (Loop *L = LI->getLoopFor(Old))
327       L->addBasicBlockToLoop(New, LI->getBase());
328
329   if (DominatorTree *DT = P->getAnalysisIfAvailable<DominatorTree>())
330     {
331       // Old dominates New. New node domiantes all other nodes dominated by Old.
332       DomTreeNode *OldNode = DT->getNode(Old);
333       std::vector<DomTreeNode *> Children;
334       for (DomTreeNode::iterator I = OldNode->begin(), E = OldNode->end();
335            I != E; ++I) 
336         Children.push_back(*I);
337
338       DomTreeNode *NewNode =   DT->addNewBlock(New,Old);
339
340       for (std::vector<DomTreeNode *>::iterator I = Children.begin(),
341              E = Children.end(); I != E; ++I) 
342         DT->changeImmediateDominator(*I, NewNode);
343     }
344
345   if (DominanceFrontier *DF = P->getAnalysisIfAvailable<DominanceFrontier>())
346     DF->splitBlock(Old);
347     
348   return New;
349 }
350
351
352 /// SplitBlockPredecessors - This method transforms BB by introducing a new
353 /// basic block into the function, and moving some of the predecessors of BB to
354 /// be predecessors of the new block.  The new predecessors are indicated by the
355 /// Preds array, which has NumPreds elements in it.  The new block is given a
356 /// suffix of 'Suffix'.
357 ///
358 /// This currently updates the LLVM IR, AliasAnalysis, DominatorTree,
359 /// DominanceFrontier, LoopInfo, and LCCSA but no other analyses.
360 /// In particular, it does not preserve LoopSimplify (because it's
361 /// complicated to handle the case where one of the edges being split
362 /// is an exit of a loop with other exits).
363 ///
364 BasicBlock *llvm::SplitBlockPredecessors(BasicBlock *BB, 
365                                          BasicBlock *const *Preds,
366                                          unsigned NumPreds, const char *Suffix,
367                                          Pass *P) {
368   // Create new basic block, insert right before the original block.
369   BasicBlock *NewBB = BasicBlock::Create(BB->getContext(), BB->getName()+Suffix,
370                                          BB->getParent(), BB);
371   
372   // The new block unconditionally branches to the old block.
373   BranchInst *BI = BranchInst::Create(BB, NewBB);
374   
375   LoopInfo *LI = P ? P->getAnalysisIfAvailable<LoopInfo>() : 0;
376   Loop *L = LI ? LI->getLoopFor(BB) : 0;
377   bool PreserveLCSSA = P->mustPreserveAnalysisID(LCSSAID);
378
379   // Move the edges from Preds to point to NewBB instead of BB.
380   // While here, if we need to preserve loop analyses, collect
381   // some information about how this split will affect loops.
382   bool HasLoopExit = false;
383   bool IsLoopEntry = !!L;
384   bool SplitMakesNewLoopHeader = false;
385   for (unsigned i = 0; i != NumPreds; ++i) {
386     // This is slightly more strict than necessary; the minimum requirement
387     // is that there be no more than one indirectbr branching to BB. And
388     // all BlockAddress uses would need to be updated.
389     assert(!isa<IndirectBrInst>(Preds[i]->getTerminator()) &&
390            "Cannot split an edge from an IndirectBrInst");
391
392     Preds[i]->getTerminator()->replaceUsesOfWith(BB, NewBB);
393
394     if (LI) {
395       // If we need to preserve LCSSA, determine if any of
396       // the preds is a loop exit.
397       if (PreserveLCSSA)
398         if (Loop *PL = LI->getLoopFor(Preds[i]))
399           if (!PL->contains(BB))
400             HasLoopExit = true;
401       // If we need to preserve LoopInfo, note whether any of the
402       // preds crosses an interesting loop boundary.
403       if (L) {
404         if (L->contains(Preds[i]))
405           IsLoopEntry = false;
406         else
407           SplitMakesNewLoopHeader = true;
408       }
409     }
410   }
411
412   // Update dominator tree and dominator frontier if available.
413   DominatorTree *DT = P ? P->getAnalysisIfAvailable<DominatorTree>() : 0;
414   if (DT)
415     DT->splitBlock(NewBB);
416   if (DominanceFrontier *DF = P ? P->getAnalysisIfAvailable<DominanceFrontier>():0)
417     DF->splitBlock(NewBB);
418
419   // Insert a new PHI node into NewBB for every PHI node in BB and that new PHI
420   // node becomes an incoming value for BB's phi node.  However, if the Preds
421   // list is empty, we need to insert dummy entries into the PHI nodes in BB to
422   // account for the newly created predecessor.
423   if (NumPreds == 0) {
424     // Insert dummy values as the incoming value.
425     for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(); isa<PHINode>(I); ++I)
426       cast<PHINode>(I)->addIncoming(UndefValue::get(I->getType()), NewBB);
427     return NewBB;
428   }
429
430   AliasAnalysis *AA = P ? P->getAnalysisIfAvailable<AliasAnalysis>() : 0;
431
432   if (L) {
433     if (IsLoopEntry) {
434       // Add the new block to the nearest enclosing loop (and not an
435       // adjacent loop). To find this, examine each of the predecessors and
436       // determine which loops enclose them, and select the most-nested loop
437       // which contains the loop containing the block being split.
438       Loop *InnermostPredLoop = 0;
439       for (unsigned i = 0; i != NumPreds; ++i)
440         if (Loop *PredLoop = LI->getLoopFor(Preds[i])) {
441           // Seek a loop which actually contains the block being split (to
442           // avoid adjacent loops).
443           while (PredLoop && !PredLoop->contains(BB))
444             PredLoop = PredLoop->getParentLoop();
445           // Select the most-nested of these loops which contains the block.
446           if (PredLoop &&
447               PredLoop->contains(BB) &&
448               (!InnermostPredLoop ||
449                InnermostPredLoop->getLoopDepth() < PredLoop->getLoopDepth()))
450             InnermostPredLoop = PredLoop;
451         }
452       if (InnermostPredLoop)
453         InnermostPredLoop->addBasicBlockToLoop(NewBB, LI->getBase());
454     } else {
455       L->addBasicBlockToLoop(NewBB, LI->getBase());
456       if (SplitMakesNewLoopHeader)
457         L->moveToHeader(NewBB);
458     }
459   }
460   
461   // Otherwise, create a new PHI node in NewBB for each PHI node in BB.
462   for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(); isa<PHINode>(I); ) {
463     PHINode *PN = cast<PHINode>(I++);
464     
465     // Check to see if all of the values coming in are the same.  If so, we
466     // don't need to create a new PHI node, unless it's needed for LCSSA.
467     Value *InVal = 0;
468     if (!HasLoopExit) {
469       InVal = PN->getIncomingValueForBlock(Preds[0]);
470       for (unsigned i = 1; i != NumPreds; ++i)
471         if (InVal != PN->getIncomingValueForBlock(Preds[i])) {
472           InVal = 0;
473           break;
474         }
475     }
476
477     if (InVal) {
478       // If all incoming values for the new PHI would be the same, just don't
479       // make a new PHI.  Instead, just remove the incoming values from the old
480       // PHI.
481       for (unsigned i = 0; i != NumPreds; ++i)
482         PN->removeIncomingValue(Preds[i], false);
483     } else {
484       // If the values coming into the block are not the same, we need a PHI.
485       // Create the new PHI node, insert it into NewBB at the end of the block
486       PHINode *NewPHI =
487         PHINode::Create(PN->getType(), PN->getName()+".ph", BI);
488       if (AA) AA->copyValue(PN, NewPHI);
489       
490       // Move all of the PHI values for 'Preds' to the new PHI.
491       for (unsigned i = 0; i != NumPreds; ++i) {
492         Value *V = PN->removeIncomingValue(Preds[i], false);
493         NewPHI->addIncoming(V, Preds[i]);
494       }
495       InVal = NewPHI;
496     }
497     
498     // Add an incoming value to the PHI node in the loop for the preheader
499     // edge.
500     PN->addIncoming(InVal, NewBB);
501   }
502   
503   return NewBB;
504 }
505
506 /// FindFunctionBackedges - Analyze the specified function to find all of the
507 /// loop backedges in the function and return them.  This is a relatively cheap
508 /// (compared to computing dominators and loop info) analysis.
509 ///
510 /// The output is added to Result, as pairs of <from,to> edge info.
511 void llvm::FindFunctionBackedges(const Function &F,
512      SmallVectorImpl<std::pair<const BasicBlock*,const BasicBlock*> > &Result) {
513   const BasicBlock *BB = &F.getEntryBlock();
514   if (succ_begin(BB) == succ_end(BB))
515     return;
516   
517   SmallPtrSet<const BasicBlock*, 8> Visited;
518   SmallVector<std::pair<const BasicBlock*, succ_const_iterator>, 8> VisitStack;
519   SmallPtrSet<const BasicBlock*, 8> InStack;
520   
521   Visited.insert(BB);
522   VisitStack.push_back(std::make_pair(BB, succ_begin(BB)));
523   InStack.insert(BB);
524   do {
525     std::pair<const BasicBlock*, succ_const_iterator> &Top = VisitStack.back();
526     const BasicBlock *ParentBB = Top.first;
527     succ_const_iterator &I = Top.second;
528     
529     bool FoundNew = false;
530     while (I != succ_end(ParentBB)) {
531       BB = *I++;
532       if (Visited.insert(BB)) {
533         FoundNew = true;
534         break;
535       }
536       // Successor is in VisitStack, it's a back edge.
537       if (InStack.count(BB))
538         Result.push_back(std::make_pair(ParentBB, BB));
539     }
540     
541     if (FoundNew) {
542       // Go down one level if there is a unvisited successor.
543       InStack.insert(BB);
544       VisitStack.push_back(std::make_pair(BB, succ_begin(BB)));
545     } else {
546       // Go up one level.
547       InStack.erase(VisitStack.pop_back_val().first);
548     }
549   } while (!VisitStack.empty());
550   
551   
552 }
553
554
555
556 /// AreEquivalentAddressValues - Test if A and B will obviously have the same
557 /// value. This includes recognizing that %t0 and %t1 will have the same
558 /// value in code like this:
559 ///   %t0 = getelementptr \@a, 0, 3
560 ///   store i32 0, i32* %t0
561 ///   %t1 = getelementptr \@a, 0, 3
562 ///   %t2 = load i32* %t1
563 ///
564 static bool AreEquivalentAddressValues(const Value *A, const Value *B) {
565   // Test if the values are trivially equivalent.
566   if (A == B) return true;
567   
568   // Test if the values come from identical arithmetic instructions.
569   // Use isIdenticalToWhenDefined instead of isIdenticalTo because
570   // this function is only used when one address use dominates the
571   // other, which means that they'll always either have the same
572   // value or one of them will have an undefined value.
573   if (isa<BinaryOperator>(A) || isa<CastInst>(A) ||
574       isa<PHINode>(A) || isa<GetElementPtrInst>(A))
575     if (const Instruction *BI = dyn_cast<Instruction>(B))
576       if (cast<Instruction>(A)->isIdenticalToWhenDefined(BI))
577         return true;
578   
579   // Otherwise they may not be equivalent.
580   return false;
581 }
582
583 /// FindAvailableLoadedValue - Scan the ScanBB block backwards (starting at the
584 /// instruction before ScanFrom) checking to see if we have the value at the
585 /// memory address *Ptr locally available within a small number of instructions.
586 /// If the value is available, return it.
587 ///
588 /// If not, return the iterator for the last validated instruction that the 
589 /// value would be live through.  If we scanned the entire block and didn't find
590 /// something that invalidates *Ptr or provides it, ScanFrom would be left at
591 /// begin() and this returns null.  ScanFrom could also be left 
592 ///
593 /// MaxInstsToScan specifies the maximum instructions to scan in the block.  If
594 /// it is set to 0, it will scan the whole block. You can also optionally
595 /// specify an alias analysis implementation, which makes this more precise.
596 Value *llvm::FindAvailableLoadedValue(Value *Ptr, BasicBlock *ScanBB,
597                                       BasicBlock::iterator &ScanFrom,
598                                       unsigned MaxInstsToScan,
599                                       AliasAnalysis *AA) {
600   if (MaxInstsToScan == 0) MaxInstsToScan = ~0U;
601
602   // If we're using alias analysis to disambiguate get the size of *Ptr.
603   unsigned AccessSize = 0;
604   if (AA) {
605     const Type *AccessTy = cast<PointerType>(Ptr->getType())->getElementType();
606     AccessSize = AA->getTypeStoreSize(AccessTy);
607   }
608   
609   while (ScanFrom != ScanBB->begin()) {
610     // We must ignore debug info directives when counting (otherwise they
611     // would affect codegen).
612     Instruction *Inst = --ScanFrom;
613     if (isa<DbgInfoIntrinsic>(Inst))
614       continue;
615     // We skip pointer-to-pointer bitcasts, which are NOPs.
616     // It is necessary for correctness to skip those that feed into a
617     // llvm.dbg.declare, as these are not present when debugging is off.
618     if (isa<BitCastInst>(Inst) && isa<PointerType>(Inst->getType()))
619       continue;
620
621     // Restore ScanFrom to expected value in case next test succeeds
622     ScanFrom++;
623    
624     // Don't scan huge blocks.
625     if (MaxInstsToScan-- == 0) return 0;
626     
627     --ScanFrom;
628     // If this is a load of Ptr, the loaded value is available.
629     if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(Inst))
630       if (AreEquivalentAddressValues(LI->getOperand(0), Ptr))
631         return LI;
632     
633     if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(Inst)) {
634       // If this is a store through Ptr, the value is available!
635       if (AreEquivalentAddressValues(SI->getOperand(1), Ptr))
636         return SI->getOperand(0);
637       
638       // If Ptr is an alloca and this is a store to a different alloca, ignore
639       // the store.  This is a trivial form of alias analysis that is important
640       // for reg2mem'd code.
641       if ((isa<AllocaInst>(Ptr) || isa<GlobalVariable>(Ptr)) &&
642           (isa<AllocaInst>(SI->getOperand(1)) ||
643            isa<GlobalVariable>(SI->getOperand(1))))
644         continue;
645       
646       // If we have alias analysis and it says the store won't modify the loaded
647       // value, ignore the store.
648       if (AA &&
649           (AA->getModRefInfo(SI, Ptr, AccessSize) & AliasAnalysis::Mod) == 0)
650         continue;
651       
652       // Otherwise the store that may or may not alias the pointer, bail out.
653       ++ScanFrom;
654       return 0;
655     }
656     
657     // If this is some other instruction that may clobber Ptr, bail out.
658     if (Inst->mayWriteToMemory()) {
659       // If alias analysis claims that it really won't modify the load,
660       // ignore it.
661       if (AA &&
662           (AA->getModRefInfo(Inst, Ptr, AccessSize) & AliasAnalysis::Mod) == 0)
663         continue;
664       
665       // May modify the pointer, bail out.
666       ++ScanFrom;
667       return 0;
668     }
669   }
670   
671   // Got to the start of the block, we didn't find it, but are done for this
672   // block.
673   return 0;
674 }
675