LazyValueInfo: fix some typos and indentation, etc. NFC.
[oota-llvm.git] / lib / Analysis / LazyValueInfo.cpp
index 121828fdf3de1f0dcdb177803b7b41e5f06fbbe8..e72d08f47508f4a5c3f40c9e6221c20f1984dc6e 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-//===- LazyValueInfo.cpp - Value constraint analysis ----------------------===//
+//===- LazyValueInfo.cpp - Value constraint analysis ------------*- C++ -*-===//
 //
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-#define DEBUG_TYPE "lazy-value-info"
 #include "llvm/Analysis/LazyValueInfo.h"
-#include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
-#include "llvm/Constants.h"
-#include "llvm/Instructions.h"
+#include "llvm/ADT/DenseSet.h"
+#include "llvm/ADT/STLExtras.h"
+#include "llvm/Analysis/AssumptionTracker.h"
 #include "llvm/Analysis/ConstantFolding.h"
-#include "llvm/Target/TargetData.h"
-#include "llvm/Support/CFG.h"
-#include "llvm/Support/ConstantRange.h"
+#include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
+#include "llvm/IR/CFG.h"
+#include "llvm/IR/ConstantRange.h"
+#include "llvm/IR/Constants.h"
+#include "llvm/IR/DataLayout.h"
+#include "llvm/IR/Dominators.h"
+#include "llvm/IR/Instructions.h"
+#include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
+#include "llvm/IR/PatternMatch.h"
+#include "llvm/IR/ValueHandle.h"
 #include "llvm/Support/Debug.h"
 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
-#include "llvm/Support/ValueHandle.h"
-#include "llvm/ADT/DenseMap.h"
-#include "llvm/ADT/DenseSet.h"
-#include "llvm/ADT/STLExtras.h"
+#include "llvm/Target/TargetLibraryInfo.h"
 #include <map>
-#include <set>
 #include <stack>
 using namespace llvm;
+using namespace PatternMatch;
+
+#define DEBUG_TYPE "lazy-value-info"
 
 char LazyValueInfo::ID = 0;
-INITIALIZE_PASS(LazyValueInfo, "lazy-value-info",
+INITIALIZE_PASS_BEGIN(LazyValueInfo, "lazy-value-info",
+                "Lazy Value Information Analysis", false, true)
+INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(AssumptionTracker)
+INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(TargetLibraryInfo)
+INITIALIZE_PASS_END(LazyValueInfo, "lazy-value-info",
                 "Lazy Value Information Analysis", false, true)
 
 namespace llvm {
@@ -61,10 +70,10 @@ class LVILatticeVal {
     constant,
     /// notconstant - This Value is known to not have the specified value.
     notconstant,
-    
+
     /// constantrange - The Value falls within this range.
     constantrange,
-    
+
     /// overdefined - This value is not known to be constant, and we know that
     /// it has a value.
     overdefined
@@ -77,7 +86,7 @@ class LVILatticeVal {
   ConstantRange Range;
   
 public:
-  LVILatticeVal() : Tag(undefined), Val(0), Range(1, true) {}
+  LVILatticeVal() : Tag(undefined), Val(nullptr), Range(1, true) {}
 
   static LVILatticeVal get(Constant *C) {
     LVILatticeVal Res;
@@ -167,7 +176,7 @@ public:
       if (NewR.isEmptySet())
         return markOverdefined();
       
-      bool changed = Range == NewR;
+      bool changed = Range != NewR;
       Range = NewR;
       return changed;
     }
@@ -207,7 +216,7 @@ public:
 
         // Unless we can prove that the two Constants are different, we must
         // move to overdefined.
-        // FIXME: use TargetData for smarter constant folding.
+        // FIXME: use DataLayout/TargetLibraryInfo for smarter constant folding.
         if (ConstantInt *Res = dyn_cast<ConstantInt>(
                 ConstantFoldCompareInstOperands(CmpInst::ICMP_NE,
                                                 getConstant(),
@@ -233,7 +242,7 @@ public:
 
         // Unless we can prove that the two Constants are different, we must
         // move to overdefined.
-        // FIXME: use TargetData for smarter constant folding.
+        // FIXME: use DataLayout/TargetLibraryInfo for smarter constant folding.
         if (ConstantInt *Res = dyn_cast<ConstantInt>(
                 ConstantFoldCompareInstOperands(CmpInst::ICMP_NE,
                                                 getNotConstant(),
@@ -267,6 +276,8 @@ public:
 } // end anonymous namespace.
 
 namespace llvm {
+raw_ostream &operator<<(raw_ostream &OS, const LVILatticeVal &Val)
+    LLVM_ATTRIBUTE_USED;
 raw_ostream &operator<<(raw_ostream &OS, const LVILatticeVal &Val) {
   if (Val.isUndefined())
     return OS << "undefined";
@@ -287,29 +298,58 @@ raw_ostream &operator<<(raw_ostream &OS, const LVILatticeVal &Val) {
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 namespace {
+  /// LVIValueHandle - A callback value handle updates the cache when
+  /// values are erased.
+  class LazyValueInfoCache;
+  struct LVIValueHandle : public CallbackVH {
+    LazyValueInfoCache *Parent;
+      
+    LVIValueHandle(Value *V, LazyValueInfoCache *P)
+      : CallbackVH(V), Parent(P) { }
+
+    void deleted() override;
+    void allUsesReplacedWith(Value *V) override {
+      deleted();
+    }
+  };
+}
+
+namespace { 
   /// LazyValueInfoCache - This is the cache kept by LazyValueInfo which
   /// maintains information about queries across the clients' queries.
   class LazyValueInfoCache {
-  public:
     /// ValueCacheEntryTy - This is all of the cached block information for
     /// exactly one Value*.  The entries are sorted by the BasicBlock* of the
     /// entries, allowing us to do a lookup with a binary search.
     typedef std::map<AssertingVH<BasicBlock>, LVILatticeVal> ValueCacheEntryTy;
 
-  private:
-    /// LVIValueHandle - A callback value handle update the cache when
-    /// values are erased.
-    struct LVIValueHandle : public CallbackVH {
-      LazyValueInfoCache *Parent;
-      
-      LVIValueHandle(Value *V, LazyValueInfoCache *P)
-        : CallbackVH(V), Parent(P) { }
-      
-      void deleted();
-      void allUsesReplacedWith(Value *V) {
-        deleted();
-      }
-    };
+    /// ValueCache - This is all of the cached information for all values,
+    /// mapped from Value* to key information.
+    std::map<LVIValueHandle, ValueCacheEntryTy> ValueCache;
+    
+    /// OverDefinedCache - This tracks, on a per-block basis, the set of 
+    /// values that are over-defined at the end of that block.  This is required
+    /// for cache updating.
+    typedef std::pair<AssertingVH<BasicBlock>, Value*> OverDefinedPairTy;
+    DenseSet<OverDefinedPairTy> OverDefinedCache;
+
+    /// SeenBlocks - Keep track of all blocks that we have ever seen, so we
+    /// don't spend time removing unused blocks from our caches.
+    DenseSet<AssertingVH<BasicBlock> > SeenBlocks;
+
+    /// BlockValueStack - This stack holds the state of the value solver
+    /// during a query.  It basically emulates the callstack of the naive
+    /// recursive value lookup process.
+    std::stack<std::pair<BasicBlock*, Value*> > BlockValueStack;
+
+    /// A pointer to the cache of @llvm.assume calls.
+    AssumptionTracker *AT;
+    /// An optional DL pointer.
+    const DataLayout *DL;
+    /// An optional DT pointer.
+    DominatorTree *DT;
+    
+    friend struct LVIValueHandle;
     
     /// OverDefinedCacheUpdater - A helper object that ensures that the
     /// OverDefinedCache is updated whenever solveBlockValue returns.
@@ -329,19 +369,13 @@ namespace {
         return changed;
       }
     };
-
-    /// ValueCache - This is all of the cached information for all values,
-    /// mapped from Value* to key information.
-    std::map<LVIValueHandle, ValueCacheEntryTy> ValueCache;
     
-    /// OverDefinedCache - This tracks, on a per-block basis, the set of 
-    /// values that are over-defined at the end of that block.  This is required
-    /// for cache updating.
-    std::set<std::pair<AssertingVH<BasicBlock>, Value*> > OverDefinedCache;
+
 
     LVILatticeVal getBlockValue(Value *Val, BasicBlock *BB);
     bool getEdgeValue(Value *V, BasicBlock *F, BasicBlock *T,
-                      LVILatticeVal &Result);
+                      LVILatticeVal &Result,
+                      Instruction *CxtI = nullptr);
     bool hasBlockValue(Value *Val, BasicBlock *BB);
 
     // These methods process one work item and may add more. A false value
@@ -354,23 +388,30 @@ namespace {
                                 PHINode *PN, BasicBlock *BB);
     bool solveBlockValueConstantRange(LVILatticeVal &BBLV,
                                       Instruction *BBI, BasicBlock *BB);
+    void mergeAssumeBlockValueConstantRange(Value *Val, LVILatticeVal &BBLV,
+                                            Instruction *BBI);
 
     void solve();
     
     ValueCacheEntryTy &lookup(Value *V) {
       return ValueCache[LVIValueHandle(V, this)];
     }
-    
-    std::stack<std::pair<BasicBlock*, Value*> > block_value_stack;
 
   public:
     /// getValueInBlock - This is the query interface to determine the lattice
     /// value for the specified Value* at the end of the specified block.
-    LVILatticeVal getValueInBlock(Value *V, BasicBlock *BB);
+    LVILatticeVal getValueInBlock(Value *V, BasicBlock *BB,
+                                  Instruction *CxtI = nullptr);
+
+    /// getValueAt - This is the query interface to determine the lattice
+    /// value for the specified Value* at the specified instruction (generally
+    /// from an assume intrinsic).
+    LVILatticeVal getValueAt(Value *V, Instruction *CxtI);
 
     /// getValueOnEdge - This is the query interface to determine the lattice
     /// value for the specified Value* that is true on the specified edge.
-    LVILatticeVal getValueOnEdge(Value *V, BasicBlock *FromBB,BasicBlock *ToBB);
+    LVILatticeVal getValueOnEdge(Value *V, BasicBlock *FromBB,BasicBlock *ToBB,
+                                 Instruction *CxtI = nullptr);
     
     /// threadEdge - This is the update interface to inform the cache that an
     /// edge from PredBB to OldSucc has been threaded to be from PredBB to
@@ -383,22 +424,32 @@ namespace {
     
     /// clear - Empty the cache.
     void clear() {
+      SeenBlocks.clear();
       ValueCache.clear();
       OverDefinedCache.clear();
     }
+
+    LazyValueInfoCache(AssumptionTracker *AT,
+                       const DataLayout *DL = nullptr,
+                       DominatorTree *DT = nullptr) : AT(AT), DL(DL), DT(DT) {}
   };
 } // end anonymous namespace
 
-void LazyValueInfoCache::LVIValueHandle::deleted() {
-  for (std::set<std::pair<AssertingVH<BasicBlock>, Value*> >::iterator
+void LVIValueHandle::deleted() {
+  typedef std::pair<AssertingVH<BasicBlock>, Value*> OverDefinedPairTy;
+  
+  SmallVector<OverDefinedPairTy, 4> ToErase;
+  for (DenseSet<OverDefinedPairTy>::iterator 
        I = Parent->OverDefinedCache.begin(),
        E = Parent->OverDefinedCache.end();
-       I != E; ) {
-    std::set<std::pair<AssertingVH<BasicBlock>, Value*> >::iterator tmp = I;
-    ++I;
-    if (tmp->second == getValPtr())
-      Parent->OverDefinedCache.erase(tmp);
+       I != E; ++I) {
+    if (I->second == getValPtr())
+      ToErase.push_back(*I);
   }
+
+  for (SmallVectorImpl<OverDefinedPairTy>::iterator I = ToErase.begin(),
+       E = ToErase.end(); I != E; ++I)
+    Parent->OverDefinedCache.erase(*I);
   
   // This erasure deallocates *this, so it MUST happen after we're done
   // using any and all members of *this.
@@ -406,24 +457,35 @@ void LazyValueInfoCache::LVIValueHandle::deleted() {
 }
 
 void LazyValueInfoCache::eraseBlock(BasicBlock *BB) {
-  for (std::set<std::pair<AssertingVH<BasicBlock>, Value*> >::iterator
-       I = OverDefinedCache.begin(), E = OverDefinedCache.end(); I != E; ) {
-    std::set<std::pair<AssertingVH<BasicBlock>, Value*> >::iterator tmp = I;
-    ++I;
-    if (tmp->first == BB)
-      OverDefinedCache.erase(tmp);
+  // Shortcut if we have never seen this block.
+  DenseSet<AssertingVH<BasicBlock> >::iterator I = SeenBlocks.find(BB);
+  if (I == SeenBlocks.end())
+    return;
+  SeenBlocks.erase(I);
+
+  SmallVector<OverDefinedPairTy, 4> ToErase;
+  for (DenseSet<OverDefinedPairTy>::iterator  I = OverDefinedCache.begin(),
+       E = OverDefinedCache.end(); I != E; ++I) {
+    if (I->first == BB)
+      ToErase.push_back(*I);
   }
 
+  for (SmallVectorImpl<OverDefinedPairTy>::iterator I = ToErase.begin(),
+       E = ToErase.end(); I != E; ++I)
+    OverDefinedCache.erase(*I);
+
   for (std::map<LVIValueHandle, ValueCacheEntryTy>::iterator
        I = ValueCache.begin(), E = ValueCache.end(); I != E; ++I)
     I->second.erase(BB);
 }
 
 void LazyValueInfoCache::solve() {
-  while (!block_value_stack.empty()) {
-    std::pair<BasicBlock*, Value*> &e = block_value_stack.top();
-    if (solveBlockValue(e.second, e.first))
-      block_value_stack.pop();
+  while (!BlockValueStack.empty()) {
+    std::pair<BasicBlock*, Value*> &e = BlockValueStack.top();
+    if (solveBlockValue(e.second, e.first)) {
+      assert(BlockValueStack.top() == e);
+      BlockValueStack.pop();
+    }
   }
 }
 
@@ -432,7 +494,11 @@ bool LazyValueInfoCache::hasBlockValue(Value *Val, BasicBlock *BB) {
   if (isa<Constant>(Val))
     return true;
 
-  return lookup(Val).count(BB);
+  LVIValueHandle ValHandle(Val, this);
+  std::map<LVIValueHandle, ValueCacheEntryTy>::iterator I =
+    ValueCache.find(ValHandle);
+  if (I == ValueCache.end()) return false;
+  return I->second.count(BB);
 }
 
 LVILatticeVal LazyValueInfoCache::getBlockValue(Value *Val, BasicBlock *BB) {
@@ -440,6 +506,7 @@ LVILatticeVal LazyValueInfoCache::getBlockValue(Value *Val, BasicBlock *BB) {
   if (Constant *VC = dyn_cast<Constant>(Val))
     return LVILatticeVal::get(VC);
 
+  SeenBlocks.insert(BB);
   return lookup(Val)[BB];
 }
 
@@ -448,20 +515,20 @@ bool LazyValueInfoCache::solveBlockValue(Value *Val, BasicBlock *BB) {
     return true;
 
   ValueCacheEntryTy &Cache = lookup(Val);
+  SeenBlocks.insert(BB);
   LVILatticeVal &BBLV = Cache[BB];
   
   // OverDefinedCacheUpdater is a helper object that will update
   // the OverDefinedCache for us when this method exits.  Make sure to
-  // call markResult on it as we exist, passing a bool to indicate if the
-  // cache needs updating, i.e. if we have solve a new value or not.
+  // call markResult on it as we exit, passing a bool to indicate if the
+  // cache needs updating, i.e. if we have solved a new value or not.
   OverDefinedCacheUpdater ODCacheUpdater(Val, BB, BBLV, this);
 
-  // If we've already computed this block's value, return it.
   if (!BBLV.isUndefined()) {
     DEBUG(dbgs() << "  reuse BB '" << BB->getName() << "' val=" << BBLV <<'\n');
     
     // Since we're reusing a cached value here, we don't need to update the 
-    // OverDefinedCahce.  The cache will have been properly updated 
+    // OverDefinedCache.  The cache will have been properly updated
     // whenever the cached value was inserted.
     ODCacheUpdater.markResult(false);
     return true;
@@ -473,7 +540,7 @@ bool LazyValueInfoCache::solveBlockValue(Value *Val, BasicBlock *BB) {
   BBLV.markOverdefined();
   
   Instruction *BBI = dyn_cast<Instruction>(Val);
-  if (BBI == 0 || BBI->getParent() != BB) {
+  if (!BBI || BBI->getParent() != BB) {
     return ODCacheUpdater.markResult(solveBlockValueNonLocal(BBLV, Val, BB));
   }
 
@@ -481,6 +548,11 @@ bool LazyValueInfoCache::solveBlockValue(Value *Val, BasicBlock *BB) {
     return ODCacheUpdater.markResult(solveBlockValuePHINode(BBLV, PN, BB));
   }
 
+  if (AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(BBI)) {
+    BBLV = LVILatticeVal::getNot(ConstantPointerNull::get(AI->getType()));
+    return ODCacheUpdater.markResult(true);
+  }
+
   // We can only analyze the definitions of certain classes of instructions
   // (integral binops and casts at the moment), so bail if this isn't one.
   LVILatticeVal Result;
@@ -509,15 +581,27 @@ bool LazyValueInfoCache::solveBlockValue(Value *Val, BasicBlock *BB) {
 static bool InstructionDereferencesPointer(Instruction *I, Value *Ptr) {
   if (LoadInst *L = dyn_cast<LoadInst>(I)) {
     return L->getPointerAddressSpace() == 0 &&
-        GetUnderlyingObject(L->getPointerOperand()) ==
-        GetUnderlyingObject(Ptr);
+        GetUnderlyingObject(L->getPointerOperand()) == Ptr;
   }
   if (StoreInst *S = dyn_cast<StoreInst>(I)) {
     return S->getPointerAddressSpace() == 0 &&
-        GetUnderlyingObject(S->getPointerOperand()) ==
-        GetUnderlyingObject(Ptr);
+        GetUnderlyingObject(S->getPointerOperand()) == Ptr;
+  }
+  if (MemIntrinsic *MI = dyn_cast<MemIntrinsic>(I)) {
+    if (MI->isVolatile()) return false;
+
+    // FIXME: check whether it has a valuerange that excludes zero?
+    ConstantInt *Len = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getLength());
+    if (!Len || Len->isZero()) return false;
+
+    if (MI->getDestAddressSpace() == 0)
+      if (GetUnderlyingObject(MI->getRawDest()) == Ptr)
+        return true;
+    if (MemTransferInst *MTI = dyn_cast<MemTransferInst>(MI))
+      if (MTI->getSourceAddressSpace() == 0)
+        if (GetUnderlyingObject(MTI->getRawSource()) == Ptr)
+          return true;
   }
-  // FIXME: llvm.memset, etc.
   return false;
 }
 
@@ -529,10 +613,20 @@ bool LazyValueInfoCache::solveBlockValueNonLocal(LVILatticeVal &BBLV,
   // then we know that the pointer can't be NULL.
   bool NotNull = false;
   if (Val->getType()->isPointerTy()) {
-    for (BasicBlock::iterator BI = BB->begin(), BE = BB->end();BI != BE;++BI){
-      if (InstructionDereferencesPointer(BI, Val)) {
-        NotNull = true;
-        break;
+    if (isKnownNonNull(Val)) {
+      NotNull = true;
+    } else {
+      Value *UnderlyingVal = GetUnderlyingObject(Val);
+      // If 'GetUnderlyingObject' didn't converge, skip it. It won't converge
+      // inside InstructionDereferencesPointer either.
+      if (UnderlyingVal == GetUnderlyingObject(UnderlyingVal, nullptr, 1)) {
+        for (BasicBlock::iterator BI = BB->begin(), BE = BB->end();
+             BI != BE; ++BI) {
+          if (InstructionDereferencesPointer(BI, UnderlyingVal)) {
+            NotNull = true;
+            break;
+          }
+        }
       }
     }
   }
@@ -542,7 +636,7 @@ bool LazyValueInfoCache::solveBlockValueNonLocal(LVILatticeVal &BBLV,
   if (BB == &BB->getParent()->getEntryBlock()) {
     assert(isa<Argument>(Val) && "Unknown live-in to the entry block");
     if (NotNull) {
-      const PointerType *PTy = cast<PointerType>(Val->getType());
+      PointerType *PTy = cast<PointerType>(Val->getType());
       Result = LVILatticeVal::getNot(ConstantPointerNull::get(PTy));
     } else {
       Result.markOverdefined();
@@ -570,7 +664,7 @@ bool LazyValueInfoCache::solveBlockValueNonLocal(LVILatticeVal &BBLV,
       // If we previously determined that this is a pointer that can't be null
       // then return that rather than giving up entirely.
       if (NotNull) {
-        const PointerType *PTy = cast<PointerType>(Val->getType());
+        PointerType *PTy = cast<PointerType>(Val->getType());
         Result = LVILatticeVal::getNot(ConstantPointerNull::get(PTy));
       }
       
@@ -598,7 +692,10 @@ bool LazyValueInfoCache::solveBlockValuePHINode(LVILatticeVal &BBLV,
     BasicBlock *PhiBB = PN->getIncomingBlock(i);
     Value *PhiVal = PN->getIncomingValue(i);
     LVILatticeVal EdgeResult;
-    EdgesMissing |= !getEdgeValue(PhiVal, PhiBB, BB, EdgeResult);
+    // Note that we can provide PN as the context value to getEdgeValue, even
+    // though the results will be cached, because PN is the value being used as
+    // the cache key in the caller.
+    EdgesMissing |= !getEdgeValue(PhiVal, PhiBB, BB, EdgeResult, PN);
     if (EdgesMissing)
       continue;
 
@@ -623,16 +720,48 @@ bool LazyValueInfoCache::solveBlockValuePHINode(LVILatticeVal &BBLV,
   return true;
 }
 
+static bool getValueFromFromCondition(Value *Val, ICmpInst *ICI,
+                                      LVILatticeVal &Result,
+                                      bool isTrueDest = true);
+
+// If we can determine a constant range for the value Val in the context
+// provided by the instruction BBI, then merge it into BBLV. If we did find a
+// constant range, return true.
+void LazyValueInfoCache::mergeAssumeBlockValueConstantRange(Value *Val,
+                                                            LVILatticeVal &BBLV,
+                                                            Instruction *BBI) {
+  BBI = BBI ? BBI : dyn_cast<Instruction>(Val);
+  if (!BBI)
+    return;
+
+  for (auto &I : AT->assumptions(BBI->getParent()->getParent())) {
+    if (!isValidAssumeForContext(I, BBI, DL, DT))
+      continue;
+
+    Value *C = I->getArgOperand(0);
+    if (ICmpInst *ICI = dyn_cast<ICmpInst>(C)) {
+      LVILatticeVal Result;
+      if (getValueFromFromCondition(Val, ICI, Result)) {
+        if (BBLV.isOverdefined())
+          BBLV = Result;
+        else
+          BBLV.mergeIn(Result);
+      }
+    }
+  }
+}
+
 bool LazyValueInfoCache::solveBlockValueConstantRange(LVILatticeVal &BBLV,
                                                       Instruction *BBI,
                                                       BasicBlock *BB) {
   // Figure out the range of the LHS.  If that fails, bail.
   if (!hasBlockValue(BBI->getOperand(0), BB)) {
-    block_value_stack.push(std::make_pair(BB, BBI->getOperand(0)));
+    BlockValueStack.push(std::make_pair(BB, BBI->getOperand(0)));
     return false;
   }
 
   LVILatticeVal LHSVal = getBlockValue(BBI->getOperand(0), BB);
+  mergeAssumeBlockValueConstantRange(BBI->getOperand(0), LHSVal, BBI);
   if (!LHSVal.isConstantRange()) {
     BBLV.markOverdefined();
     return true;
@@ -640,7 +769,7 @@ bool LazyValueInfoCache::solveBlockValueConstantRange(LVILatticeVal &BBLV,
   
   ConstantRange LHSRange = LHSVal.getConstantRange();
   ConstantRange RHSRange(1);
-  const IntegerType *ResultTy = cast<IntegerType>(BBI->getType());
+  IntegerType *ResultTy = cast<IntegerType>(BBI->getType());
   if (isa<BinaryOperator>(BBI)) {
     if (ConstantInt *RHS = dyn_cast<ConstantInt>(BBI->getOperand(1))) {
       RHSRange = ConstantRange(RHS->getValue());
@@ -704,15 +833,51 @@ bool LazyValueInfoCache::solveBlockValueConstantRange(LVILatticeVal &BBLV,
   return true;
 }
 
-/// getEdgeValue - This method attempts to infer more complex 
-bool LazyValueInfoCache::getEdgeValue(Value *Val, BasicBlock *BBFrom,
-                                      BasicBlock *BBTo, LVILatticeVal &Result) {
-  // If already a constant, there is nothing to compute.
-  if (Constant *VC = dyn_cast<Constant>(Val)) {
-    Result = LVILatticeVal::get(VC);
-    return true;
+bool getValueFromFromCondition(Value *Val, ICmpInst *ICI,
+                               LVILatticeVal &Result, bool isTrueDest) {
+  if (ICI && isa<Constant>(ICI->getOperand(1))) {
+    if (ICI->isEquality() && ICI->getOperand(0) == Val) {
+      // We know that V has the RHS constant if this is a true SETEQ or
+      // false SETNE. 
+      if (isTrueDest == (ICI->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_EQ))
+        Result = LVILatticeVal::get(cast<Constant>(ICI->getOperand(1)));
+      else
+        Result = LVILatticeVal::getNot(cast<Constant>(ICI->getOperand(1)));
+      return true;
+    }
+
+    // Recognize the range checking idiom that InstCombine produces.
+    // (X-C1) u< C2 --> [C1, C1+C2)
+    ConstantInt *NegOffset = nullptr;
+    if (ICI->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_ULT)
+      match(ICI->getOperand(0), m_Add(m_Specific(Val),
+                                      m_ConstantInt(NegOffset)));
+
+    ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(ICI->getOperand(1));
+    if (CI && (ICI->getOperand(0) == Val || NegOffset)) {
+      // Calculate the range of values that would satisfy the comparison.
+      ConstantRange CmpRange(CI->getValue());
+      ConstantRange TrueValues =
+        ConstantRange::makeICmpRegion(ICI->getPredicate(), CmpRange);
+
+      if (NegOffset) // Apply the offset from above.
+        TrueValues = TrueValues.subtract(NegOffset->getValue());
+
+      // If we're interested in the false dest, invert the condition.
+      if (!isTrueDest) TrueValues = TrueValues.inverse();
+
+      Result = LVILatticeVal::getRange(TrueValues);
+      return true;
+    }
   }
-  
+
+  return false;
+}
+
+/// \brief Compute the value of Val on the edge BBFrom -> BBTo. Returns false if
+/// Val is not constrained on the edge.
+static bool getEdgeValueLocal(Value *Val, BasicBlock *BBFrom,
+                              BasicBlock *BBTo, LVILatticeVal &Result) {
   // TODO: Handle more complex conditionals.  If (v == 0 || v2 < 1) is false, we
   // know that v != 0.
   if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(BBFrom->getTerminator())) {
@@ -735,103 +900,132 @@ bool LazyValueInfoCache::getEdgeValue(Value *Val, BasicBlock *BBFrom,
       // If the condition of the branch is an equality comparison, we may be
       // able to infer the value.
       ICmpInst *ICI = dyn_cast<ICmpInst>(BI->getCondition());
-      if (ICI && ICI->getOperand(0) == Val &&
-          isa<Constant>(ICI->getOperand(1))) {
-        if (ICI->isEquality()) {
-          // We know that V has the RHS constant if this is a true SETEQ or
-          // false SETNE. 
-          if (isTrueDest == (ICI->getPredicate() == ICmpInst::ICMP_EQ))
-            Result = LVILatticeVal::get(cast<Constant>(ICI->getOperand(1)));
-          else
-            Result = LVILatticeVal::getNot(cast<Constant>(ICI->getOperand(1)));
-          return true;
-        }
-
-        if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(ICI->getOperand(1))) {
-          // Calculate the range of values that would satisfy the comparison.
-          ConstantRange CmpRange(CI->getValue(), CI->getValue()+1);
-          ConstantRange TrueValues =
-            ConstantRange::makeICmpRegion(ICI->getPredicate(), CmpRange);
-
-          // If we're interested in the false dest, invert the condition.
-          if (!isTrueDest) TrueValues = TrueValues.inverse();
-          
-          // Figure out the possible values of the query BEFORE this branch.  
-          LVILatticeVal InBlock = getBlockValue(Val, BBFrom);
-          if (!InBlock.isConstantRange()) {
-            Result = LVILatticeVal::getRange(TrueValues);
-            return true;
-          }
-
-          // Find all potential values that satisfy both the input and output
-          // conditions.
-          ConstantRange PossibleValues =
-            TrueValues.intersectWith(InBlock.getConstantRange());
-
-          Result = LVILatticeVal::getRange(PossibleValues);
-          return true;
-        }
-      }
+      if (getValueFromFromCondition(Val, ICI, Result, isTrueDest))
+        return true;
     }
   }
 
   // If the edge was formed by a switch on the value, then we may know exactly
   // what it is.
   if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(BBFrom->getTerminator())) {
-    if (SI->getCondition() == Val) {
-      // We don't know anything in the default case.
-      if (SI->getDefaultDest() == BBTo) {
-        Result.markOverdefined();
-        return true;
-      }
-      
-      // We only know something if there is exactly one value that goes from
-      // BBFrom to BBTo.
-      unsigned NumEdges = 0;
-      ConstantInt *EdgeVal = 0;
-      for (unsigned i = 1, e = SI->getNumSuccessors(); i != e; ++i) {
-        if (SI->getSuccessor(i) != BBTo) continue;
-        if (NumEdges++) break;
-        EdgeVal = SI->getCaseValue(i);
-      }
-      assert(EdgeVal && "Missing successor?");
-      if (NumEdges == 1) {
-        Result = LVILatticeVal::get(EdgeVal);
-        return true;
-      }
+    if (SI->getCondition() != Val)
+      return false;
+
+    bool DefaultCase = SI->getDefaultDest() == BBTo;
+    unsigned BitWidth = Val->getType()->getIntegerBitWidth();
+    ConstantRange EdgesVals(BitWidth, DefaultCase/*isFullSet*/);
+
+    for (SwitchInst::CaseIt i = SI->case_begin(), e = SI->case_end();
+         i != e; ++i) {
+      ConstantRange EdgeVal(i.getCaseValue()->getValue());
+      if (DefaultCase) {
+        // It is possible that the default destination is the destination of
+        // some cases. There is no need to perform difference for those cases.
+        if (i.getCaseSuccessor() != BBTo)
+          EdgesVals = EdgesVals.difference(EdgeVal);
+      } else if (i.getCaseSuccessor() == BBTo)
+        EdgesVals = EdgesVals.unionWith(EdgeVal);
     }
-  }
-  
-  // Otherwise see if the value is known in the block.
-  if (hasBlockValue(Val, BBFrom)) {
-    Result = getBlockValue(Val, BBFrom);
+    Result = LVILatticeVal::getRange(EdgesVals);
     return true;
   }
-  block_value_stack.push(std::make_pair(BBFrom, Val));
   return false;
 }
 
-LVILatticeVal LazyValueInfoCache::getValueInBlock(Value *V, BasicBlock *BB) {
+/// \brief Compute the value of Val on the edge BBFrom -> BBTo, or the value at
+/// the basic block if the edge does not constraint Val.
+bool LazyValueInfoCache::getEdgeValue(Value *Val, BasicBlock *BBFrom,
+                                      BasicBlock *BBTo, LVILatticeVal &Result,
+                                      Instruction *CxtI) {
+  // If already a constant, there is nothing to compute.
+  if (Constant *VC = dyn_cast<Constant>(Val)) {
+    Result = LVILatticeVal::get(VC);
+    return true;
+  }
+
+  if (getEdgeValueLocal(Val, BBFrom, BBTo, Result)) {
+    if (!Result.isConstantRange() ||
+        Result.getConstantRange().getSingleElement())
+      return true;
+
+    // FIXME: this check should be moved to the beginning of the function when
+    // LVI better supports recursive values. Even for the single value case, we
+    // can intersect to detect dead code (an empty range).
+    if (!hasBlockValue(Val, BBFrom)) {
+      BlockValueStack.push(std::make_pair(BBFrom, Val));
+      return false;
+    }
+
+    // Try to intersect ranges of the BB and the constraint on the edge.
+    LVILatticeVal InBlock = getBlockValue(Val, BBFrom);
+    mergeAssumeBlockValueConstantRange(Val, InBlock, BBFrom->getTerminator());
+    // See note on the use of the CxtI with mergeAssumeBlockValueConstantRange,
+    // and caching, below.
+    mergeAssumeBlockValueConstantRange(Val, InBlock, CxtI);
+    if (!InBlock.isConstantRange())
+      return true;
+
+    ConstantRange Range =
+      Result.getConstantRange().intersectWith(InBlock.getConstantRange());
+    Result = LVILatticeVal::getRange(Range);
+    return true;
+  }
+
+  if (!hasBlockValue(Val, BBFrom)) {
+    BlockValueStack.push(std::make_pair(BBFrom, Val));
+    return false;
+  }
+
+  // If we couldn't compute the value on the edge, use the value from the BB.
+  Result = getBlockValue(Val, BBFrom);
+  mergeAssumeBlockValueConstantRange(Val, Result, BBFrom->getTerminator());
+  // We can use the context instruction (generically the ultimate instruction
+  // the calling pass is trying to simplify) here, even though the result of
+  // this function is generally cached when called from the solve* functions
+  // (and that cached result might be used with queries using a different
+  // context instruction), because when this function is called from the solve*
+  // functions, the context instruction is not provided. When called from
+  // LazyValueInfoCache::getValueOnEdge, the context instruction is provided,
+  // but then the result is not cached.
+  mergeAssumeBlockValueConstantRange(Val, Result, CxtI);
+  return true;
+}
+
+LVILatticeVal LazyValueInfoCache::getValueInBlock(Value *V, BasicBlock *BB,
+                                                  Instruction *CxtI) {
   DEBUG(dbgs() << "LVI Getting block end value " << *V << " at '"
         << BB->getName() << "'\n");
   
-  block_value_stack.push(std::make_pair(BB, V));
+  BlockValueStack.push(std::make_pair(BB, V));
   solve();
   LVILatticeVal Result = getBlockValue(V, BB);
+  mergeAssumeBlockValueConstantRange(V, Result, CxtI);
+
+  DEBUG(dbgs() << "  Result = " << Result << "\n");
+  return Result;
+}
+
+LVILatticeVal LazyValueInfoCache::getValueAt(Value *V, Instruction *CxtI) {
+  DEBUG(dbgs() << "LVI Getting value " << *V << " at '"
+        << CxtI->getName() << "'\n");
+
+  LVILatticeVal Result;
+  mergeAssumeBlockValueConstantRange(V, Result, CxtI);
 
   DEBUG(dbgs() << "  Result = " << Result << "\n");
   return Result;
 }
 
 LVILatticeVal LazyValueInfoCache::
-getValueOnEdge(Value *V, BasicBlock *FromBB, BasicBlock *ToBB) {
+getValueOnEdge(Value *V, BasicBlock *FromBB, BasicBlock *ToBB,
+               Instruction *CxtI) {
   DEBUG(dbgs() << "LVI Getting edge value " << *V << " from '"
         << FromBB->getName() << "' to '" << ToBB->getName() << "'\n");
   
   LVILatticeVal Result;
-  if (!getEdgeValue(V, FromBB, ToBB, Result)) {
+  if (!getEdgeValue(V, FromBB, ToBB, Result, CxtI)) {
     solve();
-    bool WasFastQuery = getEdgeValue(V, FromBB, ToBB, Result);
+    bool WasFastQuery = getEdgeValue(V, FromBB, ToBB, Result, CxtI);
     (void)WasFastQuery;
     assert(WasFastQuery && "More work to do after problem solved?");
   }
@@ -848,7 +1042,7 @@ void LazyValueInfoCache::threadEdge(BasicBlock *PredBB, BasicBlock *OldSucc,
   // we clear their entries from the cache, and allow lazy updating to recompute
   // them when needed.
   
-  // The updating process is fairly simple: we need to dropped cached info
+  // The updating process is fairly simple: we need to drop cached info
   // for all values that were marked overdefined in OldSucc, and for those same
   // values in any successor of OldSucc (except NewSucc) in which they were
   // also marked overdefined.
@@ -856,8 +1050,8 @@ void LazyValueInfoCache::threadEdge(BasicBlock *PredBB, BasicBlock *OldSucc,
   worklist.push_back(OldSucc);
   
   DenseSet<Value*> ClearSet;
-  for (std::set<std::pair<AssertingVH<BasicBlock>, Value*> >::iterator
-       I = OverDefinedCache.begin(), E = OverDefinedCache.end(); I != E; ++I) {
+  for (DenseSet<OverDefinedPairTy>::iterator I = OverDefinedCache.begin(),
+       E = OverDefinedCache.end(); I != E; ++I) {
     if (I->first == OldSucc)
       ClearSet.insert(I->second);
   }
@@ -877,7 +1071,7 @@ void LazyValueInfoCache::threadEdge(BasicBlock *PredBB, BasicBlock *OldSucc,
     for (DenseSet<Value*>::iterator I = ClearSet.begin(), E = ClearSet.end();
          I != E; ++I) {
       // If a value was marked overdefined in OldSucc, and is here too...
-      std::set<std::pair<AssertingVH<BasicBlock>, Value*> >::iterator OI =
+      DenseSet<OverDefinedPairTy>::iterator OI =
         OverDefinedCache.find(std::make_pair(ToUpdate, *I));
       if (OI == OverDefinedCache.end()) continue;
 
@@ -905,31 +1099,52 @@ void LazyValueInfoCache::threadEdge(BasicBlock *PredBB, BasicBlock *OldSucc,
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 /// getCache - This lazily constructs the LazyValueInfoCache.
-static LazyValueInfoCache &getCache(void *&PImpl) {
+static LazyValueInfoCache &getCache(void *&PImpl,
+                                    AssumptionTracker *AT,
+                                    const DataLayout *DL = nullptr,
+                                    DominatorTree *DT = nullptr) {
   if (!PImpl)
-    PImpl = new LazyValueInfoCache();
+    PImpl = new LazyValueInfoCache(AT, DL, DT);
   return *static_cast<LazyValueInfoCache*>(PImpl);
 }
 
 bool LazyValueInfo::runOnFunction(Function &F) {
+  AT = &getAnalysis<AssumptionTracker>();
+
+  DominatorTreeWrapperPass *DTWP =
+      getAnalysisIfAvailable<DominatorTreeWrapperPass>();
+  DT = DTWP ? &DTWP->getDomTree() : nullptr;
+
+  DataLayoutPass *DLP = getAnalysisIfAvailable<DataLayoutPass>();
+  DL = DLP ? &DLP->getDataLayout() : nullptr;
+
+  TLI = &getAnalysis<TargetLibraryInfo>();
+
   if (PImpl)
-    getCache(PImpl).clear();
-  
-  TD = getAnalysisIfAvailable<TargetData>();
+    getCache(PImpl, AT, DL, DT).clear();
+
   // Fully lazy.
   return false;
 }
 
+void LazyValueInfo::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
+  AU.setPreservesAll();
+  AU.addRequired<AssumptionTracker>();
+  AU.addRequired<TargetLibraryInfo>();
+}
+
 void LazyValueInfo::releaseMemory() {
   // If the cache was allocated, free it.
   if (PImpl) {
-    delete &getCache(PImpl);
-    PImpl = 0;
+    delete &getCache(PImpl, AT);
+    PImpl = nullptr;
   }
 }
 
-Constant *LazyValueInfo::getConstant(Value *V, BasicBlock *BB) {
-  LVILatticeVal Result = getCache(PImpl).getValueInBlock(V, BB);
+Constant *LazyValueInfo::getConstant(Value *V, BasicBlock *BB,
+                                     Instruction *CxtI) {
+  LVILatticeVal Result =
+    getCache(PImpl, AT, DL, DT).getValueInBlock(V, BB, CxtI);
   
   if (Result.isConstant())
     return Result.getConstant();
@@ -938,14 +1153,16 @@ Constant *LazyValueInfo::getConstant(Value *V, BasicBlock *BB) {
     if (const APInt *SingleVal = CR.getSingleElement())
       return ConstantInt::get(V->getContext(), *SingleVal);
   }
-  return 0;
+  return nullptr;
 }
 
 /// getConstantOnEdge - Determine whether the specified value is known to be a
 /// constant on the specified edge.  Return null if not.
 Constant *LazyValueInfo::getConstantOnEdge(Value *V, BasicBlock *FromBB,
-                                           BasicBlock *ToBB) {
-  LVILatticeVal Result = getCache(PImpl).getValueOnEdge(V, FromBB, ToBB);
+                                           BasicBlock *ToBB,
+                                           Instruction *CxtI) {
+  LVILatticeVal Result =
+    getCache(PImpl, AT, DL, DT).getValueOnEdge(V, FromBB, ToBB, CxtI);
   
   if (Result.isConstant())
     return Result.getConstant();
@@ -954,53 +1171,50 @@ Constant *LazyValueInfo::getConstantOnEdge(Value *V, BasicBlock *FromBB,
     if (const APInt *SingleVal = CR.getSingleElement())
       return ConstantInt::get(V->getContext(), *SingleVal);
   }
-  return 0;
+  return nullptr;
 }
 
-/// getPredicateOnEdge - Determine whether the specified value comparison
-/// with a constant is known to be true or false on the specified CFG edge.
-/// Pred is a CmpInst predicate.
-LazyValueInfo::Tristate
-LazyValueInfo::getPredicateOnEdge(unsigned Pred, Value *V, Constant *C,
-                                  BasicBlock *FromBB, BasicBlock *ToBB) {
-  LVILatticeVal Result = getCache(PImpl).getValueOnEdge(V, FromBB, ToBB);
-  
+static LazyValueInfo::Tristate
+getPredicateResult(unsigned Pred, Constant *C, LVILatticeVal &Result,
+                   const DataLayout *DL, TargetLibraryInfo *TLI) {
+
   // If we know the value is a constant, evaluate the conditional.
-  Constant *Res = 0;
+  Constant *Res = nullptr;
   if (Result.isConstant()) {
-    Res = ConstantFoldCompareInstOperands(Pred, Result.getConstant(), C, TD);
+    Res = ConstantFoldCompareInstOperands(Pred, Result.getConstant(), C, DL,
+                                          TLI);
     if (ConstantInt *ResCI = dyn_cast<ConstantInt>(Res))
-      return ResCI->isZero() ? False : True;
-    return Unknown;
+      return ResCI->isZero() ? LazyValueInfo::False : LazyValueInfo::True;
+    return LazyValueInfo::Unknown;
   }
   
   if (Result.isConstantRange()) {
     ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C);
-    if (!CI) return Unknown;
+    if (!CI) return LazyValueInfo::Unknown;
     
     ConstantRange CR = Result.getConstantRange();
     if (Pred == ICmpInst::ICMP_EQ) {
       if (!CR.contains(CI->getValue()))
-        return False;
+        return LazyValueInfo::False;
       
       if (CR.isSingleElement() && CR.contains(CI->getValue()))
-        return True;
+        return LazyValueInfo::True;
     } else if (Pred == ICmpInst::ICMP_NE) {
       if (!CR.contains(CI->getValue()))
-        return True;
+        return LazyValueInfo::True;
       
       if (CR.isSingleElement() && CR.contains(CI->getValue()))
-        return False;
+        return LazyValueInfo::False;
     }
     
     // Handle more complex predicates.
     ConstantRange TrueValues =
         ICmpInst::makeConstantRange((ICmpInst::Predicate)Pred, CI->getValue());
     if (TrueValues.contains(CR))
-      return True;
+      return LazyValueInfo::True;
     if (TrueValues.inverse().contains(CR))
-      return False;
-    return Unknown;
+      return LazyValueInfo::False;
+    return LazyValueInfo::Unknown;
   }
   
   if (Result.isNotConstant()) {
@@ -1009,27 +1223,51 @@ LazyValueInfo::getPredicateOnEdge(unsigned Pred, Value *V, Constant *C,
     if (Pred == ICmpInst::ICMP_EQ) {
       // !C1 == C -> false iff C1 == C.
       Res = ConstantFoldCompareInstOperands(ICmpInst::ICMP_NE,
-                                            Result.getNotConstant(), C, TD);
+                                            Result.getNotConstant(), C, DL,
+                                            TLI);
       if (Res->isNullValue())
-        return False;
+        return LazyValueInfo::False;
     } else if (Pred == ICmpInst::ICMP_NE) {
       // !C1 != C -> true iff C1 == C.
       Res = ConstantFoldCompareInstOperands(ICmpInst::ICMP_NE,
-                                            Result.getNotConstant(), C, TD);
+                                            Result.getNotConstant(), C, DL,
+                                            TLI);
       if (Res->isNullValue())
-        return True;
+        return LazyValueInfo::True;
     }
-    return Unknown;
+    return LazyValueInfo::Unknown;
   }
   
-  return Unknown;
+  return LazyValueInfo::Unknown;
+}
+
+/// getPredicateOnEdge - Determine whether the specified value comparison
+/// with a constant is known to be true or false on the specified CFG edge.
+/// Pred is a CmpInst predicate.
+LazyValueInfo::Tristate
+LazyValueInfo::getPredicateOnEdge(unsigned Pred, Value *V, Constant *C,
+                                  BasicBlock *FromBB, BasicBlock *ToBB,
+                                  Instruction *CxtI) {
+  LVILatticeVal Result =
+    getCache(PImpl, AT, DL, DT).getValueOnEdge(V, FromBB, ToBB, CxtI);
+
+  return getPredicateResult(Pred, C, Result, DL, TLI);
+}
+
+LazyValueInfo::Tristate
+LazyValueInfo::getPredicateAt(unsigned Pred, Value *V, Constant *C,
+                              Instruction *CxtI) {
+  LVILatticeVal Result =
+    getCache(PImpl, AT, DL, DT).getValueAt(V, CxtI);
+
+  return getPredicateResult(Pred, C, Result, DL, TLI);
 }
 
 void LazyValueInfo::threadEdge(BasicBlock *PredBB, BasicBlock *OldSucc,
                                BasicBlock *NewSucc) {
-  if (PImpl) getCache(PImpl).threadEdge(PredBB, OldSucc, NewSucc);
+  if (PImpl) getCache(PImpl, AT, DL, DT).threadEdge(PredBB, OldSucc, NewSucc);
 }
 
 void LazyValueInfo::eraseBlock(BasicBlock *BB) {
-  if (PImpl) getCache(PImpl).eraseBlock(BB);
+  if (PImpl) getCache(PImpl, AT, DL, DT).eraseBlock(BB);
 }