Remove some introspection functions.
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / IPO / GlobalOpt.cpp
index 0283568f2c2e504ae31a139dbc0330767f4c1026..c753e2a85dbde92fa36195d21889281e3c023117 100644 (file)
 
 #define DEBUG_TYPE "globalopt"
 #include "llvm/Transforms/IPO.h"
-#include "llvm/CallingConv.h"
-#include "llvm/Constants.h"
-#include "llvm/DerivedTypes.h"
-#include "llvm/Instructions.h"
-#include "llvm/IntrinsicInst.h"
-#include "llvm/Module.h"
-#include "llvm/Operator.h"
-#include "llvm/Pass.h"
+#include "llvm/ADT/DenseMap.h"
+#include "llvm/ADT/STLExtras.h"
+#include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
+#include "llvm/ADT/SmallVector.h"
+#include "llvm/ADT/Statistic.h"
 #include "llvm/Analysis/ConstantFolding.h"
 #include "llvm/Analysis/MemoryBuiltins.h"
-#include "llvm/Target/TargetData.h"
+#include "llvm/IR/CallingConv.h"
+#include "llvm/IR/Constants.h"
+#include "llvm/IR/DataLayout.h"
+#include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
+#include "llvm/IR/Instructions.h"
+#include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
+#include "llvm/IR/Module.h"
+#include "llvm/IR/Operator.h"
+#include "llvm/Pass.h"
 #include "llvm/Support/CallSite.h"
 #include "llvm/Support/Debug.h"
 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
-#include "llvm/ADT/DenseMap.h"
-#include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
-#include "llvm/ADT/SmallVector.h"
-#include "llvm/ADT/Statistic.h"
-#include "llvm/ADT/STLExtras.h"
+#include "llvm/Target/TargetLibraryInfo.h"
 #include <algorithm>
 using namespace llvm;
 
@@ -61,6 +62,7 @@ namespace {
   struct GlobalStatus;
   struct GlobalOpt : public ModulePass {
     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
+      AU.addRequired<TargetLibraryInfo>();
     }
     static char ID; // Pass identification, replacement for typeid
     GlobalOpt() : ModulePass(ID) {
@@ -80,11 +82,17 @@ namespace {
                                const SmallPtrSet<const PHINode*, 16> &PHIUsers,
                                const GlobalStatus &GS);
     bool OptimizeEmptyGlobalCXXDtors(Function *CXAAtExitFn);
+
+    DataLayout *TD;
+    TargetLibraryInfo *TLI;
   };
 }
 
 char GlobalOpt::ID = 0;
-INITIALIZE_PASS(GlobalOpt, "globalopt",
+INITIALIZE_PASS_BEGIN(GlobalOpt, "globalopt",
+                "Global Variable Optimizer", false, false)
+INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(TargetLibraryInfo)
+INITIALIZE_PASS_END(GlobalOpt, "globalopt",
                 "Global Variable Optimizer", false, false)
 
 ModulePass *llvm::createGlobalOptimizerPass() { return new GlobalOpt(); }
@@ -140,21 +148,30 @@ struct GlobalStatus {
   /// an instruction (e.g. a constant expr or GV initializer).
   bool HasNonInstructionUser;
 
-  /// HasPHIUser - Set to true if this global has a user that is a PHI node.
-  bool HasPHIUser;
+  /// AtomicOrdering - Set to the strongest atomic ordering requirement.
+  AtomicOrdering Ordering;
 
   GlobalStatus() : isCompared(false), isLoaded(false), StoredType(NotStored),
                    StoredOnceValue(0), AccessingFunction(0),
-                   HasMultipleAccessingFunctions(false), HasNonInstructionUser(false),
-                   HasPHIUser(false) {}
+                   HasMultipleAccessingFunctions(false),
+                   HasNonInstructionUser(false), Ordering(NotAtomic) {}
 };
 
 }
 
-// SafeToDestroyConstant - It is safe to destroy a constant iff it is only used
-// by constants itself.  Note that constants cannot be cyclic, so this test is
-// pretty easy to implement recursively.
-//
+/// StrongerOrdering - Return the stronger of the two ordering. If the two
+/// orderings are acquire and release, then return AcquireRelease.
+///
+static AtomicOrdering StrongerOrdering(AtomicOrdering X, AtomicOrdering Y) {
+  if (X == Acquire && Y == Release) return AcquireRelease;
+  if (Y == Acquire && X == Release) return AcquireRelease;
+  return (AtomicOrdering)std::max(X, Y);
+}
+
+/// SafeToDestroyConstant - It is safe to destroy a constant iff it is only used
+/// by constants itself.  Note that constants cannot be cyclic, so this test is
+/// pretty easy to implement recursively.
+///
 static bool SafeToDestroyConstant(const Constant *C) {
   if (isa<GlobalValue>(C)) return false;
 
@@ -179,11 +196,11 @@ static bool AnalyzeGlobal(const Value *V, GlobalStatus &GS,
     const User *U = *UI;
     if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(U)) {
       GS.HasNonInstructionUser = true;
-      
+
       // If the result of the constantexpr isn't pointer type, then we won't
       // know to expect it in various places.  Just reject early.
       if (!isa<PointerType>(CE->getType())) return true;
-      
+
       if (AnalyzeGlobal(CE, GS, PHIUsers)) return true;
     } else if (const Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(U)) {
       if (!GS.HasMultipleAccessingFunctions) {
@@ -195,12 +212,17 @@ static bool AnalyzeGlobal(const Value *V, GlobalStatus &GS,
       }
       if (const LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(I)) {
         GS.isLoaded = true;
-        if (LI->isVolatile()) return true;  // Don't hack on volatile loads.
+        // Don't hack on volatile loads.
+        if (LI->isVolatile()) return true;
+        GS.Ordering = StrongerOrdering(GS.Ordering, LI->getOrdering());
       } else if (const StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(I)) {
         // Don't allow a store OF the address, only stores TO the address.
         if (SI->getOperand(0) == V) return true;
 
-        if (SI->isVolatile()) return true;  // Don't hack on volatile stores.
+        // Don't hack on volatile stores.
+        if (SI->isVolatile()) return true;
+
+        GS.Ordering = StrongerOrdering(GS.Ordering, SI->getOrdering());
 
         // If this is a direct store to the global (i.e., the global is a scalar
         // value, not an aggregate), keep more specific information about
@@ -209,6 +231,14 @@ static bool AnalyzeGlobal(const Value *V, GlobalStatus &GS,
           if (const GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(
                                                            SI->getOperand(1))) {
             Value *StoredVal = SI->getOperand(0);
+
+            if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(StoredVal)) {
+              if (C->isThreadDependent()) {
+                // The stored value changes between threads; don't track it.
+                return true;
+              }
+            }
+
             if (StoredVal == GV->getInitializer()) {
               if (GS.StoredType < GlobalStatus::isInitializerStored)
                 GS.StoredType = GlobalStatus::isInitializerStored;
@@ -229,6 +259,8 @@ static bool AnalyzeGlobal(const Value *V, GlobalStatus &GS,
             GS.StoredType = GlobalStatus::isStored;
           }
         }
+      } else if (isa<BitCastInst>(I)) {
+        if (AnalyzeGlobal(I, GS, PHIUsers)) return true;
       } else if (isa<GetElementPtrInst>(I)) {
         if (AnalyzeGlobal(I, GS, PHIUsers)) return true;
       } else if (isa<SelectInst>(I)) {
@@ -238,7 +270,6 @@ static bool AnalyzeGlobal(const Value *V, GlobalStatus &GS,
         // have to be careful about infinite recursion.
         if (PHIUsers.insert(PN))  // Not already visited.
           if (AnalyzeGlobal(I, GS, PHIUsers)) return true;
-        GS.HasPHIUser = true;
       } else if (isa<CmpInst>(I)) {
         GS.isCompared = true;
       } else if (const MemTransferInst *MTI = dyn_cast<MemTransferInst>(I)) {
@@ -269,43 +300,175 @@ static bool AnalyzeGlobal(const Value *V, GlobalStatus &GS,
   return false;
 }
 
-static Constant *getAggregateConstantElement(Constant *Agg, Constant *Idx) {
-  ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Idx);
-  if (!CI) return 0;
-  unsigned IdxV = CI->getZExtValue();
-
-  if (ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(Agg)) {
-    if (IdxV < CS->getNumOperands()) return CS->getOperand(IdxV);
-  } else if (ConstantArray *CA = dyn_cast<ConstantArray>(Agg)) {
-    if (IdxV < CA->getNumOperands()) return CA->getOperand(IdxV);
-  } else if (ConstantVector *CP = dyn_cast<ConstantVector>(Agg)) {
-    if (IdxV < CP->getNumOperands()) return CP->getOperand(IdxV);
-  } else if (isa<ConstantAggregateZero>(Agg)) {
-    if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Agg->getType())) {
-      if (IdxV < STy->getNumElements())
-        return Constant::getNullValue(STy->getElementType(IdxV));
-    } else if (SequentialType *STy =
-               dyn_cast<SequentialType>(Agg->getType())) {
-      return Constant::getNullValue(STy->getElementType());
+/// isLeakCheckerRoot - Is this global variable possibly used by a leak checker
+/// as a root?  If so, we might not really want to eliminate the stores to it.
+static bool isLeakCheckerRoot(GlobalVariable *GV) {
+  // A global variable is a root if it is a pointer, or could plausibly contain
+  // a pointer.  There are two challenges; one is that we could have a struct
+  // the has an inner member which is a pointer.  We recurse through the type to
+  // detect these (up to a point).  The other is that we may actually be a union
+  // of a pointer and another type, and so our LLVM type is an integer which
+  // gets converted into a pointer, or our type is an [i8 x #] with a pointer
+  // potentially contained here.
+
+  if (GV->hasPrivateLinkage())
+    return false;
+
+  SmallVector<Type *, 4> Types;
+  Types.push_back(cast<PointerType>(GV->getType())->getElementType());
+
+  unsigned Limit = 20;
+  do {
+    Type *Ty = Types.pop_back_val();
+    switch (Ty->getTypeID()) {
+      default: break;
+      case Type::PointerTyID: return true;
+      case Type::ArrayTyID:
+      case Type::VectorTyID: {
+        SequentialType *STy = cast<SequentialType>(Ty);
+        Types.push_back(STy->getElementType());
+        break;
+      }
+      case Type::StructTyID: {
+        StructType *STy = cast<StructType>(Ty);
+        if (STy->isOpaque()) return true;
+        for (StructType::element_iterator I = STy->element_begin(),
+                 E = STy->element_end(); I != E; ++I) {
+          Type *InnerTy = *I;
+          if (isa<PointerType>(InnerTy)) return true;
+          if (isa<CompositeType>(InnerTy))
+            Types.push_back(InnerTy);
+        }
+        break;
+      }
     }
-  } else if (isa<UndefValue>(Agg)) {
-    if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Agg->getType())) {
-      if (IdxV < STy->getNumElements())
-        return UndefValue::get(STy->getElementType(IdxV));
-    } else if (SequentialType *STy =
-               dyn_cast<SequentialType>(Agg->getType())) {
-      return UndefValue::get(STy->getElementType());
+    if (--Limit == 0) return true;
+  } while (!Types.empty());
+  return false;
+}
+
+/// Given a value that is stored to a global but never read, determine whether
+/// it's safe to remove the store and the chain of computation that feeds the
+/// store.
+static bool IsSafeComputationToRemove(Value *V, const TargetLibraryInfo *TLI) {
+  do {
+    if (isa<Constant>(V))
+      return true;
+    if (!V->hasOneUse())
+      return false;
+    if (isa<LoadInst>(V) || isa<InvokeInst>(V) || isa<Argument>(V) ||
+        isa<GlobalValue>(V))
+      return false;
+    if (isAllocationFn(V, TLI))
+      return true;
+
+    Instruction *I = cast<Instruction>(V);
+    if (I->mayHaveSideEffects())
+      return false;
+    if (GetElementPtrInst *GEP = dyn_cast<GetElementPtrInst>(I)) {
+      if (!GEP->hasAllConstantIndices())
+        return false;
+    } else if (I->getNumOperands() != 1) {
+      return false;
     }
-  }
-  return 0;
+
+    V = I->getOperand(0);
+  } while (1);
 }
 
+/// CleanupPointerRootUsers - This GV is a pointer root.  Loop over all users
+/// of the global and clean up any that obviously don't assign the global a
+/// value that isn't dynamically allocated.
+///
+static bool CleanupPointerRootUsers(GlobalVariable *GV,
+                                    const TargetLibraryInfo *TLI) {
+  // A brief explanation of leak checkers.  The goal is to find bugs where
+  // pointers are forgotten, causing an accumulating growth in memory
+  // usage over time.  The common strategy for leak checkers is to whitelist the
+  // memory pointed to by globals at exit.  This is popular because it also
+  // solves another problem where the main thread of a C++ program may shut down
+  // before other threads that are still expecting to use those globals.  To
+  // handle that case, we expect the program may create a singleton and never
+  // destroy it.
+
+  bool Changed = false;
+
+  // If Dead[n].first is the only use of a malloc result, we can delete its
+  // chain of computation and the store to the global in Dead[n].second.
+  SmallVector<std::pair<Instruction *, Instruction *>, 32> Dead;
+
+  // Constants can't be pointers to dynamically allocated memory.
+  for (Value::use_iterator UI = GV->use_begin(), E = GV->use_end();
+       UI != E;) {
+    User *U = *UI++;
+    if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(U)) {
+      Value *V = SI->getValueOperand();
+      if (isa<Constant>(V)) {
+        Changed = true;
+        SI->eraseFromParent();
+      } else if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V)) {
+        if (I->hasOneUse())
+          Dead.push_back(std::make_pair(I, SI));
+      }
+    } else if (MemSetInst *MSI = dyn_cast<MemSetInst>(U)) {
+      if (isa<Constant>(MSI->getValue())) {
+        Changed = true;
+        MSI->eraseFromParent();
+      } else if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(MSI->getValue())) {
+        if (I->hasOneUse())
+          Dead.push_back(std::make_pair(I, MSI));
+      }
+    } else if (MemTransferInst *MTI = dyn_cast<MemTransferInst>(U)) {
+      GlobalVariable *MemSrc = dyn_cast<GlobalVariable>(MTI->getSource());
+      if (MemSrc && MemSrc->isConstant()) {
+        Changed = true;
+        MTI->eraseFromParent();
+      } else if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(MemSrc)) {
+        if (I->hasOneUse())
+          Dead.push_back(std::make_pair(I, MTI));
+      }
+    } else if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(U)) {
+      if (CE->use_empty()) {
+        CE->destroyConstant();
+        Changed = true;
+      }
+    } else if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(U)) {
+      if (SafeToDestroyConstant(C)) {
+        C->destroyConstant();
+        // This could have invalidated UI, start over from scratch.
+        Dead.clear();
+        CleanupPointerRootUsers(GV, TLI);
+        return true;
+      }
+    }
+  }
+
+  for (int i = 0, e = Dead.size(); i != e; ++i) {
+    if (IsSafeComputationToRemove(Dead[i].first, TLI)) {
+      Dead[i].second->eraseFromParent();
+      Instruction *I = Dead[i].first;
+      do {
+        if (isAllocationFn(I, TLI))
+          break;
+        Instruction *J = dyn_cast<Instruction>(I->getOperand(0));
+        if (!J)
+          break;
+        I->eraseFromParent();
+        I = J;
+      } while (1);
+      I->eraseFromParent();
+    }
+  }
+
+  return Changed;
+}
 
 /// CleanupConstantGlobalUsers - We just marked GV constant.  Loop over all
 /// users of the global, cleaning up the obvious ones.  This is largely just a
 /// quick scan over the use list to clean up the easy and obvious cruft.  This
 /// returns true if it made a change.
-static bool CleanupConstantGlobalUsers(Value *V, Constant *Init) {
+static bool CleanupConstantGlobalUsers(Value *V, Constant *Init,
+                                       DataLayout *TD, TargetLibraryInfo *TLI) {
   bool Changed = false;
   for (Value::use_iterator UI = V->use_begin(), E = V->use_end(); UI != E;) {
     User *U = *UI++;
@@ -326,11 +489,11 @@ static bool CleanupConstantGlobalUsers(Value *V, Constant *Init) {
         Constant *SubInit = 0;
         if (Init)
           SubInit = ConstantFoldLoadThroughGEPConstantExpr(Init, CE);
-        Changed |= CleanupConstantGlobalUsers(CE, SubInit);
+        Changed |= CleanupConstantGlobalUsers(CE, SubInit, TD, TLI);
       } else if (CE->getOpcode() == Instruction::BitCast &&
                  CE->getType()->isPointerTy()) {
         // Pointer cast, delete any stores and memsets to the global.
-        Changed |= CleanupConstantGlobalUsers(CE, 0);
+        Changed |= CleanupConstantGlobalUsers(CE, 0, TD, TLI);
       }
 
       if (CE->use_empty()) {
@@ -344,11 +507,17 @@ static bool CleanupConstantGlobalUsers(Value *V, Constant *Init) {
       Constant *SubInit = 0;
       if (!isa<ConstantExpr>(GEP->getOperand(0))) {
         ConstantExpr *CE =
-          dyn_cast_or_null<ConstantExpr>(ConstantFoldInstruction(GEP));
+          dyn_cast_or_null<ConstantExpr>(ConstantFoldInstruction(GEP, TD, TLI));
         if (Init && CE && CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr)
           SubInit = ConstantFoldLoadThroughGEPConstantExpr(Init, CE);
+
+        // If the initializer is an all-null value and we have an inbounds GEP,
+        // we already know what the result of any load from that GEP is.
+        // TODO: Handle splats.
+        if (Init && isa<ConstantAggregateZero>(Init) && GEP->isInBounds())
+          SubInit = Constant::getNullValue(GEP->getType()->getElementType());
       }
-      Changed |= CleanupConstantGlobalUsers(GEP, SubInit);
+      Changed |= CleanupConstantGlobalUsers(GEP, SubInit, TD, TLI);
 
       if (GEP->use_empty()) {
         GEP->eraseFromParent();
@@ -366,7 +535,7 @@ static bool CleanupConstantGlobalUsers(Value *V, Constant *Init) {
       if (SafeToDestroyConstant(C)) {
         C->destroyConstant();
         // This could have invalidated UI, start over from scratch.
-        CleanupConstantGlobalUsers(V, Init);
+        CleanupConstantGlobalUsers(V, Init, TD, TLI);
         return true;
       }
     }
@@ -491,7 +660,7 @@ static bool GlobalUsersSafeToSRA(GlobalValue *GV) {
 /// behavior of the program in a more fine-grained way.  We have determined that
 /// this transformation is safe already.  We return the first global variable we
 /// insert so that the caller can reprocess it.
-static GlobalVariable *SRAGlobal(GlobalVariable *GV, const TargetData &TD) {
+static GlobalVariable *SRAGlobal(GlobalVariable *GV, const DataLayout &TD) {
   // Make sure this global only has simple uses that we can SRA.
   if (!GlobalUsersSafeToSRA(GV))
     return 0;
@@ -512,13 +681,12 @@ static GlobalVariable *SRAGlobal(GlobalVariable *GV, const TargetData &TD) {
     NewGlobals.reserve(STy->getNumElements());
     const StructLayout &Layout = *TD.getStructLayout(STy);
     for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; ++i) {
-      Constant *In = getAggregateConstantElement(Init,
-                    ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(STy->getContext()), i));
+      Constant *In = Init->getAggregateElement(i);
       assert(In && "Couldn't get element of initializer?");
       GlobalVariable *NGV = new GlobalVariable(STy->getElementType(i), false,
                                                GlobalVariable::InternalLinkage,
                                                In, GV->getName()+"."+Twine(i),
-                                               GV->isThreadLocal(),
+                                               GV->getThreadLocalMode(),
                                               GV->getType()->getAddressSpace());
       Globals.insert(GV, NGV);
       NewGlobals.push_back(NGV);
@@ -545,14 +713,13 @@ static GlobalVariable *SRAGlobal(GlobalVariable *GV, const TargetData &TD) {
     uint64_t EltSize = TD.getTypeAllocSize(STy->getElementType());
     unsigned EltAlign = TD.getABITypeAlignment(STy->getElementType());
     for (unsigned i = 0, e = NumElements; i != e; ++i) {
-      Constant *In = getAggregateConstantElement(Init,
-                    ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(Init->getContext()), i));
+      Constant *In = Init->getAggregateElement(i);
       assert(In && "Couldn't get element of initializer?");
 
       GlobalVariable *NGV = new GlobalVariable(STy->getElementType(), false,
                                                GlobalVariable::InternalLinkage,
                                                In, GV->getName()+"."+Twine(i),
-                                               GV->isThreadLocal(),
+                                               GV->getThreadLocalMode(),
                                               GV->getType()->getAddressSpace());
       Globals.insert(GV, NGV);
       NewGlobals.push_back(NGV);
@@ -768,7 +935,9 @@ static bool OptimizeAwayTrappingUsesOfValue(Value *V, Constant *NewV) {
 /// value stored into it.  If there are uses of the loaded value that would trap
 /// if the loaded value is dynamically null, then we know that they cannot be
 /// reachable with a null optimize away the load.
-static bool OptimizeAwayTrappingUsesOfLoads(GlobalVariable *GV, Constant *LV) {
+static bool OptimizeAwayTrappingUsesOfLoads(GlobalVariable *GV, Constant *LV,
+                                            DataLayout *TD,
+                                            TargetLibraryInfo *TLI) {
   bool Changed = false;
 
   // Keep track of whether we are able to remove all the uses of the global
@@ -797,7 +966,9 @@ static bool OptimizeAwayTrappingUsesOfLoads(GlobalVariable *GV, Constant *LV) {
       // If we get here we could have other crazy uses that are transitively
       // loaded.
       assert((isa<PHINode>(GlobalUser) || isa<SelectInst>(GlobalUser) ||
-              isa<ConstantExpr>(GlobalUser) || isa<CmpInst>(GlobalUser)) &&
+              isa<ConstantExpr>(GlobalUser) || isa<CmpInst>(GlobalUser) ||
+              isa<BitCastInst>(GlobalUser) ||
+              isa<GetElementPtrInst>(GlobalUser)) &&
              "Only expect load and stores!");
     }
   }
@@ -810,23 +981,29 @@ static bool OptimizeAwayTrappingUsesOfLoads(GlobalVariable *GV, Constant *LV) {
   // If we nuked all of the loads, then none of the stores are needed either,
   // nor is the global.
   if (AllNonStoreUsesGone) {
-    DEBUG(dbgs() << "  *** GLOBAL NOW DEAD!\n");
-    CleanupConstantGlobalUsers(GV, 0);
+    if (isLeakCheckerRoot(GV)) {
+      Changed |= CleanupPointerRootUsers(GV, TLI);
+    } else {
+      Changed = true;
+      CleanupConstantGlobalUsers(GV, 0, TD, TLI);
+    }
     if (GV->use_empty()) {
+      DEBUG(dbgs() << "  *** GLOBAL NOW DEAD!\n");
+      Changed = true;
       GV->eraseFromParent();
       ++NumDeleted;
     }
-    Changed = true;
   }
   return Changed;
 }
 
 /// ConstantPropUsersOf - Walk the use list of V, constant folding all of the
 /// instructions that are foldable.
-static void ConstantPropUsersOf(Value *V) {
+static void ConstantPropUsersOf(Value *V,
+                                DataLayout *TD, TargetLibraryInfo *TLI) {
   for (Value::use_iterator UI = V->use_begin(), E = V->use_end(); UI != E; )
     if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(*UI++))
-      if (Constant *NewC = ConstantFoldInstruction(I)) {
+      if (Constant *NewC = ConstantFoldInstruction(I, TD, TLI)) {
         I->replaceAllUsesWith(NewC);
 
         // Advance UI to the next non-I use to avoid invalidating it!
@@ -846,7 +1023,8 @@ static GlobalVariable *OptimizeGlobalAddressOfMalloc(GlobalVariable *GV,
                                                      CallInst *CI,
                                                      Type *AllocTy,
                                                      ConstantInt *NElements,
-                                                     TargetData* TD) {
+                                                     DataLayout *TD,
+                                                     TargetLibraryInfo *TLI) {
   DEBUG(errs() << "PROMOTING GLOBAL: " << *GV << "  CALL = " << *CI << '\n');
 
   Type *GlobalType;
@@ -864,7 +1042,7 @@ static GlobalVariable *OptimizeGlobalAddressOfMalloc(GlobalVariable *GV,
                                              UndefValue::get(GlobalType),
                                              GV->getName()+".body",
                                              GV,
-                                             GV->isThreadLocal());
+                                             GV->getThreadLocalMode());
 
   // If there are bitcast users of the malloc (which is typical, usually we have
   // a malloc + bitcast) then replace them with uses of the new global.  Update
@@ -897,14 +1075,15 @@ static GlobalVariable *OptimizeGlobalAddressOfMalloc(GlobalVariable *GV,
     new GlobalVariable(Type::getInt1Ty(GV->getContext()), false,
                        GlobalValue::InternalLinkage,
                        ConstantInt::getFalse(GV->getContext()),
-                       GV->getName()+".init", GV->isThreadLocal());
+                       GV->getName()+".init", GV->getThreadLocalMode());
   bool InitBoolUsed = false;
 
   // Loop over all uses of GV, processing them in turn.
   while (!GV->use_empty()) {
     if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(GV->use_back())) {
       // The global is initialized when the store to it occurs.
-      new StoreInst(ConstantInt::getTrue(GV->getContext()), InitBool, SI);
+      new StoreInst(ConstantInt::getTrue(GV->getContext()), InitBool, false, 0,
+                    SI->getOrdering(), SI->getSynchScope(), SI);
       SI->eraseFromParent();
       continue;
     }
@@ -919,7 +1098,10 @@ static GlobalVariable *OptimizeGlobalAddressOfMalloc(GlobalVariable *GV,
 
       ICmpInst *ICI = cast<ICmpInst>(LoadUse.getUser());
       // Replace the cmp X, 0 with a use of the bool value.
-      Value *LV = new LoadInst(InitBool, InitBool->getName()+".val", ICI);
+      // Sink the load to where the compare was, if atomic rules allow us to.
+      Value *LV = new LoadInst(InitBool, InitBool->getName()+".val", false, 0,
+                               LI->getOrdering(), LI->getSynchScope(),
+                               LI->isUnordered() ? (Instruction*)ICI : LI);
       InitBoolUsed = true;
       switch (ICI->getPredicate()) {
       default: llvm_unreachable("Unknown ICmp Predicate!");
@@ -960,9 +1142,9 @@ static GlobalVariable *OptimizeGlobalAddressOfMalloc(GlobalVariable *GV,
   // To further other optimizations, loop over all users of NewGV and try to
   // constant prop them.  This will promote GEP instructions with constant
   // indices into GEP constant-exprs, which will allow global-opt to hack on it.
-  ConstantPropUsersOf(NewGV);
+  ConstantPropUsersOf(NewGV, TD, TLI);
   if (RepValue != NewGV)
-    ConstantPropUsersOf(RepValue);
+    ConstantPropUsersOf(RepValue, TD, TLI);
 
   return NewGV;
 }
@@ -1201,7 +1383,6 @@ static Value *GetHeapSROAValue(Value *V, unsigned FieldNo,
     PHIsToRewrite.push_back(std::make_pair(PN, FieldNo));
   } else {
     llvm_unreachable("Unknown usable value");
-    Result = 0;
   }
 
   return FieldVals[FieldNo] = Result;
@@ -1291,9 +1472,10 @@ static void RewriteUsesOfLoadForHeapSRoA(LoadInst *Load,
 /// PerformHeapAllocSRoA - CI is an allocation of an array of structures.  Break
 /// it up into multiple allocations of arrays of the fields.
 static GlobalVariable *PerformHeapAllocSRoA(GlobalVariable *GV, CallInst *CI,
-                                            Value* NElems, TargetData *TD) {
+                                            Value *NElems, DataLayout *TD,
+                                            const TargetLibraryInfo *TLI) {
   DEBUG(dbgs() << "SROA HEAP ALLOC: " << *GV << "  MALLOC = " << *CI << '\n');
-  Type* MAT = getMallocAllocatedType(CI);
+  Type *MAT = getMallocAllocatedType(CI, TLI);
   StructType *STy = cast<StructType>(MAT);
 
   // There is guaranteed to be at least one use of the malloc (storing
@@ -1316,7 +1498,7 @@ static GlobalVariable *PerformHeapAllocSRoA(GlobalVariable *GV, CallInst *CI,
                          PFieldTy, false, GlobalValue::InternalLinkage,
                          Constant::getNullValue(PFieldTy),
                          GV->getName() + ".f" + Twine(FieldNo), GV,
-                         GV->isThreadLocal());
+                         GV->getThreadLocalMode());
     FieldGlobals.push_back(NGV);
 
     unsigned TypeSize = TD->getTypeAllocSize(FieldTy);
@@ -1374,8 +1556,7 @@ static GlobalVariable *PerformHeapAllocSRoA(GlobalVariable *GV, CallInst *CI,
   for (unsigned i = 0, e = FieldGlobals.size(); i != e; ++i) {
     Value *GVVal = new LoadInst(FieldGlobals[i], "tmp", NullPtrBlock);
     Value *Cmp = new ICmpInst(*NullPtrBlock, ICmpInst::ICMP_NE, GVVal,
-                              Constant::getNullValue(GVVal->getType()),
-                              "tmp");
+                              Constant::getNullValue(GVVal->getType()));
     BasicBlock *FreeBlock = BasicBlock::Create(Cmp->getContext(), "free_it",
                                                OrigBB->getParent());
     BasicBlock *NextBlock = BasicBlock::Create(Cmp->getContext(), "next",
@@ -1481,8 +1662,10 @@ static GlobalVariable *PerformHeapAllocSRoA(GlobalVariable *GV, CallInst *CI,
 static bool TryToOptimizeStoreOfMallocToGlobal(GlobalVariable *GV,
                                                CallInst *CI,
                                                Type *AllocTy,
+                                               AtomicOrdering Ordering,
                                                Module::global_iterator &GVI,
-                                               TargetData *TD) {
+                                               DataLayout *TD,
+                                               TargetLibraryInfo *TLI) {
   if (!TD)
     return false;
 
@@ -1501,7 +1684,7 @@ static bool TryToOptimizeStoreOfMallocToGlobal(GlobalVariable *GV,
 
   // We can't optimize this if the malloc itself is used in a complex way,
   // for example, being stored into multiple globals.  This allows the
-  // malloc to be stored into the specified global, loaded setcc'd, and
+  // malloc to be stored into the specified global, loaded icmp'd, and
   // GEP'd.  These are all things we could transform to using the global
   // for.
   SmallPtrSet<const PHINode*, 8> PHIs;
@@ -1513,7 +1696,7 @@ static bool TryToOptimizeStoreOfMallocToGlobal(GlobalVariable *GV,
   // This eliminates dynamic allocation, avoids an indirection accessing the
   // data, and exposes the resultant global to further GlobalOpt.
   // We cannot optimize the malloc if we cannot determine malloc array size.
-  Value *NElems = getMallocArraySize(CI, TD, true);
+  Value *NElems = getMallocArraySize(CI, TD, TLI, true);
   if (!NElems)
     return false;
 
@@ -1522,7 +1705,7 @@ static bool TryToOptimizeStoreOfMallocToGlobal(GlobalVariable *GV,
     // (2048 bytes currently), as we don't want to introduce a 16M global or
     // something.
     if (NElements->getZExtValue() * TD->getTypeAllocSize(AllocTy) < 2048) {
-      GVI = OptimizeGlobalAddressOfMalloc(GV, CI, AllocTy, NElements, TD);
+      GVI = OptimizeGlobalAddressOfMalloc(GV, CI, AllocTy, NElements, TD, TLI);
       return true;
     }
 
@@ -1530,6 +1713,9 @@ static bool TryToOptimizeStoreOfMallocToGlobal(GlobalVariable *GV,
   // into multiple malloc'd arrays, one for each field.  This is basically
   // SRoA for malloc'd memory.
 
+  if (Ordering != NotAtomic)
+    return false;
+
   // If this is an allocation of a fixed size array of structs, analyze as a
   // variable size array.  malloc [100 x struct],1 -> malloc struct, 100
   if (NElems == ConstantInt::get(CI->getArgOperand(0)->getType(), 1))
@@ -1547,7 +1733,7 @@ static bool TryToOptimizeStoreOfMallocToGlobal(GlobalVariable *GV,
 
     // If this is a fixed size array, transform the Malloc to be an alloc of
     // structs.  malloc [100 x struct],1 -> malloc struct, 100
-    if (ArrayType *AT = dyn_cast<ArrayType>(getMallocAllocatedType(CI))) {
+    if (ArrayType *AT = dyn_cast<ArrayType>(getMallocAllocatedType(CI, TLI))) {
       Type *IntPtrTy = TD->getIntPtrType(CI->getContext());
       unsigned TypeSize = TD->getStructLayout(AllocSTy)->getSizeInBytes();
       Value *AllocSize = ConstantInt::get(IntPtrTy, TypeSize);
@@ -1558,11 +1744,14 @@ static bool TryToOptimizeStoreOfMallocToGlobal(GlobalVariable *GV,
       Instruction *Cast = new BitCastInst(Malloc, CI->getType(), "tmp", CI);
       CI->replaceAllUsesWith(Cast);
       CI->eraseFromParent();
-      CI = dyn_cast<BitCastInst>(Malloc) ?
-        extractMallocCallFromBitCast(Malloc) : cast<CallInst>(Malloc);
+      if (BitCastInst *BCI = dyn_cast<BitCastInst>(Malloc))
+        CI = cast<CallInst>(BCI->getOperand(0));
+      else
+        CI = cast<CallInst>(Malloc);
     }
 
-    GVI = PerformHeapAllocSRoA(GV, CI, getMallocArraySize(CI, TD, true),TD);
+    GVI = PerformHeapAllocSRoA(GV, CI, getMallocArraySize(CI, TD, TLI, true),
+                               TD, TLI);
     return true;
   }
 
@@ -1572,8 +1761,9 @@ static bool TryToOptimizeStoreOfMallocToGlobal(GlobalVariable *GV,
 // OptimizeOnceStoredGlobal - Try to optimize globals based on the knowledge
 // that only one value (besides its initializer) is ever stored to the global.
 static bool OptimizeOnceStoredGlobal(GlobalVariable *GV, Value *StoredOnceVal,
+                                     AtomicOrdering Ordering,
                                      Module::global_iterator &GVI,
-                                     TargetData *TD) {
+                                     DataLayout *TD, TargetLibraryInfo *TLI) {
   // Ignore no-op GEPs and bitcasts.
   StoredOnceVal = StoredOnceVal->stripPointerCasts();
 
@@ -1588,12 +1778,13 @@ static bool OptimizeOnceStoredGlobal(GlobalVariable *GV, Value *StoredOnceVal,
         SOVC = ConstantExpr::getBitCast(SOVC, GV->getInitializer()->getType());
 
       // Optimize away any trapping uses of the loaded value.
-      if (OptimizeAwayTrappingUsesOfLoads(GV, SOVC))
+      if (OptimizeAwayTrappingUsesOfLoads(GV, SOVC, TD, TLI))
         return true;
-    } else if (CallInst *CI = extractMallocCall(StoredOnceVal)) {
-      Type* MallocType = getMallocAllocatedType(CI);
-      if (MallocType && TryToOptimizeStoreOfMallocToGlobal(GV, CI, MallocType,
-                                                           GVI, TD))
+    } else if (CallInst *CI = extractMallocCall(StoredOnceVal, TLI)) {
+      Type *MallocType = getMallocAllocatedType(CI, TLI);
+      if (MallocType &&
+          TryToOptimizeStoreOfMallocToGlobal(GV, CI, MallocType, Ordering, GVI,
+                                             TD, TLI))
         return true;
     }
   }
@@ -1634,7 +1825,8 @@ static bool TryToShrinkGlobalToBoolean(GlobalVariable *GV, Constant *OtherVal) {
                                              GlobalValue::InternalLinkage,
                                         ConstantInt::getFalse(GV->getContext()),
                                              GV->getName()+".b",
-                                             GV->isThreadLocal());
+                                             GV->getThreadLocalMode(),
+                                             GV->getType()->getAddressSpace());
   GV->getParent()->getGlobalList().insert(GV, NewGV);
 
   Constant *InitVal = GV->getInitializer();
@@ -1669,7 +1861,8 @@ static bool TryToShrinkGlobalToBoolean(GlobalVariable *GV, Constant *OtherVal) {
         if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(StoredVal)) {
           assert(LI->getOperand(0) == GV && "Not a copy!");
           // Insert a new load, to preserve the saved value.
-          StoreVal = new LoadInst(NewGV, LI->getName()+".b", LI);
+          StoreVal = new LoadInst(NewGV, LI->getName()+".b", false, 0,
+                                  LI->getOrdering(), LI->getSynchScope(), LI);
         } else {
           assert((isa<CastInst>(StoredVal) || isa<SelectInst>(StoredVal)) &&
                  "This is not a form that we understand!");
@@ -1677,11 +1870,13 @@ static bool TryToShrinkGlobalToBoolean(GlobalVariable *GV, Constant *OtherVal) {
           assert(isa<LoadInst>(StoreVal) && "Not a load of NewGV!");
         }
       }
-      new StoreInst(StoreVal, NewGV, SI);
+      new StoreInst(StoreVal, NewGV, false, 0,
+                    SI->getOrdering(), SI->getSynchScope(), SI);
     } else {
       // Change the load into a load of bool then a select.
       LoadInst *LI = cast<LoadInst>(UI);
-      LoadInst *NLI = new LoadInst(NewGV, LI->getName()+".b", LI);
+      LoadInst *NLI = new LoadInst(NewGV, LI->getName()+".b", false, 0,
+                                   LI->getOrdering(), LI->getSynchScope(), LI);
       Value *NSI;
       if (IsOneZero)
         NSI = new ZExtInst(NLI, LI->getType(), "", LI);
@@ -1698,11 +1893,11 @@ static bool TryToShrinkGlobalToBoolean(GlobalVariable *GV, Constant *OtherVal) {
 }
 
 
-/// ProcessInternalGlobal - Analyze the specified global variable and optimize
-/// it if possible.  If we make a change, return true.
+/// ProcessGlobal - Analyze the specified global variable and optimize it if
+/// possible.  If we make a change, return true.
 bool GlobalOpt::ProcessGlobal(GlobalVariable *GV,
                               Module::global_iterator &GVI) {
-  if (!GV->hasLocalLinkage())
+  if (!GV->isDiscardableIfUnused())
     return false;
 
   // Do more involved optimizations if the global is internal.
@@ -1715,6 +1910,9 @@ bool GlobalOpt::ProcessGlobal(GlobalVariable *GV,
     return true;
   }
 
+  if (!GV->hasLocalLinkage())
+    return false;
+
   SmallPtrSet<const PHINode*, 16> PHIUsers;
   GlobalStatus GS;
 
@@ -1736,7 +1934,7 @@ bool GlobalOpt::ProcessGlobal(GlobalVariable *GV,
 /// it if possible.  If we make a change, return true.
 bool GlobalOpt::ProcessInternalGlobal(GlobalVariable *GV,
                                       Module::global_iterator &GVI,
-                                      const SmallPtrSet<const PHINode*, 16> &PHIUsers,
+                                const SmallPtrSet<const PHINode*, 16> &PHIUsers,
                                       const GlobalStatus &GS) {
   // If this is a first class global and has only one accessing function
   // and this function is main (which we know is not recursive we can make
@@ -1754,11 +1952,11 @@ bool GlobalOpt::ProcessInternalGlobal(GlobalVariable *GV,
       GS.AccessingFunction->hasExternalLinkage() &&
       GV->getType()->getAddressSpace() == 0) {
     DEBUG(dbgs() << "LOCALIZING GLOBAL: " << *GV);
-    InstructionFirstI = const_cast<Instruction&>(*GS.AccessingFunction
+    Instruction &FirstI = const_cast<Instruction&>(*GS.AccessingFunction
                                                    ->getEntryBlock().begin());
-    TypeElemTy = GV->getType()->getElementType();
+    Type *ElemTy = GV->getType()->getElementType();
     // FIXME: Pass Global's alignment when globals have alignment
-    AllocaInstAlloca = new AllocaInst(ElemTy, NULL, GV->getName(), &FirstI);
+    AllocaInst *Alloca = new AllocaInst(ElemTy, NULL, GV->getName(), &FirstI);
     if (!isa<UndefValue>(GV->getInitializer()))
       new StoreInst(GV->getInitializer(), Alloca, &FirstI);
 
@@ -1773,9 +1971,15 @@ bool GlobalOpt::ProcessInternalGlobal(GlobalVariable *GV,
   if (!GS.isLoaded) {
     DEBUG(dbgs() << "GLOBAL NEVER LOADED: " << *GV);
 
-    // Delete any stores we can find to the global.  We may not be able to
-    // make it completely dead though.
-    bool Changed = CleanupConstantGlobalUsers(GV, GV->getInitializer());
+    bool Changed;
+    if (isLeakCheckerRoot(GV)) {
+      // Delete any constant stores to the global.
+      Changed = CleanupPointerRootUsers(GV, TLI);
+    } else {
+      // Delete any stores we can find to the global.  We may not be able to
+      // make it completely dead though.
+      Changed = CleanupConstantGlobalUsers(GV, GV->getInitializer(), TD, TLI);
+    }
 
     // If the global is dead now, delete it.
     if (GV->use_empty()) {
@@ -1786,11 +1990,11 @@ bool GlobalOpt::ProcessInternalGlobal(GlobalVariable *GV,
     return Changed;
 
   } else if (GS.StoredType <= GlobalStatus::isInitializerStored) {
-    DEBUG(dbgs() << "MARKING CONSTANT: " << *GV);
+    DEBUG(dbgs() << "MARKING CONSTANT: " << *GV << "\n");
     GV->setConstant(true);
 
     // Clean up any obviously simplifiable users now.
-    CleanupConstantGlobalUsers(GV, GV->getInitializer());
+    CleanupConstantGlobalUsers(GV, GV->getInitializer(), TD, TLI);
 
     // If the global is dead now, just nuke it.
     if (GV->use_empty()) {
@@ -1803,7 +2007,7 @@ bool GlobalOpt::ProcessInternalGlobal(GlobalVariable *GV,
     ++NumMarked;
     return true;
   } else if (!GV->getInitializer()->getType()->isSingleValueType()) {
-    if (TargetData *TD = getAnalysisIfAvailable<TargetData>())
+    if (DataLayout *TD = getAnalysisIfAvailable<DataLayout>())
       if (GlobalVariable *FirstNewGV = SRAGlobal(GV, *TD)) {
         GVI = FirstNewGV;  // Don't skip the newly produced globals!
         return true;
@@ -1819,11 +2023,11 @@ bool GlobalOpt::ProcessInternalGlobal(GlobalVariable *GV,
         GV->setInitializer(SOVConstant);
 
         // Clean up any obviously simplifiable users now.
-        CleanupConstantGlobalUsers(GV, GV->getInitializer());
+        CleanupConstantGlobalUsers(GV, GV->getInitializer(), TD, TLI);
 
         if (GV->use_empty()) {
           DEBUG(dbgs() << "   *** Substituting initializer allowed us to "
-                << "simplify all users and delete global!\n");
+                       << "simplify all users and delete global!\n");
           GV->eraseFromParent();
           ++NumDeleted;
         } else {
@@ -1835,8 +2039,8 @@ bool GlobalOpt::ProcessInternalGlobal(GlobalVariable *GV,
 
     // Try to optimize globals based on the knowledge that only one value
     // (besides its initializer) is ever stored to the global.
-    if (OptimizeOnceStoredGlobal(GV, GS.StoredOnceValue, GVI,
-                                 getAnalysisIfAvailable<TargetData>()))
+    if (OptimizeOnceStoredGlobal(GV, GS.StoredOnceValue, GS.Ordering, GVI,
+                                 TD, TLI))
       return true;
 
     // Otherwise, if the global was not a boolean, we can shrink it to be a
@@ -1855,28 +2059,33 @@ bool GlobalOpt::ProcessInternalGlobal(GlobalVariable *GV,
 /// function, changing them to FastCC.
 static void ChangeCalleesToFastCall(Function *F) {
   for (Value::use_iterator UI = F->use_begin(), E = F->use_end(); UI != E;++UI){
+    if (isa<BlockAddress>(*UI))
+      continue;
     CallSite User(cast<Instruction>(*UI));
     User.setCallingConv(CallingConv::Fast);
   }
 }
 
-static AttrListPtr StripNest(const AttrListPtr &Attrs) {
+static AttributeSet StripNest(LLVMContext &C, const AttributeSet &Attrs) {
   for (unsigned i = 0, e = Attrs.getNumSlots(); i != e; ++i) {
-    if ((Attrs.getSlot(i).Attrs & Attribute::Nest) == 0)
+    unsigned Index = Attrs.getSlotIndex(i);
+    if (!Attrs.getSlotAttributes(i).hasAttribute(Index, Attribute::Nest))
       continue;
 
     // There can be only one.
-    return Attrs.removeAttr(Attrs.getSlot(i).Index, Attribute::Nest);
+    return Attrs.removeAttribute(C, Index, Attribute::Nest);
   }
 
   return Attrs;
 }
 
 static void RemoveNestAttribute(Function *F) {
-  F->setAttributes(StripNest(F->getAttributes()));
+  F->setAttributes(StripNest(F->getContext(), F->getAttributes()));
   for (Value::use_iterator UI = F->use_begin(), E = F->use_end(); UI != E;++UI){
+    if (isa<BlockAddress>(*UI))
+      continue;
     CallSite User(cast<Instruction>(*UI));
-    User.setAttributes(StripNest(User.getAttributes()));
+    User.setAttributes(StripNest(F->getContext(), User.getAttributes()));
   }
 }
 
@@ -1889,7 +2098,7 @@ bool GlobalOpt::OptimizeFunctions(Module &M) {
     if (!F->hasName() && !F->isDeclaration())
       F->setLinkage(GlobalValue::InternalLinkage);
     F->removeDeadConstantUsers();
-    if (F->use_empty() && (F->hasLocalLinkage() || F->hasLinkOnceLinkage())) {
+    if (F->isDefTriviallyDead()) {
       F->eraseFromParent();
       Changed = true;
       ++NumFnDeleted;
@@ -1929,8 +2138,7 @@ bool GlobalOpt::OptimizeGlobalVars(Module &M) {
     // Simplify the initializer.
     if (GV->hasInitializer())
       if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(GV->getInitializer())) {
-        TargetData *TD = getAnalysisIfAvailable<TargetData>();
-        Constant *New = ConstantFoldConstantExpression(CE, TD);
+        Constant *New = ConstantFoldConstantExpression(CE, TD, TLI);
         if (New && New != CE)
           GV->setInitializer(New);
       }
@@ -1945,7 +2153,7 @@ bool GlobalOpt::OptimizeGlobalVars(Module &M) {
 GlobalVariable *GlobalOpt::FindGlobalCtors(Module &M) {
   GlobalVariable *GV = M.getGlobalVariable("llvm.global_ctors");
   if (GV == 0) return 0;
-  
+
   // Verify that the initializer is simple enough for us to handle. We are
   // only allowed to optimize the initializer if it is unique.
   if (!GV->hasUniqueInitializer()) return 0;
@@ -2031,7 +2239,7 @@ static GlobalVariable *InstallGlobalCtors(GlobalVariable *GCL,
   // Create the new global and insert it next to the existing list.
   GlobalVariable *NGV = new GlobalVariable(CA->getType(), GCL->isConstant(),
                                            GCL->getLinkage(), CA, "",
-                                           GCL->isThreadLocal());
+                                           GCL->getThreadLocalMode());
   GCL->getParent()->getGlobalList().insert(GCL, NGV);
   NGV->takeName(GCL);
 
@@ -2051,16 +2259,10 @@ static GlobalVariable *InstallGlobalCtors(GlobalVariable *GCL,
 }
 
 
-static Constant *getVal(DenseMap<Value*, Constant*> &ComputedValues, Value *V) {
-  if (Constant *CV = dyn_cast<Constant>(V)) return CV;
-  Constant *R = ComputedValues[V];
-  assert(R && "Reference to an uncomputed value!");
-  return R;
-}
-
-static inline bool 
+static inline bool
 isSimpleEnoughValueToCommit(Constant *C,
-                            SmallPtrSet<Constant*, 8> &SimpleConstants);
+                            SmallPtrSet<Constant*, 8> &SimpleConstants,
+                            const DataLayout *TD);
 
 
 /// isSimpleEnoughValueToCommit - Return true if the specified constant can be
@@ -2072,58 +2274,67 @@ isSimpleEnoughValueToCommit(Constant *C,
 /// in SimpleConstants to avoid having to rescan the same constants all the
 /// time.
 static bool isSimpleEnoughValueToCommitHelper(Constant *C,
-                                   SmallPtrSet<Constant*, 8> &SimpleConstants) {
+                                   SmallPtrSet<Constant*, 8> &SimpleConstants,
+                                   const DataLayout *TD) {
   // Simple integer, undef, constant aggregate zero, global addresses, etc are
   // all supported.
   if (C->getNumOperands() == 0 || isa<BlockAddress>(C) ||
       isa<GlobalValue>(C))
     return true;
-  
+
   // Aggregate values are safe if all their elements are.
   if (isa<ConstantArray>(C) || isa<ConstantStruct>(C) ||
       isa<ConstantVector>(C)) {
     for (unsigned i = 0, e = C->getNumOperands(); i != e; ++i) {
       Constant *Op = cast<Constant>(C->getOperand(i));
-      if (!isSimpleEnoughValueToCommit(Op, SimpleConstants))
+      if (!isSimpleEnoughValueToCommit(Op, SimpleConstants, TD))
         return false;
     }
     return true;
   }
-  
+
   // We don't know exactly what relocations are allowed in constant expressions,
   // so we allow &global+constantoffset, which is safe and uniformly supported
   // across targets.
   ConstantExpr *CE = cast<ConstantExpr>(C);
   switch (CE->getOpcode()) {
   case Instruction::BitCast:
+    // Bitcast is fine if the casted value is fine.
+    return isSimpleEnoughValueToCommit(CE->getOperand(0), SimpleConstants, TD);
+
   case Instruction::IntToPtr:
   case Instruction::PtrToInt:
-    // These casts are always fine if the casted value is.
-    return isSimpleEnoughValueToCommit(CE->getOperand(0), SimpleConstants);
-      
+    // int <=> ptr is fine if the int type is the same size as the
+    // pointer type.
+    if (!TD || TD->getTypeSizeInBits(CE->getType()) !=
+               TD->getTypeSizeInBits(CE->getOperand(0)->getType()))
+      return false;
+    return isSimpleEnoughValueToCommit(CE->getOperand(0), SimpleConstants, TD);
+
   // GEP is fine if it is simple + constant offset.
   case Instruction::GetElementPtr:
     for (unsigned i = 1, e = CE->getNumOperands(); i != e; ++i)
       if (!isa<ConstantInt>(CE->getOperand(i)))
         return false;
-    return isSimpleEnoughValueToCommit(CE->getOperand(0), SimpleConstants);
-      
+    return isSimpleEnoughValueToCommit(CE->getOperand(0), SimpleConstants, TD);
+
   case Instruction::Add:
     // We allow simple+cst.
     if (!isa<ConstantInt>(CE->getOperand(1)))
       return false;
-    return isSimpleEnoughValueToCommit(CE->getOperand(0), SimpleConstants);
+    return isSimpleEnoughValueToCommit(CE->getOperand(0), SimpleConstants, TD);
   }
   return false;
 }
 
-static inline bool 
+static inline bool
 isSimpleEnoughValueToCommit(Constant *C,
-                            SmallPtrSet<Constant*, 8> &SimpleConstants) {
+                            SmallPtrSet<Constant*, 8> &SimpleConstants,
+                            const DataLayout *TD) {
   // If we already checked this constant, we win.
   if (!SimpleConstants.insert(C)) return true;
   // Check the constant.
-  return isSimpleEnoughValueToCommitHelper(C, SimpleConstants);
+  return isSimpleEnoughValueToCommitHelper(C, SimpleConstants, TD);
 }
 
 
@@ -2164,7 +2375,7 @@ static bool isSimpleEnoughPointerToCommit(Constant *C) {
         return false;
 
       return ConstantFoldLoadThroughGEPConstantExpr(GV->getInitializer(), CE);
-    
+
     // A constantexpr bitcast from a pointer to another pointer is a no-op,
     // and we know how to evaluate it by moving the bitcast from the pointer
     // operand to the value operand.
@@ -2175,7 +2386,7 @@ static bool isSimpleEnoughPointerToCommit(Constant *C) {
       return cast<GlobalVariable>(CE->getOperand(0))->hasUniqueInitializer();
     }
   }
-  
+
   return false;
 }
 
@@ -2190,23 +2401,11 @@ static Constant *EvaluateStoreInto(Constant *Init, Constant *Val,
     return Val;
   }
 
-  std::vector<Constant*> Elts;
+  SmallVector<Constant*, 32> Elts;
   if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Init->getType())) {
-
     // Break up the constant into its elements.
-    if (ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(Init)) {
-      for (User::op_iterator i = CS->op_begin(), e = CS->op_end(); i != e; ++i)
-        Elts.push_back(cast<Constant>(*i));
-    } else if (isa<ConstantAggregateZero>(Init)) {
-      for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; ++i)
-        Elts.push_back(Constant::getNullValue(STy->getElementType(i)));
-    } else if (isa<UndefValue>(Init)) {
-      for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; ++i)
-        Elts.push_back(UndefValue::get(STy->getElementType(i)));
-    } else {
-      llvm_unreachable("This code is out of sync with "
-             " ConstantFoldLoadThroughGEPConstantExpr");
-    }
+    for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; ++i)
+      Elts.push_back(Init->getAggregateElement(i));
 
     // Replace the element that we are supposed to.
     ConstantInt *CU = cast<ConstantInt>(Addr->getOperand(OpNo));
@@ -2217,7 +2416,7 @@ static Constant *EvaluateStoreInto(Constant *Init, Constant *Val,
     // Return the modified struct.
     return ConstantStruct::get(STy, Elts);
   }
-  
+
   ConstantInt *CI = cast<ConstantInt>(Addr->getOperand(OpNo));
   SequentialType *InitTy = cast<SequentialType>(Init->getType());
 
@@ -2225,22 +2424,11 @@ static Constant *EvaluateStoreInto(Constant *Init, Constant *Val,
   if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(InitTy))
     NumElts = ATy->getNumElements();
   else
-    NumElts = cast<VectorType>(InitTy)->getNumElements();
+    NumElts = InitTy->getVectorNumElements();
 
   // Break up the array into elements.
-  if (ConstantArray *CA = dyn_cast<ConstantArray>(Init)) {
-    for (User::op_iterator i = CA->op_begin(), e = CA->op_end(); i != e; ++i)
-      Elts.push_back(cast<Constant>(*i));
-  } else if (ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(Init)) {
-    for (User::op_iterator i = CV->op_begin(), e = CV->op_end(); i != e; ++i)
-      Elts.push_back(cast<Constant>(*i));
-  } else if (isa<ConstantAggregateZero>(Init)) {
-    Elts.assign(NumElts, Constant::getNullValue(InitTy->getElementType()));
-  } else {
-    assert(isa<UndefValue>(Init) && "This code is out of sync with "
-           " ConstantFoldLoadThroughGEPConstantExpr");
-    Elts.assign(NumElts, UndefValue::get(InitTy->getElementType()));
-  }
+  for (uint64_t i = 0, e = NumElts; i != e; ++i)
+    Elts.push_back(Init->getAggregateElement(i));
 
   assert(CI->getZExtValue() < NumElts);
   Elts[CI->getZExtValue()] =
@@ -2265,15 +2453,109 @@ static void CommitValueTo(Constant *Val, Constant *Addr) {
   GV->setInitializer(EvaluateStoreInto(GV->getInitializer(), Val, CE, 2));
 }
 
+namespace {
+
+/// Evaluator - This class evaluates LLVM IR, producing the Constant
+/// representing each SSA instruction.  Changes to global variables are stored
+/// in a mapping that can be iterated over after the evaluation is complete.
+/// Once an evaluation call fails, the evaluation object should not be reused.
+class Evaluator {
+public:
+  Evaluator(const DataLayout *TD, const TargetLibraryInfo *TLI)
+    : TD(TD), TLI(TLI) {
+    ValueStack.push_back(new DenseMap<Value*, Constant*>);
+  }
+
+  ~Evaluator() {
+    DeleteContainerPointers(ValueStack);
+    while (!AllocaTmps.empty()) {
+      GlobalVariable *Tmp = AllocaTmps.back();
+      AllocaTmps.pop_back();
+
+      // If there are still users of the alloca, the program is doing something
+      // silly, e.g. storing the address of the alloca somewhere and using it
+      // later.  Since this is undefined, we'll just make it be null.
+      if (!Tmp->use_empty())
+        Tmp->replaceAllUsesWith(Constant::getNullValue(Tmp->getType()));
+      delete Tmp;
+    }
+  }
+
+  /// EvaluateFunction - Evaluate a call to function F, returning true if
+  /// successful, false if we can't evaluate it.  ActualArgs contains the formal
+  /// arguments for the function.
+  bool EvaluateFunction(Function *F, Constant *&RetVal,
+                        const SmallVectorImpl<Constant*> &ActualArgs);
+
+  /// EvaluateBlock - Evaluate all instructions in block BB, returning true if
+  /// successful, false if we can't evaluate it.  NewBB returns the next BB that
+  /// control flows into, or null upon return.
+  bool EvaluateBlock(BasicBlock::iterator CurInst, BasicBlock *&NextBB);
+
+  Constant *getVal(Value *V) {
+    if (Constant *CV = dyn_cast<Constant>(V)) return CV;
+    Constant *R = ValueStack.back()->lookup(V);
+    assert(R && "Reference to an uncomputed value!");
+    return R;
+  }
+
+  void setVal(Value *V, Constant *C) {
+    ValueStack.back()->operator[](V) = C;
+  }
+
+  const DenseMap<Constant*, Constant*> &getMutatedMemory() const {
+    return MutatedMemory;
+  }
+
+  const SmallPtrSet<GlobalVariable*, 8> &getInvariants() const {
+    return Invariants;
+  }
+
+private:
+  Constant *ComputeLoadResult(Constant *P);
+
+  /// ValueStack - As we compute SSA register values, we store their contents
+  /// here. The back of the vector contains the current function and the stack
+  /// contains the values in the calling frames.
+  SmallVector<DenseMap<Value*, Constant*>*, 4> ValueStack;
+
+  /// CallStack - This is used to detect recursion.  In pathological situations
+  /// we could hit exponential behavior, but at least there is nothing
+  /// unbounded.
+  SmallVector<Function*, 4> CallStack;
+
+  /// MutatedMemory - For each store we execute, we update this map.  Loads
+  /// check this to get the most up-to-date value.  If evaluation is successful,
+  /// this state is committed to the process.
+  DenseMap<Constant*, Constant*> MutatedMemory;
+
+  /// AllocaTmps - To 'execute' an alloca, we create a temporary global variable
+  /// to represent its body.  This vector is needed so we can delete the
+  /// temporary globals when we are done.
+  SmallVector<GlobalVariable*, 32> AllocaTmps;
+
+  /// Invariants - These global variables have been marked invariant by the
+  /// static constructor.
+  SmallPtrSet<GlobalVariable*, 8> Invariants;
+
+  /// SimpleConstants - These are constants we have checked and know to be
+  /// simple enough to live in a static initializer of a global.
+  SmallPtrSet<Constant*, 8> SimpleConstants;
+
+  const DataLayout *TD;
+  const TargetLibraryInfo *TLI;
+};
+
+}  // anonymous namespace
+
 /// ComputeLoadResult - Return the value that would be computed by a load from
 /// P after the stores reflected by 'memory' have been performed.  If we can't
 /// decide, return null.
-static Constant *ComputeLoadResult(Constant *P,
-                                const DenseMap<Constant*, Constant*> &Memory) {
+Constant *Evaluator::ComputeLoadResult(Constant *P) {
   // If this memory location has been recently stored, use the stored value: it
   // is the most up-to-date.
-  DenseMap<Constant*, Constant*>::const_iterator I = Memory.find(P);
-  if (I != Memory.end()) return I->second;
+  DenseMap<Constant*, Constant*>::const_iterator I = MutatedMemory.find(P);
+  if (I != MutatedMemory.end()) return I->second;
 
   // Access it.
   if (GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(P)) {
@@ -2294,67 +2576,54 @@ static Constant *ComputeLoadResult(Constant *P,
   return 0;  // don't know how to evaluate.
 }
 
-/// EvaluateFunction - Evaluate a call to function F, returning true if
-/// successful, false if we can't evaluate it.  ActualArgs contains the formal
-/// arguments for the function.
-static bool EvaluateFunction(Function *F, Constant *&RetVal,
-                             const SmallVectorImpl<Constant*> &ActualArgs,
-                             std::vector<Function*> &CallStack,
-                             DenseMap<Constant*, Constant*> &MutatedMemory,
-                             std::vector<GlobalVariable*> &AllocaTmps,
-                             SmallPtrSet<Constant*, 8> &SimpleConstants,
-                             const TargetData *TD) {
-  // Check to see if this function is already executing (recursion).  If so,
-  // bail out.  TODO: we might want to accept limited recursion.
-  if (std::find(CallStack.begin(), CallStack.end(), F) != CallStack.end())
-    return false;
-
-  CallStack.push_back(F);
-
-  /// Values - As we compute SSA register values, we store their contents here.
-  DenseMap<Value*, Constant*> Values;
-
-  // Initialize arguments to the incoming values specified.
-  unsigned ArgNo = 0;
-  for (Function::arg_iterator AI = F->arg_begin(), E = F->arg_end(); AI != E;
-       ++AI, ++ArgNo)
-    Values[AI] = ActualArgs[ArgNo];
-
-  /// ExecutedBlocks - We only handle non-looping, non-recursive code.  As such,
-  /// we can only evaluate any one basic block at most once.  This set keeps
-  /// track of what we have executed so we can detect recursive cases etc.
-  SmallPtrSet<BasicBlock*, 32> ExecutedBlocks;
-
-  // CurInst - The current instruction we're evaluating.
-  BasicBlock::iterator CurInst = F->begin()->begin();
-
+/// EvaluateBlock - Evaluate all instructions in block BB, returning true if
+/// successful, false if we can't evaluate it.  NewBB returns the next BB that
+/// control flows into, or null upon return.
+bool Evaluator::EvaluateBlock(BasicBlock::iterator CurInst,
+                              BasicBlock *&NextBB) {
   // This is the main evaluation loop.
   while (1) {
     Constant *InstResult = 0;
 
+    DEBUG(dbgs() << "Evaluating Instruction: " << *CurInst << "\n");
+
     if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(CurInst)) {
-      if (SI->isVolatile()) return false;  // no volatile accesses.
-      Constant *Ptr = getVal(Values, SI->getOperand(1));
-      if (!isSimpleEnoughPointerToCommit(Ptr))
+      if (!SI->isSimple()) {
+        DEBUG(dbgs() << "Store is not simple! Can not evaluate.\n");
+        return false;  // no volatile/atomic accesses.
+      }
+      Constant *Ptr = getVal(SI->getOperand(1));
+      if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Ptr)) {
+        DEBUG(dbgs() << "Folding constant ptr expression: " << *Ptr);
+        Ptr = ConstantFoldConstantExpression(CE, TD, TLI);
+        DEBUG(dbgs() << "; To: " << *Ptr << "\n");
+      }
+      if (!isSimpleEnoughPointerToCommit(Ptr)) {
         // If this is too complex for us to commit, reject it.
+        DEBUG(dbgs() << "Pointer is too complex for us to evaluate store.");
         return false;
-      
-      Constant *Val = getVal(Values, SI->getOperand(0));
+      }
+
+      Constant *Val = getVal(SI->getOperand(0));
 
       // If this might be too difficult for the backend to handle (e.g. the addr
       // of one global variable divided by another) then we can't commit it.
-      if (!isSimpleEnoughValueToCommit(Val, SimpleConstants))
+      if (!isSimpleEnoughValueToCommit(Val, SimpleConstants, TD)) {
+        DEBUG(dbgs() << "Store value is too complex to evaluate store. " << *Val
+              << "\n");
         return false;
-        
-      if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Ptr))
+      }
+
+      if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Ptr)) {
         if (CE->getOpcode() == Instruction::BitCast) {
+          DEBUG(dbgs() << "Attempting to resolve bitcast on constant ptr.\n");
           // If we're evaluating a store through a bitcast, then we need
           // to pull the bitcast off the pointer type and push it onto the
           // stored value.
           Ptr = CE->getOperand(0);
-          
-          Type *NewTy=cast<PointerType>(Ptr->getType())->getElementType();
-          
+
+          Type *NewTy = cast<PointerType>(Ptr->getType())->getElementType();
+
           // In order to push the bitcast onto the stored value, a bitcast
           // from NewTy to Val's type must be legal.  If it's not, we can try
           // introspecting NewTy to find a legal conversion.
@@ -2365,178 +2634,271 @@ static bool EvaluateFunction(Function *F, Constant *&RetVal,
             if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(NewTy)) {
               NewTy = STy->getTypeAtIndex(0U);
 
-              IntegerType *IdxTy =IntegerType::get(NewTy->getContext(), 32);
+              IntegerType *IdxTy = IntegerType::get(NewTy->getContext(), 32);
               Constant *IdxZero = ConstantInt::get(IdxTy, 0, false);
               Constant * const IdxList[] = {IdxZero, IdxZero};
 
               Ptr = ConstantExpr::getGetElementPtr(Ptr, IdxList);
-            
+              if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Ptr))
+                Ptr = ConstantFoldConstantExpression(CE, TD, TLI);
+
             // If we can't improve the situation by introspecting NewTy,
             // we have to give up.
             } else {
-              return 0;
+              DEBUG(dbgs() << "Failed to bitcast constant ptr, can not "
+                    "evaluate.\n");
+              return false;
             }
           }
-          
+
           // If we found compatible types, go ahead and push the bitcast
           // onto the stored value.
           Val = ConstantExpr::getBitCast(Val, NewTy);
+
+          DEBUG(dbgs() << "Evaluated bitcast: " << *Val << "\n");
         }
-          
+      }
+
       MutatedMemory[Ptr] = Val;
     } else if (BinaryOperator *BO = dyn_cast<BinaryOperator>(CurInst)) {
       InstResult = ConstantExpr::get(BO->getOpcode(),
-                                     getVal(Values, BO->getOperand(0)),
-                                     getVal(Values, BO->getOperand(1)));
+                                     getVal(BO->getOperand(0)),
+                                     getVal(BO->getOperand(1)));
+      DEBUG(dbgs() << "Found a BinaryOperator! Simplifying: " << *InstResult
+            << "\n");
     } else if (CmpInst *CI = dyn_cast<CmpInst>(CurInst)) {
       InstResult = ConstantExpr::getCompare(CI->getPredicate(),
-                                            getVal(Values, CI->getOperand(0)),
-                                            getVal(Values, CI->getOperand(1)));
+                                            getVal(CI->getOperand(0)),
+                                            getVal(CI->getOperand(1)));
+      DEBUG(dbgs() << "Found a CmpInst! Simplifying: " << *InstResult
+            << "\n");
     } else if (CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(CurInst)) {
       InstResult = ConstantExpr::getCast(CI->getOpcode(),
-                                         getVal(Values, CI->getOperand(0)),
+                                         getVal(CI->getOperand(0)),
                                          CI->getType());
+      DEBUG(dbgs() << "Found a Cast! Simplifying: " << *InstResult
+            << "\n");
     } else if (SelectInst *SI = dyn_cast<SelectInst>(CurInst)) {
-      InstResult = ConstantExpr::getSelect(getVal(Values, SI->getOperand(0)),
-                                           getVal(Values, SI->getOperand(1)),
-                                           getVal(Values, SI->getOperand(2)));
+      InstResult = ConstantExpr::getSelect(getVal(SI->getOperand(0)),
+                                           getVal(SI->getOperand(1)),
+                                           getVal(SI->getOperand(2)));
+      DEBUG(dbgs() << "Found a Select! Simplifying: " << *InstResult
+            << "\n");
     } else if (GetElementPtrInst *GEP = dyn_cast<GetElementPtrInst>(CurInst)) {
-      Constant *P = getVal(Values, GEP->getOperand(0));
+      Constant *P = getVal(GEP->getOperand(0));
       SmallVector<Constant*, 8> GEPOps;
       for (User::op_iterator i = GEP->op_begin() + 1, e = GEP->op_end();
            i != e; ++i)
-        GEPOps.push_back(getVal(Values, *i));
+        GEPOps.push_back(getVal(*i));
       InstResult =
         ConstantExpr::getGetElementPtr(P, GEPOps,
                                        cast<GEPOperator>(GEP)->isInBounds());
+      DEBUG(dbgs() << "Found a GEP! Simplifying: " << *InstResult
+            << "\n");
     } else if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(CurInst)) {
-      if (LI->isVolatile()) return false;  // no volatile accesses.
-      InstResult = ComputeLoadResult(getVal(Values, LI->getOperand(0)),
-                                     MutatedMemory);
-      if (InstResult == 0) return false; // Could not evaluate load.
+
+      if (!LI->isSimple()) {
+        DEBUG(dbgs() << "Found a Load! Not a simple load, can not evaluate.\n");
+        return false;  // no volatile/atomic accesses.
+      }
+
+      Constant *Ptr = getVal(LI->getOperand(0));
+      if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Ptr)) {
+        Ptr = ConstantFoldConstantExpression(CE, TD, TLI);
+        DEBUG(dbgs() << "Found a constant pointer expression, constant "
+              "folding: " << *Ptr << "\n");
+      }
+      InstResult = ComputeLoadResult(Ptr);
+      if (InstResult == 0) {
+        DEBUG(dbgs() << "Failed to compute load result. Can not evaluate load."
+              "\n");
+        return false; // Could not evaluate load.
+      }
+
+      DEBUG(dbgs() << "Evaluated load: " << *InstResult << "\n");
     } else if (AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(CurInst)) {
-      if (AI->isArrayAllocation()) return false;  // Cannot handle array allocs.
+      if (AI->isArrayAllocation()) {
+        DEBUG(dbgs() << "Found an array alloca. Can not evaluate.\n");
+        return false;  // Cannot handle array allocs.
+      }
       Type *Ty = AI->getType()->getElementType();
       AllocaTmps.push_back(new GlobalVariable(Ty, false,
                                               GlobalValue::InternalLinkage,
                                               UndefValue::get(Ty),
                                               AI->getName()));
       InstResult = AllocaTmps.back();
-    } else if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(CurInst)) {
+      DEBUG(dbgs() << "Found an alloca. Result: " << *InstResult << "\n");
+    } else if (isa<CallInst>(CurInst) || isa<InvokeInst>(CurInst)) {
+      CallSite CS(CurInst);
 
       // Debug info can safely be ignored here.
-      if (isa<DbgInfoIntrinsic>(CI)) {
+      if (isa<DbgInfoIntrinsic>(CS.getInstruction())) {
+        DEBUG(dbgs() << "Ignoring debug info.\n");
         ++CurInst;
         continue;
       }
 
       // Cannot handle inline asm.
-      if (isa<InlineAsm>(CI->getCalledValue())) return false;
-
-      if (MemSetInst *MSI = dyn_cast<MemSetInst>(CI)) {
-        if (MSI->isVolatile()) return false;
-        Constant *Ptr = getVal(Values, MSI->getDest());
-        Constant *Val = getVal(Values, MSI->getValue());
-        Constant *DestVal = ComputeLoadResult(getVal(Values, Ptr),
-                                              MutatedMemory);
-        if (Val->isNullValue() && DestVal && DestVal->isNullValue()) {
-          // This memset is a no-op.
+      if (isa<InlineAsm>(CS.getCalledValue())) {
+        DEBUG(dbgs() << "Found inline asm, can not evaluate.\n");
+        return false;
+      }
+
+      if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(CS.getInstruction())) {
+        if (MemSetInst *MSI = dyn_cast<MemSetInst>(II)) {
+          if (MSI->isVolatile()) {
+            DEBUG(dbgs() << "Can not optimize a volatile memset " <<
+                  "intrinsic.\n");
+            return false;
+          }
+          Constant *Ptr = getVal(MSI->getDest());
+          Constant *Val = getVal(MSI->getValue());
+          Constant *DestVal = ComputeLoadResult(getVal(Ptr));
+          if (Val->isNullValue() && DestVal && DestVal->isNullValue()) {
+            // This memset is a no-op.
+            DEBUG(dbgs() << "Ignoring no-op memset.\n");
+            ++CurInst;
+            continue;
+          }
+        }
+
+        if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::lifetime_start ||
+            II->getIntrinsicID() == Intrinsic::lifetime_end) {
+          DEBUG(dbgs() << "Ignoring lifetime intrinsic.\n");
+          ++CurInst;
+          continue;
+        }
+
+        if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::invariant_start) {
+          // We don't insert an entry into Values, as it doesn't have a
+          // meaningful return value.
+          if (!II->use_empty()) {
+            DEBUG(dbgs() << "Found unused invariant_start. Cant evaluate.\n");
+            return false;
+          }
+          ConstantInt *Size = cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(0));
+          Value *PtrArg = getVal(II->getArgOperand(1));
+          Value *Ptr = PtrArg->stripPointerCasts();
+          if (GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(Ptr)) {
+            Type *ElemTy = cast<PointerType>(GV->getType())->getElementType();
+            if (!Size->isAllOnesValue() &&
+                Size->getValue().getLimitedValue() >=
+                TD->getTypeStoreSize(ElemTy)) {
+              Invariants.insert(GV);
+              DEBUG(dbgs() << "Found a global var that is an invariant: " << *GV
+                    << "\n");
+            } else {
+              DEBUG(dbgs() << "Found a global var, but can not treat it as an "
+                    "invariant.\n");
+            }
+          }
+          // Continue even if we do nothing.
           ++CurInst;
           continue;
         }
+
+        DEBUG(dbgs() << "Unknown intrinsic. Can not evaluate.\n");
         return false;
       }
 
       // Resolve function pointers.
-      Function *Callee = dyn_cast<Function>(getVal(Values,
-                                                   CI->getCalledValue()));
-      if (!Callee) return false;  // Cannot resolve.
+      Function *Callee = dyn_cast<Function>(getVal(CS.getCalledValue()));
+      if (!Callee || Callee->mayBeOverridden()) {
+        DEBUG(dbgs() << "Can not resolve function pointer.\n");
+        return false;  // Cannot resolve.
+      }
 
       SmallVector<Constant*, 8> Formals;
-      CallSite CS(CI);
-      for (User::op_iterator i = CS.arg_begin(), e = CS.arg_end();
-           i != e; ++i)
-        Formals.push_back(getVal(Values, *i));
+      for (User::op_iterator i = CS.arg_begin(), e = CS.arg_end(); i != e; ++i)
+        Formals.push_back(getVal(*i));
 
       if (Callee->isDeclaration()) {
         // If this is a function we can constant fold, do it.
-        if (Constant *C = ConstantFoldCall(Callee, Formals)) {
+        if (Constant *C = ConstantFoldCall(Callee, Formals, TLI)) {
           InstResult = C;
+          DEBUG(dbgs() << "Constant folded function call. Result: " <<
+                *InstResult << "\n");
         } else {
+          DEBUG(dbgs() << "Can not constant fold function call.\n");
           return false;
         }
       } else {
-        if (Callee->getFunctionType()->isVarArg())
+        if (Callee->getFunctionType()->isVarArg()) {
+          DEBUG(dbgs() << "Can not constant fold vararg function call.\n");
           return false;
+        }
 
-        Constant *RetVal;
+        Constant *RetVal = 0;
         // Execute the call, if successful, use the return value.
-        if (!EvaluateFunction(Callee, RetVal, Formals, CallStack,
-                              MutatedMemory, AllocaTmps, SimpleConstants, TD))
+        ValueStack.push_back(new DenseMap<Value*, Constant*>);
+        if (!EvaluateFunction(Callee, RetVal, Formals)) {
+          DEBUG(dbgs() << "Failed to evaluate function.\n");
           return false;
+        }
+        delete ValueStack.pop_back_val();
         InstResult = RetVal;
+
+        if (InstResult != NULL) {
+          DEBUG(dbgs() << "Successfully evaluated function. Result: " <<
+                InstResult << "\n\n");
+        } else {
+          DEBUG(dbgs() << "Successfully evaluated function. Result: 0\n\n");
+        }
       }
     } else if (isa<TerminatorInst>(CurInst)) {
-      BasicBlock *NewBB = 0;
+      DEBUG(dbgs() << "Found a terminator instruction.\n");
+
       if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(CurInst)) {
         if (BI->isUnconditional()) {
-          NewBB = BI->getSuccessor(0);
+          NextBB = BI->getSuccessor(0);
         } else {
           ConstantInt *Cond =
-            dyn_cast<ConstantInt>(getVal(Values, BI->getCondition()));
+            dyn_cast<ConstantInt>(getVal(BI->getCondition()));
           if (!Cond) return false;  // Cannot determine.
 
-          NewBB = BI->getSuccessor(!Cond->getZExtValue());
+          NextBB = BI->getSuccessor(!Cond->getZExtValue());
         }
       } else if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(CurInst)) {
         ConstantInt *Val =
-          dyn_cast<ConstantInt>(getVal(Values, SI->getCondition()));
+          dyn_cast<ConstantInt>(getVal(SI->getCondition()));
         if (!Val) return false;  // Cannot determine.
-        NewBB = SI->getSuccessor(SI->findCaseValue(Val));
+        NextBB = SI->findCaseValue(Val).getCaseSuccessor();
       } else if (IndirectBrInst *IBI = dyn_cast<IndirectBrInst>(CurInst)) {
-        Value *Val = getVal(Values, IBI->getAddress())->stripPointerCasts();
+        Value *Val = getVal(IBI->getAddress())->stripPointerCasts();
         if (BlockAddress *BA = dyn_cast<BlockAddress>(Val))
-          NewBB = BA->getBasicBlock();
+          NextBB = BA->getBasicBlock();
         else
           return false;  // Cannot determine.
-      } else if (ReturnInst *RI = dyn_cast<ReturnInst>(CurInst)) {
-        if (RI->getNumOperands())
-          RetVal = getVal(Values, RI->getOperand(0));
-
-        CallStack.pop_back();  // return from fn.
-        return true;  // We succeeded at evaluating this ctor!
+      } else if (isa<ReturnInst>(CurInst)) {
+        NextBB = 0;
       } else {
-        // invoke, unwind, unreachable.
+        // invoke, unwind, resume, unreachable.
+        DEBUG(dbgs() << "Can not handle terminator.");
         return false;  // Cannot handle this terminator.
       }
 
-      // Okay, we succeeded in evaluating this control flow.  See if we have
-      // executed the new block before.  If so, we have a looping function,
-      // which we cannot evaluate in reasonable time.
-      if (!ExecutedBlocks.insert(NewBB))
-        return false;  // looped!
-
-      // Okay, we have never been in this block before.  Check to see if there
-      // are any PHI nodes.  If so, evaluate them with information about where
-      // we came from.
-      BasicBlock *OldBB = CurInst->getParent();
-      CurInst = NewBB->begin();
-      PHINode *PN;
-      for (; (PN = dyn_cast<PHINode>(CurInst)); ++CurInst)
-        Values[PN] = getVal(Values, PN->getIncomingValueForBlock(OldBB));
-
-      // Do NOT increment CurInst.  We know that the terminator had no value.
-      continue;
+      // We succeeded at evaluating this block!
+      DEBUG(dbgs() << "Successfully evaluated block.\n");
+      return true;
     } else {
       // Did not know how to evaluate this!
+      DEBUG(dbgs() << "Failed to evaluate block due to unhandled instruction."
+            "\n");
       return false;
     }
 
     if (!CurInst->use_empty()) {
       if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(InstResult))
-        InstResult = ConstantFoldConstantExpression(CE, TD);
-      
-      Values[CurInst] = InstResult;
+        InstResult = ConstantFoldConstantExpression(CE, TD, TLI);
+
+      setVal(CurInst, InstResult);
+    }
+
+    // If we just processed an invoke, we finished evaluating the block.
+    if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(CurInst)) {
+      NextBB = II->getNormalDest();
+      DEBUG(dbgs() << "Found an invoke instruction. Finished Block.\n\n");
+      return true;
     }
 
     // Advance program counter.
@@ -2544,64 +2906,98 @@ static bool EvaluateFunction(Function *F, Constant *&RetVal,
   }
 }
 
-/// EvaluateStaticConstructor - Evaluate static constructors in the function, if
-/// we can.  Return true if we can, false otherwise.
-static bool EvaluateStaticConstructor(Function *F, const TargetData *TD) {
-  /// MutatedMemory - For each store we execute, we update this map.  Loads
-  /// check this to get the most up-to-date value.  If evaluation is successful,
-  /// this state is committed to the process.
-  DenseMap<Constant*, Constant*> MutatedMemory;
+/// EvaluateFunction - Evaluate a call to function F, returning true if
+/// successful, false if we can't evaluate it.  ActualArgs contains the formal
+/// arguments for the function.
+bool Evaluator::EvaluateFunction(Function *F, Constant *&RetVal,
+                                 const SmallVectorImpl<Constant*> &ActualArgs) {
+  // Check to see if this function is already executing (recursion).  If so,
+  // bail out.  TODO: we might want to accept limited recursion.
+  if (std::find(CallStack.begin(), CallStack.end(), F) != CallStack.end())
+    return false;
 
-  /// AllocaTmps - To 'execute' an alloca, we create a temporary global variable
-  /// to represent its body.  This vector is needed so we can delete the
-  /// temporary globals when we are done.
-  std::vector<GlobalVariable*> AllocaTmps;
+  CallStack.push_back(F);
 
-  /// CallStack - This is used to detect recursion.  In pathological situations
-  /// we could hit exponential behavior, but at least there is nothing
-  /// unbounded.
-  std::vector<Function*> CallStack;
+  // Initialize arguments to the incoming values specified.
+  unsigned ArgNo = 0;
+  for (Function::arg_iterator AI = F->arg_begin(), E = F->arg_end(); AI != E;
+       ++AI, ++ArgNo)
+    setVal(AI, ActualArgs[ArgNo]);
 
-  /// SimpleConstants - These are constants we have checked and know to be
-  /// simple enough to live in a static initializer of a global.
-  SmallPtrSet<Constant*, 8> SimpleConstants;
-  
+  // ExecutedBlocks - We only handle non-looping, non-recursive code.  As such,
+  // we can only evaluate any one basic block at most once.  This set keeps
+  // track of what we have executed so we can detect recursive cases etc.
+  SmallPtrSet<BasicBlock*, 32> ExecutedBlocks;
+
+  // CurBB - The current basic block we're evaluating.
+  BasicBlock *CurBB = F->begin();
+
+  BasicBlock::iterator CurInst = CurBB->begin();
+
+  while (1) {
+    BasicBlock *NextBB = 0; // Initialized to avoid compiler warnings.
+    DEBUG(dbgs() << "Trying to evaluate BB: " << *CurBB << "\n");
+
+    if (!EvaluateBlock(CurInst, NextBB))
+      return false;
+
+    if (NextBB == 0) {
+      // Successfully running until there's no next block means that we found
+      // the return.  Fill it the return value and pop the call stack.
+      ReturnInst *RI = cast<ReturnInst>(CurBB->getTerminator());
+      if (RI->getNumOperands())
+        RetVal = getVal(RI->getOperand(0));
+      CallStack.pop_back();
+      return true;
+    }
+
+    // Okay, we succeeded in evaluating this control flow.  See if we have
+    // executed the new block before.  If so, we have a looping function,
+    // which we cannot evaluate in reasonable time.
+    if (!ExecutedBlocks.insert(NextBB))
+      return false;  // looped!
+
+    // Okay, we have never been in this block before.  Check to see if there
+    // are any PHI nodes.  If so, evaluate them with information about where
+    // we came from.
+    PHINode *PN = 0;
+    for (CurInst = NextBB->begin();
+         (PN = dyn_cast<PHINode>(CurInst)); ++CurInst)
+      setVal(PN, getVal(PN->getIncomingValueForBlock(CurBB)));
+
+    // Advance to the next block.
+    CurBB = NextBB;
+  }
+}
+
+/// EvaluateStaticConstructor - Evaluate static constructors in the function, if
+/// we can.  Return true if we can, false otherwise.
+static bool EvaluateStaticConstructor(Function *F, const DataLayout *TD,
+                                      const TargetLibraryInfo *TLI) {
   // Call the function.
+  Evaluator Eval(TD, TLI);
   Constant *RetValDummy;
-  bool EvalSuccess = EvaluateFunction(F, RetValDummy,
-                                      SmallVector<Constant*, 0>(), CallStack,
-                                      MutatedMemory, AllocaTmps,
-                                      SimpleConstants, TD);
-  
+  bool EvalSuccess = Eval.EvaluateFunction(F, RetValDummy,
+                                           SmallVector<Constant*, 0>());
+
   if (EvalSuccess) {
     // We succeeded at evaluation: commit the result.
     DEBUG(dbgs() << "FULLY EVALUATED GLOBAL CTOR FUNCTION '"
-          << F->getName() << "' to " << MutatedMemory.size()
+          << F->getName() << "' to " << Eval.getMutatedMemory().size()
           << " stores.\n");
-    for (DenseMap<Constant*, Constant*>::iterator I = MutatedMemory.begin(),
-         E = MutatedMemory.end(); I != E; ++I)
+    for (DenseMap<Constant*, Constant*>::const_iterator I =
+           Eval.getMutatedMemory().begin(), E = Eval.getMutatedMemory().end();
+         I != E; ++I)
       CommitValueTo(I->second, I->first);
-  }
-
-  // At this point, we are done interpreting.  If we created any 'alloca'
-  // temporaries, release them now.
-  while (!AllocaTmps.empty()) {
-    GlobalVariable *Tmp = AllocaTmps.back();
-    AllocaTmps.pop_back();
-
-    // If there are still users of the alloca, the program is doing something
-    // silly, e.g. storing the address of the alloca somewhere and using it
-    // later.  Since this is undefined, we'll just make it be null.
-    if (!Tmp->use_empty())
-      Tmp->replaceAllUsesWith(Constant::getNullValue(Tmp->getType()));
-    delete Tmp;
+    for (SmallPtrSet<GlobalVariable*, 8>::const_iterator I =
+           Eval.getInvariants().begin(), E = Eval.getInvariants().end();
+         I != E; ++I)
+      (*I)->setConstant(true);
   }
 
   return EvalSuccess;
 }
 
-
-
 /// OptimizeGlobalCtorsList - Simplify and evaluation global ctors if possible.
 /// Return true if anything changed.
 bool GlobalOpt::OptimizeGlobalCtorsList(GlobalVariable *&GCL) {
@@ -2609,7 +3005,6 @@ bool GlobalOpt::OptimizeGlobalCtorsList(GlobalVariable *&GCL) {
   bool MadeChange = false;
   if (Ctors.empty()) return false;
 
-  const TargetData *TD = getAnalysisIfAvailable<TargetData>();
   // Loop over global ctors, optimizing them when we can.
   for (unsigned i = 0; i != Ctors.size(); ++i) {
     Function *F = Ctors[i];
@@ -2622,12 +3017,13 @@ bool GlobalOpt::OptimizeGlobalCtorsList(GlobalVariable *&GCL) {
       }
       break;
     }
+    DEBUG(dbgs() << "Optimizing Global Constructor: " << *F << "\n");
 
     // We cannot simplify external ctor functions.
     if (F->empty()) continue;
 
     // If we can evaluate the ctor at compile time, do.
-    if (EvaluateStaticConstructor(F, TD)) {
+    if (EvaluateStaticConstructor(F, TD, TLI)) {
       Ctors.erase(Ctors.begin()+i);
       MadeChange = true;
       --i;
@@ -2699,15 +3095,18 @@ bool GlobalOpt::OptimizeGlobalAliases(Module &M) {
   return Changed;
 }
 
-static Function *FindCXAAtExit(Module &M) {
-  Function *Fn = M.getFunction("__cxa_atexit");
-  
+static Function *FindCXAAtExit(Module &M, TargetLibraryInfo *TLI) {
+  if (!TLI->has(LibFunc::cxa_atexit))
+    return 0;
+
+  Function *Fn = M.getFunction(TLI->getName(LibFunc::cxa_atexit));
+
   if (!Fn)
     return 0;
-  
+
   FunctionType *FTy = Fn->getFunctionType();
-  
-  // Checking that the function has the right return type, the right number of 
+
+  // Checking that the function has the right return type, the right number of
   // parameters and that they all have pointer types should be enough.
   if (!FTy->getReturnType()->isIntegerTy() ||
       FTy->getNumParams() != 3 ||
@@ -2723,7 +3122,8 @@ static Function *FindCXAAtExit(Module &M) {
 /// destructor and can therefore be eliminated.
 /// Note that we assume that other optimization passes have already simplified
 /// the code so we only look for a function with a single basic block, where
-/// the only allowed instructions are 'ret' or 'call' to empty C++ dtor.
+/// the only allowed instructions are 'ret', 'call' to an empty C++ dtor and
+/// other side-effect free instructions.
 static bool cxxDtorIsEmpty(const Function &Fn,
                            SmallPtrSet<const Function *, 8> &CalledFunctions) {
   // FIXME: We could eliminate C++ destructors if they're readonly/readnone and
@@ -2756,9 +3156,9 @@ static bool cxxDtorIsEmpty(const Function &Fn,
       if (!cxxDtorIsEmpty(*CalledFn, NewCalledFunctions))
         return false;
     } else if (isa<ReturnInst>(*I))
-      return true;
-    else
-      return false;
+      return true; // We're done.
+    else if (I->mayHaveSideEffects())
+      return false; // Destructor with side effects, bail.
   }
 
   return false;
@@ -2781,7 +3181,7 @@ bool GlobalOpt::OptimizeEmptyGlobalCXXDtors(Function *CXAAtExitFn) {
   // and remove them.
   bool Changed = false;
 
-  for (Function::use_iterator I = CXAAtExitFn->use_begin(), 
+  for (Function::use_iterator I = CXAAtExitFn->use_begin(),
        E = CXAAtExitFn->use_end(); I != E;) {
     // We're only interested in calls. Theoretically, we could handle invoke
     // instructions as well, but neither llvm-gcc nor clang generate invokes
@@ -2790,7 +3190,7 @@ bool GlobalOpt::OptimizeEmptyGlobalCXXDtors(Function *CXAAtExitFn) {
     if (!CI)
       continue;
 
-    Function *DtorFn = 
+    Function *DtorFn =
       dyn_cast<Function>(CI->getArgOperand(0)->stripPointerCasts());
     if (!DtorFn)
       continue;
@@ -2814,10 +3214,13 @@ bool GlobalOpt::OptimizeEmptyGlobalCXXDtors(Function *CXAAtExitFn) {
 bool GlobalOpt::runOnModule(Module &M) {
   bool Changed = false;
 
+  TD = getAnalysisIfAvailable<DataLayout>();
+  TLI = &getAnalysis<TargetLibraryInfo>();
+
   // Try to find the llvm.globalctors list.
   GlobalVariable *GlobalCtors = FindGlobalCtors(M);
 
-  Function *CXAAtExitFn = FindCXAAtExit(M);
+  Function *CXAAtExitFn = FindCXAAtExit(M, TLI);
 
   bool LocalChange = true;
   while (LocalChange) {