Add support for "physical subtyping", which fixes:
[oota-llvm.git] / lib / Analysis / DataStructure / DataStructure.cpp
1 //===- DataStructure.cpp - Implement the core data structure analysis -----===//
2 //
3 // This file implements the core data structure functionality.
4 //
5 //===----------------------------------------------------------------------===//
6
7 #include "llvm/Analysis/DSGraph.h"
8 #include "llvm/Function.h"
9 #include "llvm/iOther.h"
10 #include "llvm/DerivedTypes.h"
11 #include "llvm/Target/TargetData.h"
12 #include "Support/STLExtras.h"
13 #include "Support/Statistic.h"
14 #include "Support/Timer.h"
15 #include <algorithm>
16
17 namespace {
18   Statistic<> NumFolds          ("dsnode", "Number of nodes completely folded");
19   Statistic<> NumCallNodesMerged("dsnode", "Number of call nodes merged");
20 };
21
22 namespace DS {   // TODO: FIXME
23   extern TargetData TD;
24 }
25 using namespace DS;
26
27 DSNode *DSNodeHandle::HandleForwarding() const {
28   assert(!N->ForwardNH.isNull() && "Can only be invoked if forwarding!");
29
30   // Handle node forwarding here!
31   DSNode *Next = N->ForwardNH.getNode();  // Cause recursive shrinkage
32   Offset += N->ForwardNH.getOffset();
33
34   if (--N->NumReferrers == 0) {
35     // Removing the last referrer to the node, sever the forwarding link
36     N->stopForwarding();
37   }
38
39   N = Next;
40   N->NumReferrers++;
41   if (N->Size <= Offset) {
42     assert(N->Size <= 1 && "Forwarded to shrunk but not collapsed node?");
43     Offset = 0;
44   }
45   return N;
46 }
47
48 //===----------------------------------------------------------------------===//
49 // DSNode Implementation
50 //===----------------------------------------------------------------------===//
51
52 DSNode::DSNode(const Type *T, DSGraph *G)
53   : NumReferrers(0), Size(0), ParentGraph(G), Ty(Type::VoidTy), NodeType(0) {
54   // Add the type entry if it is specified...
55   if (T) mergeTypeInfo(T, 0);
56   G->getNodes().push_back(this);
57 }
58
59 // DSNode copy constructor... do not copy over the referrers list!
60 DSNode::DSNode(const DSNode &N, DSGraph *G)
61   : NumReferrers(0), Size(N.Size), ParentGraph(G), Ty(N.Ty),
62     Links(N.Links), Globals(N.Globals), NodeType(N.NodeType) {
63   G->getNodes().push_back(this);
64 }
65
66 void DSNode::assertOK() const {
67   assert((Ty != Type::VoidTy ||
68           Ty == Type::VoidTy && (Size == 0 ||
69                                  (NodeType & DSNode::Array))) &&
70          "Node not OK!");
71 }
72
73 /// forwardNode - Mark this node as being obsolete, and all references to it
74 /// should be forwarded to the specified node and offset.
75 ///
76 void DSNode::forwardNode(DSNode *To, unsigned Offset) {
77   assert(this != To && "Cannot forward a node to itself!");
78   assert(ForwardNH.isNull() && "Already forwarding from this node!");
79   if (To->Size <= 1) Offset = 0;
80   assert((Offset < To->Size || (Offset == To->Size && Offset == 0)) &&
81          "Forwarded offset is wrong!");
82   ForwardNH.setNode(To);
83   ForwardNH.setOffset(Offset);
84   NodeType = DEAD;
85   Size = 0;
86   Ty = Type::VoidTy;
87 }
88
89 // addGlobal - Add an entry for a global value to the Globals list.  This also
90 // marks the node with the 'G' flag if it does not already have it.
91 //
92 void DSNode::addGlobal(GlobalValue *GV) {
93   // Keep the list sorted.
94   std::vector<GlobalValue*>::iterator I =
95     std::lower_bound(Globals.begin(), Globals.end(), GV);
96
97   if (I == Globals.end() || *I != GV) {
98     //assert(GV->getType()->getElementType() == Ty);
99     Globals.insert(I, GV);
100     NodeType |= GlobalNode;
101   }
102 }
103
104 /// foldNodeCompletely - If we determine that this node has some funny
105 /// behavior happening to it that we cannot represent, we fold it down to a
106 /// single, completely pessimistic, node.  This node is represented as a
107 /// single byte with a single TypeEntry of "void".
108 ///
109 void DSNode::foldNodeCompletely() {
110   if (isNodeCompletelyFolded()) return;  // If this node is already folded...
111
112   ++NumFolds;
113
114   // Create the node we are going to forward to...
115   DSNode *DestNode = new DSNode(0, ParentGraph);
116   DestNode->NodeType = NodeType|DSNode::Array;
117   DestNode->Ty = Type::VoidTy;
118   DestNode->Size = 1;
119   DestNode->Globals.swap(Globals);
120
121   // Start forwarding to the destination node...
122   forwardNode(DestNode, 0);
123   
124   if (Links.size()) {
125     DestNode->Links.push_back(Links[0]);
126     DSNodeHandle NH(DestNode);
127
128     // If we have links, merge all of our outgoing links together...
129     for (unsigned i = Links.size()-1; i != 0; --i)
130       NH.getNode()->Links[0].mergeWith(Links[i]);
131     Links.clear();
132   } else {
133     DestNode->Links.resize(1);
134   }
135 }
136
137 /// isNodeCompletelyFolded - Return true if this node has been completely
138 /// folded down to something that can never be expanded, effectively losing
139 /// all of the field sensitivity that may be present in the node.
140 ///
141 bool DSNode::isNodeCompletelyFolded() const {
142   return getSize() == 1 && Ty == Type::VoidTy && isArray();
143 }
144
145
146 namespace {
147   /// TypeElementWalker Class - Used for implementation of physical subtyping...
148   ///
149   class TypeElementWalker {
150     struct StackState {
151       const Type *Ty;
152       unsigned Offset;
153       unsigned Idx;
154       StackState(const Type *T, unsigned Off = 0)
155         : Ty(T), Offset(Off), Idx(0) {}
156     };
157
158     std::vector<StackState> Stack;
159   public:
160     TypeElementWalker(const Type *T) {
161       Stack.push_back(T);
162       StepToLeaf();
163     }
164
165     bool isDone() const { return Stack.empty(); }
166     const Type *getCurrentType()   const { return Stack.back().Ty;     }
167     unsigned    getCurrentOffset() const { return Stack.back().Offset; }
168
169     void StepToNextType() {
170       PopStackAndAdvance();
171       StepToLeaf();
172     }
173
174   private:
175     /// PopStackAndAdvance - Pop the current element off of the stack and
176     /// advance the underlying element to the next contained member.
177     void PopStackAndAdvance() {
178       assert(!Stack.empty() && "Cannot pop an empty stack!");
179       Stack.pop_back();
180       while (!Stack.empty()) {
181         StackState &SS = Stack.back();
182         if (const StructType *ST = dyn_cast<StructType>(SS.Ty)) {
183           ++SS.Idx;
184           if (SS.Idx != ST->getElementTypes().size()) {
185             const StructLayout *SL = TD.getStructLayout(ST);
186             SS.Offset += SL->MemberOffsets[SS.Idx]-SL->MemberOffsets[SS.Idx-1];
187             return;
188           }
189           Stack.pop_back();  // At the end of the structure
190         } else {
191           const ArrayType *AT = cast<ArrayType>(SS.Ty);
192           ++SS.Idx;
193           if (SS.Idx != AT->getNumElements()) {
194             SS.Offset += TD.getTypeSize(AT->getElementType());
195             return;
196           }
197           Stack.pop_back();  // At the end of the array
198         }
199       }
200     }
201
202     /// StepToLeaf - Used by physical subtyping to move to the first leaf node
203     /// on the type stack.
204     void StepToLeaf() {
205       if (Stack.empty()) return;
206       while (!Stack.empty() && !Stack.back().Ty->isFirstClassType()) {
207         StackState &SS = Stack.back();
208         if (const StructType *ST = dyn_cast<StructType>(SS.Ty)) {
209           if (ST->getElementTypes().empty()) {
210             assert(SS.Idx == 0);
211             PopStackAndAdvance();
212           } else {
213             // Step into the structure...
214             assert(SS.Idx < ST->getElementTypes().size());
215             const StructLayout *SL = TD.getStructLayout(ST);
216             Stack.push_back(StackState(ST->getElementTypes()[SS.Idx],
217                                        SS.Offset+SL->MemberOffsets[SS.Idx]));
218           }
219         } else {
220           const ArrayType *AT = cast<ArrayType>(SS.Ty);
221           if (AT->getNumElements() == 0) {
222             assert(SS.Idx == 0);
223             PopStackAndAdvance();
224           } else {
225             // Step into the array...
226             assert(SS.Idx < AT->getNumElements());
227             Stack.push_back(StackState(AT->getElementType(),
228                                        SS.Offset+SS.Idx*
229                                        TD.getTypeSize(AT->getElementType())));
230           }
231         }
232       }
233     }
234   };
235 }
236
237 /// ElementTypesAreCompatible - Check to see if the specified types are
238 /// "physically" compatible.  If so, return true, else return false.  We only
239 /// have to check the fields in T1: T2 may be larger than T1.
240 ///
241 static bool ElementTypesAreCompatible(const Type *T1, const Type *T2) {
242   TypeElementWalker T1W(T1), T2W(T2);
243   
244   while (!T1W.isDone() && !T2W.isDone()) {
245     if (T1W.getCurrentOffset() != T2W.getCurrentOffset())
246       return false;
247
248     const Type *T1 = T1W.getCurrentType();
249     const Type *T2 = T2W.getCurrentType();
250     if (T1 != T2 && !T1->isLosslesslyConvertibleTo(T2))
251       return false;
252     
253     T1W.StepToNextType();
254     T2W.StepToNextType();
255   }
256   
257   return T1W.isDone();
258 }
259
260
261 /// mergeTypeInfo - This method merges the specified type into the current node
262 /// at the specified offset.  This may update the current node's type record if
263 /// this gives more information to the node, it may do nothing to the node if
264 /// this information is already known, or it may merge the node completely (and
265 /// return true) if the information is incompatible with what is already known.
266 ///
267 /// This method returns true if the node is completely folded, otherwise false.
268 ///
269 bool DSNode::mergeTypeInfo(const Type *NewTy, unsigned Offset,
270                            bool FoldIfIncompatible) {
271   // Check to make sure the Size member is up-to-date.  Size can be one of the
272   // following:
273   //  Size = 0, Ty = Void: Nothing is known about this node.
274   //  Size = 0, Ty = FnTy: FunctionPtr doesn't have a size, so we use zero
275   //  Size = 1, Ty = Void, Array = 1: The node is collapsed
276   //  Otherwise, sizeof(Ty) = Size
277   //
278   assert(((Size == 0 && Ty == Type::VoidTy && !isArray()) ||
279           (Size == 0 && !Ty->isSized() && !isArray()) ||
280           (Size == 1 && Ty == Type::VoidTy && isArray()) ||
281           (Size == 0 && !Ty->isSized() && !isArray()) ||
282           (TD.getTypeSize(Ty) == Size)) &&
283          "Size member of DSNode doesn't match the type structure!");
284   assert(NewTy != Type::VoidTy && "Cannot merge void type into DSNode!");
285
286   if (Offset == 0 && NewTy == Ty)
287     return false;  // This should be a common case, handle it efficiently
288
289   // Return true immediately if the node is completely folded.
290   if (isNodeCompletelyFolded()) return true;
291
292   // If this is an array type, eliminate the outside arrays because they won't
293   // be used anyway.  This greatly reduces the size of large static arrays used
294   // as global variables, for example.
295   //
296   bool WillBeArray = false;
297   while (const ArrayType *AT = dyn_cast<ArrayType>(NewTy)) {
298     // FIXME: we might want to keep small arrays, but must be careful about
299     // things like: [2 x [10000 x int*]]
300     NewTy = AT->getElementType();
301     WillBeArray = true;
302   }
303
304   // Figure out how big the new type we're merging in is...
305   unsigned NewTySize = NewTy->isSized() ? TD.getTypeSize(NewTy) : 0;
306
307   // Otherwise check to see if we can fold this type into the current node.  If
308   // we can't, we fold the node completely, if we can, we potentially update our
309   // internal state.
310   //
311   if (Ty == Type::VoidTy) {
312     // If this is the first type that this node has seen, just accept it without
313     // question....
314     assert(Offset == 0 && "Cannot have an offset into a void node!");
315     assert(!isArray() && "This shouldn't happen!");
316     Ty = NewTy;
317     NodeType &= ~Array;
318     if (WillBeArray) NodeType |= Array;
319     Size = NewTySize;
320
321     // Calculate the number of outgoing links from this node.
322     Links.resize((Size+DS::PointerSize-1) >> DS::PointerShift);
323     return false;
324   }
325
326   // Handle node expansion case here...
327   if (Offset+NewTySize > Size) {
328     // It is illegal to grow this node if we have treated it as an array of
329     // objects...
330     if (isArray()) {
331       if (FoldIfIncompatible) foldNodeCompletely();
332       return true;
333     }
334
335     if (Offset) {  // We could handle this case, but we don't for now...
336       std::cerr << "UNIMP: Trying to merge a growth type into "
337                 << "offset != 0: Collapsing!\n";
338       if (FoldIfIncompatible) foldNodeCompletely();
339       return true;
340     }
341
342     // Okay, the situation is nice and simple, we are trying to merge a type in
343     // at offset 0 that is bigger than our current type.  Implement this by
344     // switching to the new type and then merge in the smaller one, which should
345     // hit the other code path here.  If the other code path decides it's not
346     // ok, it will collapse the node as appropriate.
347     //
348     const Type *OldTy = Ty;
349     Ty = NewTy;
350     NodeType &= ~Array;
351     if (WillBeArray) NodeType |= Array;
352     Size = NewTySize;
353
354     // Must grow links to be the appropriate size...
355     Links.resize((Size+DS::PointerSize-1) >> DS::PointerShift);
356
357     // Merge in the old type now... which is guaranteed to be smaller than the
358     // "current" type.
359     return mergeTypeInfo(OldTy, 0);
360   }
361
362   assert(Offset <= Size &&
363          "Cannot merge something into a part of our type that doesn't exist!");
364
365   // Find the section of Ty that NewTy overlaps with... first we find the
366   // type that starts at offset Offset.
367   //
368   unsigned O = 0;
369   const Type *SubType = Ty;
370   while (O < Offset) {
371     assert(Offset-O < TD.getTypeSize(SubType) && "Offset out of range!");
372
373     switch (SubType->getPrimitiveID()) {
374     case Type::StructTyID: {
375       const StructType *STy = cast<StructType>(SubType);
376       const StructLayout &SL = *TD.getStructLayout(STy);
377
378       unsigned i = 0, e = SL.MemberOffsets.size();
379       for (; i+1 < e && SL.MemberOffsets[i+1] <= Offset-O; ++i)
380         /* empty */;
381
382       // The offset we are looking for must be in the i'th element...
383       SubType = STy->getElementTypes()[i];
384       O += SL.MemberOffsets[i];
385       break;
386     }
387     case Type::ArrayTyID: {
388       SubType = cast<ArrayType>(SubType)->getElementType();
389       unsigned ElSize = TD.getTypeSize(SubType);
390       unsigned Remainder = (Offset-O) % ElSize;
391       O = Offset-Remainder;
392       break;
393     }
394     default:
395       if (FoldIfIncompatible) foldNodeCompletely();
396       return true;
397     }
398   }
399
400   assert(O == Offset && "Could not achieve the correct offset!");
401
402   // If we found our type exactly, early exit
403   if (SubType == NewTy) return false;
404
405   unsigned SubTypeSize = SubType->isSized() ? TD.getTypeSize(SubType) : 0;
406
407   // Ok, we are getting desperate now.  Check for physical subtyping, where we
408   // just require each element in the node to be compatible.
409   assert(NewTySize <= SubTypeSize &&
410          "Expected smaller type merging into this one!");
411   if (NewTySize && NewTySize < 256 &&
412       SubTypeSize && SubTypeSize < 256 && 
413       ElementTypesAreCompatible(NewTy, SubType))
414     return false;
415
416   // Okay, so we found the leader type at the offset requested.  Search the list
417   // of types that starts at this offset.  If SubType is currently an array or
418   // structure, the type desired may actually be the first element of the
419   // composite type...
420   //
421   unsigned PadSize = SubTypeSize; // Size, including pad memory which is ignored
422   while (SubType != NewTy) {
423     const Type *NextSubType = 0;
424     unsigned NextSubTypeSize = 0;
425     unsigned NextPadSize = 0;
426     switch (SubType->getPrimitiveID()) {
427     case Type::StructTyID: {
428       const StructType *STy = cast<StructType>(SubType);
429       const StructLayout &SL = *TD.getStructLayout(STy);
430       if (SL.MemberOffsets.size() > 1)
431         NextPadSize = SL.MemberOffsets[1];
432       else
433         NextPadSize = SubTypeSize;
434       NextSubType = STy->getElementTypes()[0];
435       NextSubTypeSize = TD.getTypeSize(NextSubType);
436       break;
437     }
438     case Type::ArrayTyID:
439       NextSubType = cast<ArrayType>(SubType)->getElementType();
440       NextSubTypeSize = TD.getTypeSize(NextSubType);
441       NextPadSize = NextSubTypeSize;
442       break;
443     default: ;
444       // fall out 
445     }
446
447     if (NextSubType == 0)
448       break;   // In the default case, break out of the loop
449
450     if (NextPadSize < NewTySize)
451       break;   // Don't allow shrinking to a smaller type than NewTySize
452     SubType = NextSubType;
453     SubTypeSize = NextSubTypeSize;
454     PadSize = NextPadSize;
455   }
456
457   // If we found the type exactly, return it...
458   if (SubType == NewTy)
459     return false;
460
461   // Check to see if we have a compatible, but different type...
462   if (NewTySize == SubTypeSize) {
463     // Check to see if this type is obviously convertible... int -> uint f.e.
464     if (NewTy->isLosslesslyConvertibleTo(SubType))
465       return false;
466
467     // Check to see if we have a pointer & integer mismatch going on here,
468     // loading a pointer as a long, for example.
469     //
470     if (SubType->isInteger() && isa<PointerType>(NewTy) ||
471         NewTy->isInteger() && isa<PointerType>(SubType))
472       return false;
473   } else if (NewTySize > SubTypeSize && NewTySize <= PadSize) {
474     // We are accessing the field, plus some structure padding.  Ignore the
475     // structure padding.
476     return false;
477   }
478
479   DEBUG(std::cerr << "MergeTypeInfo Folding OrigTy: " << Ty
480                   << "\n due to:" << NewTy << " @ " << Offset << "!\n"
481                   << "SubType: " << SubType << "\n\n");
482
483   if (FoldIfIncompatible) foldNodeCompletely();
484   return true;
485 }
486
487
488
489 // addEdgeTo - Add an edge from the current node to the specified node.  This
490 // can cause merging of nodes in the graph.
491 //
492 void DSNode::addEdgeTo(unsigned Offset, const DSNodeHandle &NH) {
493   if (NH.getNode() == 0) return;       // Nothing to do
494
495   DSNodeHandle &ExistingEdge = getLink(Offset);
496   if (ExistingEdge.getNode()) {
497     // Merge the two nodes...
498     ExistingEdge.mergeWith(NH);
499   } else {                             // No merging to perform...
500     setLink(Offset, NH);               // Just force a link in there...
501   }
502 }
503
504
505 // MergeSortedVectors - Efficiently merge a vector into another vector where
506 // duplicates are not allowed and both are sorted.  This assumes that 'T's are
507 // efficiently copyable and have sane comparison semantics.
508 //
509 static void MergeSortedVectors(std::vector<GlobalValue*> &Dest,
510                                const std::vector<GlobalValue*> &Src) {
511   // By far, the most common cases will be the simple ones.  In these cases,
512   // avoid having to allocate a temporary vector...
513   //
514   if (Src.empty()) {             // Nothing to merge in...
515     return;
516   } else if (Dest.empty()) {     // Just copy the result in...
517     Dest = Src;
518   } else if (Src.size() == 1) {  // Insert a single element...
519     const GlobalValue *V = Src[0];
520     std::vector<GlobalValue*>::iterator I =
521       std::lower_bound(Dest.begin(), Dest.end(), V);
522     if (I == Dest.end() || *I != Src[0])  // If not already contained...
523       Dest.insert(I, Src[0]);
524   } else if (Dest.size() == 1) {
525     GlobalValue *Tmp = Dest[0];           // Save value in temporary...
526     Dest = Src;                           // Copy over list...
527     std::vector<GlobalValue*>::iterator I =
528       std::lower_bound(Dest.begin(), Dest.end(), Tmp);
529     if (I == Dest.end() || *I != Tmp)     // If not already contained...
530       Dest.insert(I, Tmp);
531
532   } else {
533     // Make a copy to the side of Dest...
534     std::vector<GlobalValue*> Old(Dest);
535     
536     // Make space for all of the type entries now...
537     Dest.resize(Dest.size()+Src.size());
538     
539     // Merge the two sorted ranges together... into Dest.
540     std::merge(Old.begin(), Old.end(), Src.begin(), Src.end(), Dest.begin());
541     
542     // Now erase any duplicate entries that may have accumulated into the 
543     // vectors (because they were in both of the input sets)
544     Dest.erase(std::unique(Dest.begin(), Dest.end()), Dest.end());
545   }
546 }
547
548
549 // MergeNodes() - Helper function for DSNode::mergeWith().
550 // This function does the hard work of merging two nodes, CurNodeH
551 // and NH after filtering out trivial cases and making sure that
552 // CurNodeH.offset >= NH.offset.
553 // 
554 // ***WARNING***
555 // Since merging may cause either node to go away, we must always
556 // use the node-handles to refer to the nodes.  These node handles are
557 // automatically updated during merging, so will always provide access
558 // to the correct node after a merge.
559 //
560 void DSNode::MergeNodes(DSNodeHandle& CurNodeH, DSNodeHandle& NH) {
561   assert(CurNodeH.getOffset() >= NH.getOffset() &&
562          "This should have been enforced in the caller.");
563
564   // Now we know that Offset >= NH.Offset, so convert it so our "Offset" (with
565   // respect to NH.Offset) is now zero.  NOffset is the distance from the base
566   // of our object that N starts from.
567   //
568   unsigned NOffset = CurNodeH.getOffset()-NH.getOffset();
569   unsigned NSize = NH.getNode()->getSize();
570
571   // If the two nodes are of different size, and the smaller node has the array
572   // bit set, collapse!
573   if (NSize != CurNodeH.getNode()->getSize()) {
574     if (NSize < CurNodeH.getNode()->getSize()) {
575       if (NH.getNode()->isArray())
576         NH.getNode()->foldNodeCompletely();
577     } else if (CurNodeH.getNode()->isArray()) {
578       NH.getNode()->foldNodeCompletely();
579     }
580   }
581
582   // Merge the type entries of the two nodes together...    
583   if (NH.getNode()->Ty != Type::VoidTy)
584     CurNodeH.getNode()->mergeTypeInfo(NH.getNode()->Ty, NOffset);
585   assert(!CurNodeH.getNode()->isDeadNode());
586
587   // If we are merging a node with a completely folded node, then both nodes are
588   // now completely folded.
589   //
590   if (CurNodeH.getNode()->isNodeCompletelyFolded()) {
591     if (!NH.getNode()->isNodeCompletelyFolded()) {
592       NH.getNode()->foldNodeCompletely();
593       assert(NH.getNode() && NH.getOffset() == 0 &&
594              "folding did not make offset 0?");
595       NOffset = NH.getOffset();
596       NSize = NH.getNode()->getSize();
597       assert(NOffset == 0 && NSize == 1);
598     }
599   } else if (NH.getNode()->isNodeCompletelyFolded()) {
600     CurNodeH.getNode()->foldNodeCompletely();
601     assert(CurNodeH.getNode() && CurNodeH.getOffset() == 0 &&
602            "folding did not make offset 0?");
603     NOffset = NH.getOffset();
604     NSize = NH.getNode()->getSize();
605     assert(NOffset == 0 && NSize == 1);
606   }
607
608   DSNode *N = NH.getNode();
609   if (CurNodeH.getNode() == N || N == 0) return;
610   assert(!CurNodeH.getNode()->isDeadNode());
611
612   // Merge the NodeType information...
613   CurNodeH.getNode()->NodeType |= N->NodeType;
614
615   // Start forwarding to the new node!
616   N->forwardNode(CurNodeH.getNode(), NOffset);
617   assert(!CurNodeH.getNode()->isDeadNode());
618
619   // Make all of the outgoing links of N now be outgoing links of CurNodeH.
620   //
621   for (unsigned i = 0; i < N->getNumLinks(); ++i) {
622     DSNodeHandle &Link = N->getLink(i << DS::PointerShift);
623     if (Link.getNode()) {
624       // Compute the offset into the current node at which to
625       // merge this link.  In the common case, this is a linear
626       // relation to the offset in the original node (with
627       // wrapping), but if the current node gets collapsed due to
628       // recursive merging, we must make sure to merge in all remaining
629       // links at offset zero.
630       unsigned MergeOffset = 0;
631       DSNode *CN = CurNodeH.getNode();
632       if (CN->Size != 1)
633         MergeOffset = ((i << DS::PointerShift)+NOffset) % CN->getSize();
634       CN->addEdgeTo(MergeOffset, Link);
635     }
636   }
637
638   // Now that there are no outgoing edges, all of the Links are dead.
639   N->Links.clear();
640
641   // Merge the globals list...
642   if (!N->Globals.empty()) {
643     MergeSortedVectors(CurNodeH.getNode()->Globals, N->Globals);
644
645     // Delete the globals from the old node...
646     std::vector<GlobalValue*>().swap(N->Globals);
647   }
648 }
649
650
651 // mergeWith - Merge this node and the specified node, moving all links to and
652 // from the argument node into the current node, deleting the node argument.
653 // Offset indicates what offset the specified node is to be merged into the
654 // current node.
655 //
656 // The specified node may be a null pointer (in which case, nothing happens).
657 //
658 void DSNode::mergeWith(const DSNodeHandle &NH, unsigned Offset) {
659   DSNode *N = NH.getNode();
660   if (N == 0 || (N == this && NH.getOffset() == Offset))
661     return;  // Noop
662
663   assert(!N->isDeadNode() && !isDeadNode());
664   assert(!hasNoReferrers() && "Should not try to fold a useless node!");
665
666   if (N == this) {
667     // We cannot merge two pieces of the same node together, collapse the node
668     // completely.
669     DEBUG(std::cerr << "Attempting to merge two chunks of"
670                     << " the same node together!\n");
671     foldNodeCompletely();
672     return;
673   }
674
675   // If both nodes are not at offset 0, make sure that we are merging the node
676   // at an later offset into the node with the zero offset.
677   //
678   if (Offset < NH.getOffset()) {
679     N->mergeWith(DSNodeHandle(this, Offset), NH.getOffset());
680     return;
681   } else if (Offset == NH.getOffset() && getSize() < N->getSize()) {
682     // If the offsets are the same, merge the smaller node into the bigger node
683     N->mergeWith(DSNodeHandle(this, Offset), NH.getOffset());
684     return;
685   }
686
687   // Ok, now we can merge the two nodes.  Use a static helper that works with
688   // two node handles, since "this" may get merged away at intermediate steps.
689   DSNodeHandle CurNodeH(this, Offset);
690   DSNodeHandle NHCopy(NH);
691   DSNode::MergeNodes(CurNodeH, NHCopy);
692 }
693
694 //===----------------------------------------------------------------------===//
695 // DSCallSite Implementation
696 //===----------------------------------------------------------------------===//
697
698 // Define here to avoid including iOther.h and BasicBlock.h in DSGraph.h
699 Function &DSCallSite::getCaller() const {
700   return *Inst->getParent()->getParent();
701 }
702
703
704 //===----------------------------------------------------------------------===//
705 // DSGraph Implementation
706 //===----------------------------------------------------------------------===//
707
708 DSGraph::DSGraph(const DSGraph &G) : Func(G.Func), GlobalsGraph(0) {
709   PrintAuxCalls = false;
710   hash_map<const DSNode*, DSNodeHandle> NodeMap;
711   RetNode = cloneInto(G, ScalarMap, NodeMap);
712 }
713
714 DSGraph::DSGraph(const DSGraph &G,
715                  hash_map<const DSNode*, DSNodeHandle> &NodeMap)
716   : Func(G.Func), GlobalsGraph(0) {
717   PrintAuxCalls = false;
718   RetNode = cloneInto(G, ScalarMap, NodeMap);
719 }
720
721 DSGraph::~DSGraph() {
722   FunctionCalls.clear();
723   AuxFunctionCalls.clear();
724   ScalarMap.clear();
725   RetNode.setNode(0);
726
727   // Drop all intra-node references, so that assertions don't fail...
728   std::for_each(Nodes.begin(), Nodes.end(),
729                 std::mem_fun(&DSNode::dropAllReferences));
730
731   // Delete all of the nodes themselves...
732   std::for_each(Nodes.begin(), Nodes.end(), deleter<DSNode>);
733 }
734
735 // dump - Allow inspection of graph in a debugger.
736 void DSGraph::dump() const { print(std::cerr); }
737
738
739 /// remapLinks - Change all of the Links in the current node according to the
740 /// specified mapping.
741 ///
742 void DSNode::remapLinks(hash_map<const DSNode*, DSNodeHandle> &OldNodeMap) {
743   for (unsigned i = 0, e = Links.size(); i != e; ++i) {
744     DSNodeHandle &H = OldNodeMap[Links[i].getNode()];
745     Links[i].setNode(H.getNode());
746     Links[i].setOffset(Links[i].getOffset()+H.getOffset());
747   }
748 }
749
750
751 // cloneInto - Clone the specified DSGraph into the current graph, returning the
752 // Return node of the graph.  The translated ScalarMap for the old function is
753 // filled into the OldValMap member.  If StripAllocas is set to true, Alloca
754 // markers are removed from the graph, as the graph is being cloned into a
755 // calling function's graph.
756 //
757 DSNodeHandle DSGraph::cloneInto(const DSGraph &G, 
758                                 hash_map<Value*, DSNodeHandle> &OldValMap,
759                               hash_map<const DSNode*, DSNodeHandle> &OldNodeMap,
760                                 unsigned CloneFlags) {
761   assert(OldNodeMap.empty() && "Returned OldNodeMap should be empty!");
762   assert(&G != this && "Cannot clone graph into itself!");
763
764   unsigned FN = Nodes.size();           // First new node...
765
766   // Duplicate all of the nodes, populating the node map...
767   Nodes.reserve(FN+G.Nodes.size());
768
769   // Remove alloca or mod/ref bits as specified...
770   unsigned BitsToClear =((CloneFlags & StripAllocaBit) ? DSNode::AllocaNode : 0)
771     | ((CloneFlags & StripModRefBits) ? (DSNode::Modified | DSNode::Read) : 0);
772   BitsToClear |= DSNode::DEAD;  // Clear dead flag...
773   for (unsigned i = 0, e = G.Nodes.size(); i != e; ++i) {
774     DSNode *Old = G.Nodes[i];
775     DSNode *New = new DSNode(*Old, this);
776     New->maskNodeTypes(~BitsToClear);
777     OldNodeMap[Old] = New;
778   }
779
780 #ifndef NDEBUG
781   Timer::addPeakMemoryMeasurement();
782 #endif
783
784   // Rewrite the links in the new nodes to point into the current graph now.
785   for (unsigned i = FN, e = Nodes.size(); i != e; ++i)
786     Nodes[i]->remapLinks(OldNodeMap);
787
788   // Copy the scalar map... merging all of the global nodes...
789   for (hash_map<Value*, DSNodeHandle>::const_iterator I = G.ScalarMap.begin(),
790          E = G.ScalarMap.end(); I != E; ++I) {
791     DSNodeHandle &H = OldValMap[I->first];
792     DSNodeHandle &MappedNode = OldNodeMap[I->second.getNode()];
793     H.setOffset(I->second.getOffset()+MappedNode.getOffset());
794     H.setNode(MappedNode.getNode());
795
796     if (isa<GlobalValue>(I->first)) {  // Is this a global?
797       hash_map<Value*, DSNodeHandle>::iterator GVI = ScalarMap.find(I->first);
798       if (GVI != ScalarMap.end())     // Is the global value in this fn already?
799         GVI->second.mergeWith(H);
800       else
801         ScalarMap[I->first] = H;      // Add global pointer to this graph
802     }
803   }
804
805   if (!(CloneFlags & DontCloneCallNodes)) {
806     // Copy the function calls list...
807     unsigned FC = FunctionCalls.size();  // FirstCall
808     FunctionCalls.reserve(FC+G.FunctionCalls.size());
809     for (unsigned i = 0, ei = G.FunctionCalls.size(); i != ei; ++i)
810       FunctionCalls.push_back(DSCallSite(G.FunctionCalls[i], OldNodeMap));
811   }
812
813   if (!(CloneFlags & DontCloneAuxCallNodes)) {
814     // Copy the auxillary function calls list...
815     unsigned FC = AuxFunctionCalls.size();  // FirstCall
816     AuxFunctionCalls.reserve(FC+G.AuxFunctionCalls.size());
817     for (unsigned i = 0, ei = G.AuxFunctionCalls.size(); i != ei; ++i)
818       AuxFunctionCalls.push_back(DSCallSite(G.AuxFunctionCalls[i], OldNodeMap));
819   }
820
821   // Return the returned node pointer...
822   DSNodeHandle &MappedRet = OldNodeMap[G.RetNode.getNode()];
823   return DSNodeHandle(MappedRet.getNode(),
824                       MappedRet.getOffset()+G.RetNode.getOffset());
825 }
826
827 /// mergeInGraph - The method is used for merging graphs together.  If the
828 /// argument graph is not *this, it makes a clone of the specified graph, then
829 /// merges the nodes specified in the call site with the formal arguments in the
830 /// graph.
831 ///
832 void DSGraph::mergeInGraph(DSCallSite &CS, const DSGraph &Graph,
833                            unsigned CloneFlags) {
834   hash_map<Value*, DSNodeHandle> OldValMap;
835   DSNodeHandle RetVal;
836   hash_map<Value*, DSNodeHandle> *ScalarMap = &OldValMap;
837
838   // If this is not a recursive call, clone the graph into this graph...
839   if (&Graph != this) {
840     // Clone the callee's graph into the current graph, keeping
841     // track of where scalars in the old graph _used_ to point,
842     // and of the new nodes matching nodes of the old graph.
843     hash_map<const DSNode*, DSNodeHandle> OldNodeMap;
844     
845     // The clone call may invalidate any of the vectors in the data
846     // structure graph.  Strip locals and don't copy the list of callers
847     RetVal = cloneInto(Graph, OldValMap, OldNodeMap, CloneFlags);
848     ScalarMap = &OldValMap;
849   } else {
850     RetVal = getRetNode();
851     ScalarMap = &getScalarMap();
852   }
853
854   // Merge the return value with the return value of the context...
855   RetVal.mergeWith(CS.getRetVal());
856
857   // Resolve all of the function arguments...
858   Function &F = Graph.getFunction();
859   Function::aiterator AI = F.abegin();
860
861   for (unsigned i = 0, e = CS.getNumPtrArgs(); i != e; ++i, ++AI) {
862     // Advance the argument iterator to the first pointer argument...
863     while (AI != F.aend() && !isPointerType(AI->getType())) {
864       ++AI;
865 #ifndef NDEBUG
866       if (AI == F.aend())
867         std::cerr << "Bad call to Function: " << F.getName() << "\n";
868 #endif
869     }
870     if (AI == F.aend()) break;
871     
872     // Add the link from the argument scalar to the provided value
873     assert(ScalarMap->count(AI) && "Argument not in scalar map?");
874     DSNodeHandle &NH = (*ScalarMap)[AI];
875     assert(NH.getNode() && "Pointer argument without scalarmap entry?");
876     NH.mergeWith(CS.getPtrArg(i));
877   }
878 }
879
880
881 // markIncompleteNodes - Mark the specified node as having contents that are not
882 // known with the current analysis we have performed.  Because a node makes all
883 // of the nodes it can reach incomplete if the node itself is incomplete, we
884 // must recursively traverse the data structure graph, marking all reachable
885 // nodes as incomplete.
886 //
887 static void markIncompleteNode(DSNode *N) {
888   // Stop recursion if no node, or if node already marked...
889   if (N == 0 || N->isIncomplete()) return;
890
891   // Actually mark the node
892   N->setIncompleteMarker();
893
894   // Recusively process children...
895   for (unsigned i = 0, e = N->getSize(); i < e; i += DS::PointerSize)
896     if (DSNode *DSN = N->getLink(i).getNode())
897       markIncompleteNode(DSN);
898 }
899
900 static void markIncomplete(DSCallSite &Call) {
901   // Then the return value is certainly incomplete!
902   markIncompleteNode(Call.getRetVal().getNode());
903
904   // All objects pointed to by function arguments are incomplete!
905   for (unsigned i = 0, e = Call.getNumPtrArgs(); i != e; ++i)
906     markIncompleteNode(Call.getPtrArg(i).getNode());
907 }
908
909 // markIncompleteNodes - Traverse the graph, identifying nodes that may be
910 // modified by other functions that have not been resolved yet.  This marks
911 // nodes that are reachable through three sources of "unknownness":
912 //
913 //  Global Variables, Function Calls, and Incoming Arguments
914 //
915 // For any node that may have unknown components (because something outside the
916 // scope of current analysis may have modified it), the 'Incomplete' flag is
917 // added to the NodeType.
918 //
919 void DSGraph::markIncompleteNodes(unsigned Flags) {
920   // Mark any incoming arguments as incomplete...
921   if ((Flags & DSGraph::MarkFormalArgs) && Func && Func->getName() != "main")
922     for (Function::aiterator I = Func->abegin(), E = Func->aend(); I != E; ++I)
923       if (isPointerType(I->getType()) && ScalarMap.find(I) != ScalarMap.end())
924         markIncompleteNode(ScalarMap[I].getNode());
925
926   // Mark stuff passed into functions calls as being incomplete...
927   if (!shouldPrintAuxCalls())
928     for (unsigned i = 0, e = FunctionCalls.size(); i != e; ++i)
929       markIncomplete(FunctionCalls[i]);
930   else
931     for (unsigned i = 0, e = AuxFunctionCalls.size(); i != e; ++i)
932       markIncomplete(AuxFunctionCalls[i]);
933     
934
935   // Mark all global nodes as incomplete...
936   if ((Flags & DSGraph::IgnoreGlobals) == 0)
937     for (unsigned i = 0, e = Nodes.size(); i != e; ++i)
938       if (Nodes[i]->isGlobalNode() && Nodes[i]->getNumLinks())
939         markIncompleteNode(Nodes[i]);
940 }
941
942 static inline void killIfUselessEdge(DSNodeHandle &Edge) {
943   if (DSNode *N = Edge.getNode())  // Is there an edge?
944     if (N->getNumReferrers() == 1)  // Does it point to a lonely node?
945       // No interesting info?
946       if ((N->getNodeFlags() & ~DSNode::Incomplete) == 0 &&
947           N->getType() == Type::VoidTy && !N->isNodeCompletelyFolded())
948         Edge.setNode(0);  // Kill the edge!
949 }
950
951 static inline bool nodeContainsExternalFunction(const DSNode *N) {
952   const std::vector<GlobalValue*> &Globals = N->getGlobals();
953   for (unsigned i = 0, e = Globals.size(); i != e; ++i)
954     if (Globals[i]->isExternal())
955       return true;
956   return false;
957 }
958
959 static void removeIdenticalCalls(std::vector<DSCallSite> &Calls,
960                                  const std::string &where) {
961   // Remove trivially identical function calls
962   unsigned NumFns = Calls.size();
963   std::sort(Calls.begin(), Calls.end());  // Sort by callee as primary key!
964
965   // Scan the call list cleaning it up as necessary...
966   DSNode   *LastCalleeNode = 0;
967   Function *LastCalleeFunc = 0;
968   unsigned NumDuplicateCalls = 0;
969   bool LastCalleeContainsExternalFunction = false;
970   for (unsigned i = 0; i != Calls.size(); ++i) {
971     DSCallSite &CS = Calls[i];
972
973     // If the Callee is a useless edge, this must be an unreachable call site,
974     // eliminate it.
975     if (CS.isIndirectCall() && CS.getCalleeNode()->getNumReferrers() == 1 &&
976         CS.getCalleeNode()->getNodeFlags() == 0) {  // No useful info?
977       std::cerr << "WARNING: Useless call site found??\n";
978       CS.swap(Calls.back());
979       Calls.pop_back();
980       --i;
981     } else {
982       // If the return value or any arguments point to a void node with no
983       // information at all in it, and the call node is the only node to point
984       // to it, remove the edge to the node (killing the node).
985       //
986       killIfUselessEdge(CS.getRetVal());
987       for (unsigned a = 0, e = CS.getNumPtrArgs(); a != e; ++a)
988         killIfUselessEdge(CS.getPtrArg(a));
989       
990       // If this call site calls the same function as the last call site, and if
991       // the function pointer contains an external function, this node will
992       // never be resolved.  Merge the arguments of the call node because no
993       // information will be lost.
994       //
995       if ((CS.isDirectCall()   && CS.getCalleeFunc() == LastCalleeFunc) ||
996           (CS.isIndirectCall() && CS.getCalleeNode() == LastCalleeNode)) {
997         ++NumDuplicateCalls;
998         if (NumDuplicateCalls == 1) {
999           if (LastCalleeNode)
1000             LastCalleeContainsExternalFunction =
1001               nodeContainsExternalFunction(LastCalleeNode);
1002           else
1003             LastCalleeContainsExternalFunction = LastCalleeFunc->isExternal();
1004         }
1005         
1006         if (LastCalleeContainsExternalFunction ||
1007             // This should be more than enough context sensitivity!
1008             // FIXME: Evaluate how many times this is tripped!
1009             NumDuplicateCalls > 20) {
1010           DSCallSite &OCS = Calls[i-1];
1011           OCS.mergeWith(CS);
1012           
1013           // The node will now be eliminated as a duplicate!
1014           if (CS.getNumPtrArgs() < OCS.getNumPtrArgs())
1015             CS = OCS;
1016           else if (CS.getNumPtrArgs() > OCS.getNumPtrArgs())
1017             OCS = CS;
1018         }
1019       } else {
1020         if (CS.isDirectCall()) {
1021           LastCalleeFunc = CS.getCalleeFunc();
1022           LastCalleeNode = 0;
1023         } else {
1024           LastCalleeNode = CS.getCalleeNode();
1025           LastCalleeFunc = 0;
1026         }
1027         NumDuplicateCalls = 0;
1028       }
1029     }
1030   }
1031
1032   Calls.erase(std::unique(Calls.begin(), Calls.end()),
1033               Calls.end());
1034
1035   // Track the number of call nodes merged away...
1036   NumCallNodesMerged += NumFns-Calls.size();
1037
1038   DEBUG(if (NumFns != Calls.size())
1039           std::cerr << "Merged " << (NumFns-Calls.size())
1040                     << " call nodes in " << where << "\n";);
1041 }
1042
1043
1044 // removeTriviallyDeadNodes - After the graph has been constructed, this method
1045 // removes all unreachable nodes that are created because they got merged with
1046 // other nodes in the graph.  These nodes will all be trivially unreachable, so
1047 // we don't have to perform any non-trivial analysis here.
1048 //
1049 void DSGraph::removeTriviallyDeadNodes() {
1050   removeIdenticalCalls(FunctionCalls, Func ? Func->getName() : "");
1051   removeIdenticalCalls(AuxFunctionCalls, Func ? Func->getName() : "");
1052
1053   for (unsigned i = 0; i != Nodes.size(); ++i) {
1054     DSNode *Node = Nodes[i];
1055     if (Node->isComplete() && !Node->isModified() && !Node->isRead()) {
1056       // This is a useless node if it has no mod/ref info (checked above),
1057       // outgoing edges (which it cannot, as it is not modified in this
1058       // context), and it has no incoming edges.  If it is a global node it may
1059       // have all of these properties and still have incoming edges, due to the
1060       // scalar map, so we check those now.
1061       //
1062       if (Node->getNumReferrers() == Node->getGlobals().size()) {
1063         const std::vector<GlobalValue*> &Globals = Node->getGlobals();
1064
1065         // Loop through and make sure all of the globals are referring directly
1066         // to the node...
1067         for (unsigned j = 0, e = Globals.size(); j != e; ++j) {
1068           DSNode *N = ScalarMap.find(Globals[j])->second.getNode();
1069           assert(N == Node && "ScalarMap doesn't match globals list!");
1070         }
1071
1072         // Make sure NumReferrers still agrees, if so, the node is truly dead.
1073         if (Node->getNumReferrers() == Globals.size()) {
1074           for (unsigned j = 0, e = Globals.size(); j != e; ++j)
1075             ScalarMap.erase(Globals[j]);
1076           Node->makeNodeDead();
1077         }
1078       }
1079     }
1080
1081     if (Node->getNodeFlags() == 0 && Node->hasNoReferrers()) {
1082       // This node is dead!
1083       delete Node;                        // Free memory...
1084       Nodes[i--] = Nodes.back();
1085       Nodes.pop_back();                   // Remove from node list...
1086     }
1087   }
1088 }
1089
1090
1091 /// markReachableNodes - This method recursively traverses the specified
1092 /// DSNodes, marking any nodes which are reachable.  All reachable nodes it adds
1093 /// to the set, which allows it to only traverse visited nodes once.
1094 ///
1095 void DSNode::markReachableNodes(hash_set<DSNode*> &ReachableNodes) {
1096   if (this == 0) return;
1097   assert(getForwardNode() == 0 && "Cannot mark a forwarded node!");
1098   if (ReachableNodes.count(this)) return;          // Already marked reachable
1099   ReachableNodes.insert(this);                     // Is reachable now
1100
1101   for (unsigned i = 0, e = getSize(); i < e; i += DS::PointerSize)
1102     getLink(i).getNode()->markReachableNodes(ReachableNodes);
1103 }
1104
1105 void DSCallSite::markReachableNodes(hash_set<DSNode*> &Nodes) {
1106   getRetVal().getNode()->markReachableNodes(Nodes);
1107   if (isIndirectCall()) getCalleeNode()->markReachableNodes(Nodes);
1108   
1109   for (unsigned i = 0, e = getNumPtrArgs(); i != e; ++i)
1110     getPtrArg(i).getNode()->markReachableNodes(Nodes);
1111 }
1112
1113 // CanReachAliveNodes - Simple graph walker that recursively traverses the graph
1114 // looking for a node that is marked alive.  If an alive node is found, return
1115 // true, otherwise return false.  If an alive node is reachable, this node is
1116 // marked as alive...
1117 //
1118 static bool CanReachAliveNodes(DSNode *N, hash_set<DSNode*> &Alive,
1119                                hash_set<DSNode*> &Visited) {
1120   if (N == 0) return false;
1121   assert(N->getForwardNode() == 0 && "Cannot mark a forwarded node!");
1122
1123   // If we know that this node is alive, return so!
1124   if (Alive.count(N)) return true;
1125
1126   // Otherwise, we don't think the node is alive yet, check for infinite
1127   // recursion.
1128   if (Visited.count(N)) return false;  // Found a cycle
1129   Visited.insert(N);   // No recursion, insert into Visited...
1130
1131   for (unsigned i = 0, e = N->getSize(); i < e; i += DS::PointerSize)
1132     if (CanReachAliveNodes(N->getLink(i).getNode(), Alive, Visited)) {
1133       N->markReachableNodes(Alive);
1134       return true;
1135     }
1136   return false;
1137 }
1138
1139 // CallSiteUsesAliveArgs - Return true if the specified call site can reach any
1140 // alive nodes.
1141 //
1142 static bool CallSiteUsesAliveArgs(DSCallSite &CS, hash_set<DSNode*> &Alive,
1143                                   hash_set<DSNode*> &Visited) {
1144   if (CanReachAliveNodes(CS.getRetVal().getNode(), Alive, Visited))
1145     return true;
1146   if (CS.isIndirectCall() &&
1147       CanReachAliveNodes(CS.getCalleeNode(), Alive, Visited))
1148     return true;
1149   for (unsigned i = 0, e = CS.getNumPtrArgs(); i != e; ++i)
1150     if (CanReachAliveNodes(CS.getPtrArg(i).getNode(), Alive, Visited))
1151       return true;
1152   return false;
1153 }
1154
1155 // removeDeadNodes - Use a more powerful reachability analysis to eliminate
1156 // subgraphs that are unreachable.  This often occurs because the data
1157 // structure doesn't "escape" into it's caller, and thus should be eliminated
1158 // from the caller's graph entirely.  This is only appropriate to use when
1159 // inlining graphs.
1160 //
1161 void DSGraph::removeDeadNodes(unsigned Flags) {
1162   // Reduce the amount of work we have to do... remove dummy nodes left over by
1163   // merging...
1164   removeTriviallyDeadNodes();
1165
1166   // FIXME: Merge nontrivially identical call nodes...
1167
1168   // Alive - a set that holds all nodes found to be reachable/alive.
1169   hash_set<DSNode*> Alive;
1170   std::vector<std::pair<Value*, DSNode*> > GlobalNodes;
1171
1172   // Mark all nodes reachable by (non-global) scalar nodes as alive...
1173   for (hash_map<Value*, DSNodeHandle>::iterator I = ScalarMap.begin(),
1174          E = ScalarMap.end(); I != E; )
1175     if (isa<GlobalValue>(I->first)) {             // Keep track of global nodes
1176       assert(I->second.getNode() && "Null global node?");
1177       GlobalNodes.push_back(std::make_pair(I->first, I->second.getNode()));
1178       ++I;
1179     } else {
1180       // Check to see if this is a worthless node generated for non-pointer
1181       // values, such as integers.  Consider an addition of long types: A+B.
1182       // Assuming we can track all uses of the value in this context, and it is
1183       // NOT used as a pointer, we can delete the node.  We will be able to
1184       // detect this situation if the node pointed to ONLY has Unknown bit set
1185       // in the node.  In this case, the node is not incomplete, does not point
1186       // to any other nodes (no mod/ref bits set), and is therefore
1187       // uninteresting for data structure analysis.  If we run across one of
1188       // these, prune the scalar pointing to it.
1189       //
1190       DSNode *N = I->second.getNode();
1191       if (N->isUnknownNode() && !isa<Argument>(I->first)) {
1192         ScalarMap.erase(I++);
1193       } else {
1194         I->second.getNode()->markReachableNodes(Alive);
1195         ++I;
1196       }
1197     }
1198
1199   // The return value is alive as well...
1200   RetNode.getNode()->markReachableNodes(Alive);
1201
1202   // Mark any nodes reachable by primary calls as alive...
1203   for (unsigned i = 0, e = FunctionCalls.size(); i != e; ++i)
1204     FunctionCalls[i].markReachableNodes(Alive);
1205
1206   bool Iterate;
1207   hash_set<DSNode*> Visited;
1208   std::vector<unsigned char> AuxFCallsAlive(AuxFunctionCalls.size());
1209   do {
1210     Visited.clear();
1211     // If any global nodes points to a non-global that is "alive", the global is
1212     // "alive" as well...  Remove it from the GlobalNodes list so we only have
1213     // unreachable globals in the list.
1214     //
1215     Iterate = false;
1216     for (unsigned i = 0; i != GlobalNodes.size(); ++i)
1217       if (CanReachAliveNodes(GlobalNodes[i].second, Alive, Visited)) {
1218         std::swap(GlobalNodes[i--], GlobalNodes.back()); // Move to end to erase
1219         GlobalNodes.pop_back();                          // Erase efficiently
1220         Iterate = true;
1221       }
1222
1223     for (unsigned i = 0, e = AuxFunctionCalls.size(); i != e; ++i)
1224       if (!AuxFCallsAlive[i] &&
1225           CallSiteUsesAliveArgs(AuxFunctionCalls[i], Alive, Visited)) {
1226         AuxFunctionCalls[i].markReachableNodes(Alive);
1227         AuxFCallsAlive[i] = true;
1228         Iterate = true;
1229       }
1230   } while (Iterate);
1231
1232   // Remove all dead aux function calls...
1233   unsigned CurIdx = 0;
1234   for (unsigned i = 0, e = AuxFunctionCalls.size(); i != e; ++i)
1235     if (AuxFCallsAlive[i])
1236       AuxFunctionCalls[CurIdx++].swap(AuxFunctionCalls[i]);
1237   if (!(Flags & DSGraph::RemoveUnreachableGlobals)) {
1238     assert(GlobalsGraph && "No globals graph available??");
1239     // Move the unreachable call nodes to the globals graph...
1240     GlobalsGraph->AuxFunctionCalls.insert(GlobalsGraph->AuxFunctionCalls.end(),
1241                                           AuxFunctionCalls.begin()+CurIdx,
1242                                           AuxFunctionCalls.end());
1243   }
1244   // Crop all the useless ones out...
1245   AuxFunctionCalls.erase(AuxFunctionCalls.begin()+CurIdx,
1246                          AuxFunctionCalls.end());
1247
1248   // At this point, any nodes which are visited, but not alive, are nodes which
1249   // should be moved to the globals graph.  Loop over all nodes, eliminating
1250   // completely unreachable nodes, and moving visited nodes to the globals graph
1251   //
1252   std::vector<DSNode*> DeadNodes;
1253   DeadNodes.reserve(Nodes.size());
1254   for (unsigned i = 0; i != Nodes.size(); ++i)
1255     if (!Alive.count(Nodes[i])) {
1256       DSNode *N = Nodes[i];
1257       Nodes[i--] = Nodes.back();            // move node to end of vector
1258       Nodes.pop_back();                     // Erase node from alive list.
1259       if (!(Flags & DSGraph::RemoveUnreachableGlobals) &&  // Not in TD pass
1260           Visited.count(N)) {                    // Visited but not alive?
1261         GlobalsGraph->Nodes.push_back(N);        // Move node to globals graph
1262         N->setParentGraph(GlobalsGraph);
1263       } else {                                 // Otherwise, delete the node
1264         assert((!N->isGlobalNode() ||
1265                 (Flags & DSGraph::RemoveUnreachableGlobals))
1266                && "Killing a global?");
1267         //std::cerr << "[" << i+1 << "/" << DeadNodes.size()
1268         //          << "] Node is dead: "; N->dump();
1269         DeadNodes.push_back(N);
1270         N->dropAllReferences();
1271       }
1272     } else {
1273       assert(Nodes[i]->getForwardNode() == 0 && "Alive forwarded node?");
1274     }
1275
1276   // Now that the nodes have either been deleted or moved to the globals graph,
1277   // loop over the scalarmap, updating the entries for globals...
1278   //
1279   if (!(Flags & DSGraph::RemoveUnreachableGlobals)) {  // Not in the TD pass?
1280     // In this array we start the remapping, which can cause merging.  Because
1281     // of this, the DSNode pointers in GlobalNodes may be invalidated, so we
1282     // must always go through the ScalarMap (which contains DSNodeHandles [which
1283     // cannot be invalidated by merging]).
1284     //
1285     for (unsigned i = 0, e = GlobalNodes.size(); i != e; ++i) {
1286       Value *G = GlobalNodes[i].first;
1287       hash_map<Value*, DSNodeHandle>::iterator I = ScalarMap.find(G);
1288       assert(I != ScalarMap.end() && "Global not in scalar map anymore?");
1289       assert(I->second.getNode() && "Global not pointing to anything?");
1290       assert(!Alive.count(I->second.getNode()) && "Node is alive??");
1291       GlobalsGraph->ScalarMap[G].mergeWith(I->second);
1292       assert(GlobalsGraph->ScalarMap[G].getNode() &&
1293              "Global not pointing to anything?");
1294       ScalarMap.erase(I);
1295     }
1296
1297     // Merging leaves behind silly nodes, we remove them to avoid polluting the
1298     // globals graph.
1299     if (!GlobalNodes.empty())
1300       GlobalsGraph->removeTriviallyDeadNodes();
1301   } else {
1302     // If we are in the top-down pass, remove all unreachable globals from the
1303     // ScalarMap...
1304     for (unsigned i = 0, e = GlobalNodes.size(); i != e; ++i)
1305       ScalarMap.erase(GlobalNodes[i].first);
1306   }
1307
1308   // Loop over all of the dead nodes now, deleting them since their referrer
1309   // count is zero.
1310   for (unsigned i = 0, e = DeadNodes.size(); i != e; ++i)
1311     delete DeadNodes[i];
1312
1313   DEBUG(AssertGraphOK(); GlobalsGraph->AssertGraphOK());
1314 }
1315
1316 void DSGraph::AssertGraphOK() const {
1317   for (unsigned i = 0, e = Nodes.size(); i != e; ++i)
1318     Nodes[i]->assertOK();
1319   return;  // FIXME: remove
1320   for (hash_map<Value*, DSNodeHandle>::const_iterator I = ScalarMap.begin(),
1321          E = ScalarMap.end(); I != E; ++I) {
1322     assert(I->second.getNode() && "Null node in scalarmap!");
1323     AssertNodeInGraph(I->second.getNode());
1324     if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(I->first)) {
1325       assert(I->second.getNode()->isGlobalNode() &&
1326              "Global points to node, but node isn't global?");
1327       AssertNodeContainsGlobal(I->second.getNode(), GV);
1328     }
1329   }
1330   AssertCallNodesInGraph();
1331   AssertAuxCallNodesInGraph();
1332 }