22dd2394acedb77aaa6ee808375e973facd08dce
[oota-llvm.git] / lib / Analysis / DataStructure / Local.cpp
1 //===- Local.cpp - Compute a local data structure graph for a function ----===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // Compute the local version of the data structure graph for a function.  The
11 // external interface to this file is the DSGraph constructor.
12 //
13 //===----------------------------------------------------------------------===//
14
15 #include "llvm/Analysis/DataStructure/DataStructure.h"
16 #include "llvm/Analysis/DataStructure/DSGraph.h"
17 #include "llvm/Constants.h"
18 #include "llvm/DerivedTypes.h"
19 #include "llvm/Instructions.h"
20 #include "llvm/Intrinsics.h"
21 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
22 #include "llvm/Support/InstVisitor.h"
23 #include "llvm/Target/TargetData.h"
24 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
25 #include "llvm/Support/Debug.h"
26 #include "llvm/Support/Timer.h"
27 #include <iostream>
28
29 // FIXME: This should eventually be a FunctionPass that is automatically
30 // aggregated into a Pass.
31 //
32 #include "llvm/Module.h"
33
34 using namespace llvm;
35
36 static RegisterAnalysis<LocalDataStructures>
37 X("datastructure", "Local Data Structure Analysis");
38
39 static cl::opt<bool>
40 TrackIntegersAsPointers("dsa-track-integers", cl::Hidden,
41          cl::desc("If this is set, track integers as potential pointers"));
42
43 static cl::list<std::string>
44 AllocList("dsa-alloc-list",
45           cl::value_desc("list"),
46           cl::desc("List of functions that allocate memory from the heap"),
47           cl::CommaSeparated, cl::Hidden);
48
49 static cl::list<std::string>
50 FreeList("dsa-free-list",
51           cl::value_desc("list"),
52           cl::desc("List of functions that free memory from the heap"),
53           cl::CommaSeparated, cl::Hidden);
54
55 namespace llvm {
56 namespace DS {
57   // isPointerType - Return true if this type is big enough to hold a pointer.
58   bool isPointerType(const Type *Ty) {
59     if (isa<PointerType>(Ty))
60       return true;
61     else if (TrackIntegersAsPointers && Ty->isPrimitiveType() &&Ty->isInteger())
62       return Ty->getPrimitiveSize() >= PointerSize;
63     return false;
64   }
65 }}
66
67 using namespace DS;
68
69 namespace {
70   cl::opt<bool>
71   DisableDirectCallOpt("disable-direct-call-dsopt", cl::Hidden,
72                        cl::desc("Disable direct call optimization in "
73                                 "DSGraph construction"));
74   cl::opt<bool>
75   DisableFieldSensitivity("disable-ds-field-sensitivity", cl::Hidden,
76                           cl::desc("Disable field sensitivity in DSGraphs"));
77
78   //===--------------------------------------------------------------------===//
79   //  GraphBuilder Class
80   //===--------------------------------------------------------------------===//
81   //
82   /// This class is the builder class that constructs the local data structure
83   /// graph by performing a single pass over the function in question.
84   ///
85   class GraphBuilder : InstVisitor<GraphBuilder> {
86     DSGraph &G;
87     DSNodeHandle *RetNode;               // Node that gets returned...
88     DSScalarMap &ScalarMap;
89     std::list<DSCallSite> *FunctionCalls;
90
91   public:
92     GraphBuilder(Function &f, DSGraph &g, DSNodeHandle &retNode,
93                  std::list<DSCallSite> &fc)
94       : G(g), RetNode(&retNode), ScalarMap(G.getScalarMap()),
95         FunctionCalls(&fc) {
96
97       // Create scalar nodes for all pointer arguments...
98       for (Function::arg_iterator I = f.arg_begin(), E = f.arg_end();
99            I != E; ++I)
100         if (isPointerType(I->getType()))
101           getValueDest(*I);
102
103       visit(f);  // Single pass over the function
104     }
105
106     // GraphBuilder ctor for working on the globals graph
107     GraphBuilder(DSGraph &g)
108       : G(g), RetNode(0), ScalarMap(G.getScalarMap()), FunctionCalls(0) {
109     }
110
111     void mergeInGlobalInitializer(GlobalVariable *GV);
112
113   private:
114     // Visitor functions, used to handle each instruction type we encounter...
115     friend class InstVisitor<GraphBuilder>;
116     void visitMallocInst(MallocInst &MI) { handleAlloc(MI, true); }
117     void visitAllocaInst(AllocaInst &AI) { handleAlloc(AI, false); }
118     void handleAlloc(AllocationInst &AI, bool isHeap);
119
120     void visitPHINode(PHINode &PN);
121     void visitSelectInst(SelectInst &SI);
122
123     void visitGetElementPtrInst(User &GEP);
124     void visitReturnInst(ReturnInst &RI);
125     void visitLoadInst(LoadInst &LI);
126     void visitStoreInst(StoreInst &SI);
127     void visitCallInst(CallInst &CI);
128     void visitInvokeInst(InvokeInst &II);
129     void visitSetCondInst(SetCondInst &SCI);
130     void visitFreeInst(FreeInst &FI);
131     void visitCastInst(CastInst &CI);
132     void visitInstruction(Instruction &I);
133
134     void visitCallSite(CallSite CS);
135     void visitVAArgInst(VAArgInst   &I);
136
137     void MergeConstantInitIntoNode(DSNodeHandle &NH, Constant *C);
138   private:
139     // Helper functions used to implement the visitation functions...
140
141     /// createNode - Create a new DSNode, ensuring that it is properly added to
142     /// the graph.
143     ///
144     DSNode *createNode(const Type *Ty = 0) {
145       DSNode *N = new DSNode(Ty, &G);   // Create the node
146       if (DisableFieldSensitivity) {
147         // Create node handle referring to the old node so that it is
148         // immediately removed from the graph when the node handle is destroyed.
149         DSNodeHandle OldNNH = N;
150         N->foldNodeCompletely();
151         if (DSNode *FN = N->getForwardNode())
152           N = FN;
153       }
154       return N;
155     }
156
157     /// setDestTo - Set the ScalarMap entry for the specified value to point to
158     /// the specified destination.  If the Value already points to a node, make
159     /// sure to merge the two destinations together.
160     ///
161     void setDestTo(Value &V, const DSNodeHandle &NH);
162
163     /// getValueDest - Return the DSNode that the actual value points to.
164     ///
165     DSNodeHandle getValueDest(Value &V);
166
167     /// getLink - This method is used to return the specified link in the
168     /// specified node if one exists.  If a link does not already exist (it's
169     /// null), then we create a new node, link it, then return it.
170     ///
171     DSNodeHandle &getLink(const DSNodeHandle &Node, unsigned Link = 0);
172   };
173 }
174
175 using namespace DS;
176
177 //===----------------------------------------------------------------------===//
178 // DSGraph constructor - Simply use the GraphBuilder to construct the local
179 // graph.
180 DSGraph::DSGraph(EquivalenceClasses<GlobalValue*> &ECs, const TargetData &td,
181                  Function &F, DSGraph *GG)
182   : GlobalsGraph(GG), ScalarMap(ECs), TD(td) {
183   PrintAuxCalls = false;
184
185   DEBUG(std::cerr << "  [Loc] Calculating graph for: " << F.getName() << "\n");
186
187   // Use the graph builder to construct the local version of the graph
188   GraphBuilder B(F, *this, ReturnNodes[&F], FunctionCalls);
189 #ifndef NDEBUG
190   Timer::addPeakMemoryMeasurement();
191 #endif
192
193   // If there are any constant globals referenced in this function, merge their
194   // initializers into the local graph from the globals graph.
195   if (ScalarMap.global_begin() != ScalarMap.global_end()) {
196     ReachabilityCloner RC(*this, *GG, 0);
197
198     for (DSScalarMap::global_iterator I = ScalarMap.global_begin();
199          I != ScalarMap.global_end(); ++I)
200       if (GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(*I))
201         if (!GV->isExternal() && GV->isConstant())
202           RC.merge(ScalarMap[GV], GG->ScalarMap[GV]);
203   }
204
205   markIncompleteNodes(DSGraph::MarkFormalArgs);
206
207   // Remove any nodes made dead due to merging...
208   removeDeadNodes(DSGraph::KeepUnreachableGlobals);
209 }
210
211
212 //===----------------------------------------------------------------------===//
213 // Helper method implementations...
214 //
215
216 /// getValueDest - Return the DSNode that the actual value points to.
217 ///
218 DSNodeHandle GraphBuilder::getValueDest(Value &Val) {
219   Value *V = &Val;
220   if (isa<Constant>(V) && cast<Constant>(V)->isNullValue())
221     return 0;  // Null doesn't point to anything, don't add to ScalarMap!
222
223   DSNodeHandle &NH = ScalarMap[V];
224   if (!NH.isNull())
225     return NH;     // Already have a node?  Just return it...
226
227   // Otherwise we need to create a new node to point to.
228   // Check first for constant expressions that must be traversed to
229   // extract the actual value.
230   DSNode* N;
231   if (GlobalValue* GV = dyn_cast<GlobalValue>(V)) {
232     // Create a new global node for this global variable.
233     N = createNode(GV->getType()->getElementType());
234     N->addGlobal(GV);
235   } else if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(V)) {
236     if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C)) {
237       if (CE->getOpcode() == Instruction::Cast) {
238         if (isa<PointerType>(CE->getOperand(0)->getType()))
239           NH = getValueDest(*CE->getOperand(0));
240         else
241           NH = createNode()->setUnknownNodeMarker();
242       } else if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
243         visitGetElementPtrInst(*CE);
244         DSScalarMap::iterator I = ScalarMap.find(CE);
245         assert(I != ScalarMap.end() && "GEP didn't get processed right?");
246         NH = I->second;
247       } else {
248         // This returns a conservative unknown node for any unhandled ConstExpr
249         return NH = createNode()->setUnknownNodeMarker();
250       }
251       if (NH.isNull()) {  // (getelementptr null, X) returns null
252         ScalarMap.erase(V);
253         return 0;
254       }
255       return NH;
256     } else if (isa<UndefValue>(C)) {
257       ScalarMap.erase(V);
258       return 0;
259     } else {
260       assert(0 && "Unknown constant type!");
261     }
262     N = createNode(); // just create a shadow node
263   } else {
264     // Otherwise just create a shadow node
265     N = createNode();
266   }
267
268   NH.setTo(N, 0);      // Remember that we are pointing to it...
269   return NH;
270 }
271
272
273 /// getLink - This method is used to return the specified link in the
274 /// specified node if one exists.  If a link does not already exist (it's
275 /// null), then we create a new node, link it, then return it.  We must
276 /// specify the type of the Node field we are accessing so that we know what
277 /// type should be linked to if we need to create a new node.
278 ///
279 DSNodeHandle &GraphBuilder::getLink(const DSNodeHandle &node, unsigned LinkNo) {
280   DSNodeHandle &Node = const_cast<DSNodeHandle&>(node);
281   DSNodeHandle &Link = Node.getLink(LinkNo);
282   if (Link.isNull()) {
283     // If the link hasn't been created yet, make and return a new shadow node
284     Link = createNode();
285   }
286   return Link;
287 }
288
289
290 /// setDestTo - Set the ScalarMap entry for the specified value to point to the
291 /// specified destination.  If the Value already points to a node, make sure to
292 /// merge the two destinations together.
293 ///
294 void GraphBuilder::setDestTo(Value &V, const DSNodeHandle &NH) {
295   ScalarMap[&V].mergeWith(NH);
296 }
297
298
299 //===----------------------------------------------------------------------===//
300 // Specific instruction type handler implementations...
301 //
302
303 /// Alloca & Malloc instruction implementation - Simply create a new memory
304 /// object, pointing the scalar to it.
305 ///
306 void GraphBuilder::handleAlloc(AllocationInst &AI, bool isHeap) {
307   DSNode *N = createNode();
308   if (isHeap)
309     N->setHeapNodeMarker();
310   else
311     N->setAllocaNodeMarker();
312   setDestTo(AI, N);
313 }
314
315 // PHINode - Make the scalar for the PHI node point to all of the things the
316 // incoming values point to... which effectively causes them to be merged.
317 //
318 void GraphBuilder::visitPHINode(PHINode &PN) {
319   if (!isPointerType(PN.getType())) return; // Only pointer PHIs
320
321   DSNodeHandle &PNDest = ScalarMap[&PN];
322   for (unsigned i = 0, e = PN.getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
323     PNDest.mergeWith(getValueDest(*PN.getIncomingValue(i)));
324 }
325
326 void GraphBuilder::visitSelectInst(SelectInst &SI) {
327   if (!isPointerType(SI.getType())) return; // Only pointer Selects
328
329   DSNodeHandle &Dest = ScalarMap[&SI];
330   Dest.mergeWith(getValueDest(*SI.getOperand(1)));
331   Dest.mergeWith(getValueDest(*SI.getOperand(2)));
332 }
333
334 void GraphBuilder::visitSetCondInst(SetCondInst &SCI) {
335   if (!isPointerType(SCI.getOperand(0)->getType()) ||
336       isa<ConstantPointerNull>(SCI.getOperand(1))) return; // Only pointers
337   ScalarMap[SCI.getOperand(0)].mergeWith(getValueDest(*SCI.getOperand(1)));
338 }
339
340
341 void GraphBuilder::visitGetElementPtrInst(User &GEP) {
342   DSNodeHandle Value = getValueDest(*GEP.getOperand(0));
343   if (Value.isNull())
344     Value = createNode();
345
346   // As a special case, if all of the index operands of GEP are constant zeros,
347   // handle this just like we handle casts (ie, don't do much).
348   bool AllZeros = true;
349   for (unsigned i = 1, e = GEP.getNumOperands(); i != e; ++i)
350     if (GEP.getOperand(i) !=
351            Constant::getNullValue(GEP.getOperand(i)->getType())) {
352       AllZeros = false;
353       break;
354     }
355
356   // If all of the indices are zero, the result points to the operand without
357   // applying the type.
358   if (AllZeros || (!Value.isNull() &&
359                    Value.getNode()->isNodeCompletelyFolded())) {
360     setDestTo(GEP, Value);
361     return;
362   }
363
364
365   const PointerType *PTy = cast<PointerType>(GEP.getOperand(0)->getType());
366   const Type *CurTy = PTy->getElementType();
367
368   if (Value.getNode()->mergeTypeInfo(CurTy, Value.getOffset())) {
369     // If the node had to be folded... exit quickly
370     setDestTo(GEP, Value);  // GEP result points to folded node
371     return;
372   }
373
374   const TargetData &TD = Value.getNode()->getTargetData();
375
376 #if 0
377   // Handle the pointer index specially...
378   if (GEP.getNumOperands() > 1 &&
379       (!isa<Constant>(GEP.getOperand(1)) ||
380        !cast<Constant>(GEP.getOperand(1))->isNullValue())) {
381
382     // If we already know this is an array being accessed, don't do anything...
383     if (!TopTypeRec.isArray) {
384       TopTypeRec.isArray = true;
385
386       // If we are treating some inner field pointer as an array, fold the node
387       // up because we cannot handle it right.  This can come because of
388       // something like this:  &((&Pt->X)[1]) == &Pt->Y
389       //
390       if (Value.getOffset()) {
391         // Value is now the pointer we want to GEP to be...
392         Value.getNode()->foldNodeCompletely();
393         setDestTo(GEP, Value);  // GEP result points to folded node
394         return;
395       } else {
396         // This is a pointer to the first byte of the node.  Make sure that we
397         // are pointing to the outter most type in the node.
398         // FIXME: We need to check one more case here...
399       }
400     }
401   }
402 #endif
403
404   // All of these subscripts are indexing INTO the elements we have...
405   unsigned Offset = 0;
406   for (gep_type_iterator I = gep_type_begin(GEP), E = gep_type_end(GEP);
407        I != E; ++I)
408     if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(*I)) {
409       unsigned FieldNo =
410            (unsigned)cast<ConstantUInt>(I.getOperand())->getValue();
411       Offset += (unsigned)TD.getStructLayout(STy)->MemberOffsets[FieldNo];
412     } else if (const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(*I)) {
413       if (!isa<Constant>(I.getOperand()) ||
414           !cast<Constant>(I.getOperand())->isNullValue())
415         Value.getNode()->setArrayMarker();
416     }
417
418
419 #if 0
420     if (const SequentialType *STy = cast<SequentialType>(*I)) {
421       CurTy = STy->getElementType();
422       if (ConstantSInt *CS = dyn_cast<ConstantSInt>(GEP.getOperand(i))) {
423         Offset += CS->getValue()*TD.getTypeSize(CurTy);
424       } else {
425         // Variable index into a node.  We must merge all of the elements of the
426         // sequential type here.
427         if (isa<PointerType>(STy))
428           std::cerr << "Pointer indexing not handled yet!\n";
429         else {
430           const ArrayType *ATy = cast<ArrayType>(STy);
431           unsigned ElSize = TD.getTypeSize(CurTy);
432           DSNode *N = Value.getNode();
433           assert(N && "Value must have a node!");
434           unsigned RawOffset = Offset+Value.getOffset();
435
436           // Loop over all of the elements of the array, merging them into the
437           // zeroth element.
438           for (unsigned i = 1, e = ATy->getNumElements(); i != e; ++i)
439             // Merge all of the byte components of this array element
440             for (unsigned j = 0; j != ElSize; ++j)
441               N->mergeIndexes(RawOffset+j, RawOffset+i*ElSize+j);
442         }
443       }
444     }
445 #endif
446
447   // Add in the offset calculated...
448   Value.setOffset(Value.getOffset()+Offset);
449
450   // Check the offset
451   DSNode *N = Value.getNode();
452   if (N &&
453       !N->isNodeCompletelyFolded() &&
454       (N->getSize() != 0 || Offset != 0) &&
455       !N->isForwarding()) {
456     if ((Offset >= N->getSize()) || int(Offset) < 0) {
457       // Accessing offsets out of node size range
458       // This is seen in the "magic" struct in named (from bind), where the
459       // fourth field is an array of length 0, presumably used to create struct
460       // instances of different sizes
461
462       // Collapse the node since its size is now variable
463       N->foldNodeCompletely();
464     }
465   }
466   
467   // Value is now the pointer we want to GEP to be...  
468   setDestTo(GEP, Value);
469 }
470
471 void GraphBuilder::visitLoadInst(LoadInst &LI) {
472   DSNodeHandle Ptr = getValueDest(*LI.getOperand(0));
473   if (Ptr.isNull())
474     Ptr = createNode();
475
476   // Make that the node is read from...
477   Ptr.getNode()->setReadMarker();
478
479   // Ensure a typerecord exists...
480   Ptr.getNode()->mergeTypeInfo(LI.getType(), Ptr.getOffset(), false);
481
482   if (isPointerType(LI.getType()))
483     setDestTo(LI, getLink(Ptr));
484 }
485
486 void GraphBuilder::visitStoreInst(StoreInst &SI) {
487   const Type *StoredTy = SI.getOperand(0)->getType();
488   DSNodeHandle Dest = getValueDest(*SI.getOperand(1));
489   if (Dest.isNull()) return;
490
491   // Mark that the node is written to...
492   Dest.getNode()->setModifiedMarker();
493
494   // Ensure a type-record exists...
495   Dest.getNode()->mergeTypeInfo(StoredTy, Dest.getOffset());
496
497   // Avoid adding edges from null, or processing non-"pointer" stores
498   if (isPointerType(StoredTy))
499     Dest.addEdgeTo(getValueDest(*SI.getOperand(0)));
500 }
501
502 void GraphBuilder::visitReturnInst(ReturnInst &RI) {
503   if (RI.getNumOperands() && isPointerType(RI.getOperand(0)->getType()))
504     RetNode->mergeWith(getValueDest(*RI.getOperand(0)));
505 }
506
507 void GraphBuilder::visitVAArgInst(VAArgInst &I) {
508   //FIXME: also updates the argument
509   DSNodeHandle Ptr = getValueDest(*I.getOperand(0));
510   if (Ptr.isNull()) return;
511
512   // Make that the node is read from.
513   Ptr.getNode()->setReadMarker();
514
515   // Ensure a type record exists.
516   DSNode *PtrN = Ptr.getNode();
517   PtrN->mergeTypeInfo(I.getType(), Ptr.getOffset(), false);
518
519   if (isPointerType(I.getType()))
520     setDestTo(I, getLink(Ptr));
521 }
522
523
524 void GraphBuilder::visitCallInst(CallInst &CI) {
525   visitCallSite(&CI);
526 }
527
528 void GraphBuilder::visitInvokeInst(InvokeInst &II) {
529   visitCallSite(&II);
530 }
531
532 void GraphBuilder::visitCallSite(CallSite CS) {
533   Value *Callee = CS.getCalledValue();
534
535   // Special case handling of certain libc allocation functions here.
536   if (Function *F = dyn_cast<Function>(Callee))
537     if (F->isExternal())
538       switch (F->getIntrinsicID()) {
539       case Intrinsic::vastart:
540         getValueDest(*CS.getInstruction()).getNode()->setAllocaNodeMarker();
541         return;
542       case Intrinsic::vacopy:
543         getValueDest(*CS.getInstruction()).
544           mergeWith(getValueDest(**(CS.arg_begin())));
545         return;
546       case Intrinsic::vaend:
547         return;  // noop
548       case Intrinsic::memcpy_i32: 
549       case Intrinsic::memcpy_i64:
550       case Intrinsic::memmove_i32:
551       case Intrinsic::memmove_i64: {
552         // Merge the first & second arguments, and mark the memory read and
553         // modified.
554         DSNodeHandle RetNH = getValueDest(**CS.arg_begin());
555         RetNH.mergeWith(getValueDest(**(CS.arg_begin()+1)));
556         if (DSNode *N = RetNH.getNode())
557           N->setModifiedMarker()->setReadMarker();
558         return;
559       }
560       case Intrinsic::memset_i32:
561       case Intrinsic::memset_i64:
562         // Mark the memory modified.
563         if (DSNode *N = getValueDest(**CS.arg_begin()).getNode())
564           N->setModifiedMarker();
565         return;
566       default:
567         // Determine if the called function is one of the specified heap
568         // allocation functions
569         for (cl::list<std::string>::iterator AllocFunc = AllocList.begin(),
570              LastAllocFunc = AllocList.end();
571              AllocFunc != LastAllocFunc;
572              ++AllocFunc) {
573           if (F->getName() == *(AllocFunc)) {
574             setDestTo(*CS.getInstruction(),
575                       createNode()->setHeapNodeMarker()->setModifiedMarker());
576             return;
577           }
578         }
579
580         // Determine if the called function is one of the specified heap
581         // free functions
582         for (cl::list<std::string>::iterator FreeFunc = FreeList.begin(),
583              LastFreeFunc = FreeList.end();
584              FreeFunc != LastFreeFunc;
585              ++FreeFunc) {
586           if (F->getName() == *(FreeFunc)) {
587             // Mark that the node is written to...
588             if (DSNode *N = getValueDest(*(CS.getArgument(0))).getNode())
589               N->setModifiedMarker()->setHeapNodeMarker();
590             return;
591           }
592         }
593
594         if ((F->isExternal() && F->getName() == "calloc") 
595             || F->getName() == "posix_memalign"
596             || F->getName() == "memalign" || F->getName() == "valloc") {
597           setDestTo(*CS.getInstruction(),
598                     createNode()->setHeapNodeMarker()->setModifiedMarker());
599           return;
600         } else if (F->getName() == "realloc") {
601           DSNodeHandle RetNH = getValueDest(*CS.getInstruction());
602           if (CS.arg_begin() != CS.arg_end())
603             RetNH.mergeWith(getValueDest(**CS.arg_begin()));
604           if (DSNode *N = RetNH.getNode())
605             N->setHeapNodeMarker()->setModifiedMarker()->setReadMarker();
606           return;
607         } else if (F->getName() == "memmove") {
608           // Merge the first & second arguments, and mark the memory read and
609           // modified.
610           DSNodeHandle RetNH = getValueDest(**CS.arg_begin());
611           RetNH.mergeWith(getValueDest(**(CS.arg_begin()+1)));
612           if (DSNode *N = RetNH.getNode())
613             N->setModifiedMarker()->setReadMarker();
614           return;
615         } else if (F->getName() == "free") {
616           // Mark that the node is written to...
617           if (DSNode *N = getValueDest(**CS.arg_begin()).getNode())
618             N->setModifiedMarker()->setHeapNodeMarker();
619         } else if (F->getName() == "atoi" || F->getName() == "atof" ||
620                    F->getName() == "atol" || F->getName() == "atoll" ||
621                    F->getName() == "remove" || F->getName() == "unlink" ||
622                    F->getName() == "rename" || F->getName() == "memcmp" ||
623                    F->getName() == "strcmp" || F->getName() == "strncmp" ||
624                    F->getName() == "execl" || F->getName() == "execlp" ||
625                    F->getName() == "execle" || F->getName() == "execv" ||
626                    F->getName() == "execvp" || F->getName() == "chmod" ||
627                    F->getName() == "puts" || F->getName() == "write" ||
628                    F->getName() == "open" || F->getName() == "create" ||
629                    F->getName() == "truncate" || F->getName() == "chdir" ||
630                    F->getName() == "mkdir" || F->getName() == "rmdir") {
631           // These functions read all of their pointer operands.
632           for (CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin(), E = CS.arg_end();
633                AI != E; ++AI) {
634             if (isPointerType((*AI)->getType()))
635               if (DSNode *N = getValueDest(**AI).getNode())
636                 N->setReadMarker();
637           }
638           return;
639         } else if (F->getName() == "memchr") {
640           DSNodeHandle RetNH = getValueDest(**CS.arg_begin());
641           DSNodeHandle Result = getValueDest(*CS.getInstruction());
642           RetNH.mergeWith(Result);
643           if (DSNode *N = RetNH.getNode())
644             N->setReadMarker();
645           return;
646         } else if (F->getName() == "read" || F->getName() == "pipe" ||
647                    F->getName() == "wait" || F->getName() == "time") {
648           // These functions write all of their pointer operands.
649           for (CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin(), E = CS.arg_end();
650                AI != E; ++AI) {
651             if (isPointerType((*AI)->getType()))
652               if (DSNode *N = getValueDest(**AI).getNode())
653                 N->setModifiedMarker();
654           }
655           return;
656         } else if (F->getName() == "stat" || F->getName() == "fstat" ||
657                    F->getName() == "lstat") {
658           // These functions read their first operand if its a pointer.
659           CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin();
660           if (isPointerType((*AI)->getType())) {
661             DSNodeHandle Path = getValueDest(**AI);
662             if (DSNode *N = Path.getNode()) N->setReadMarker();
663           }
664
665           // Then they write into the stat buffer.
666           DSNodeHandle StatBuf = getValueDest(**++AI);
667           if (DSNode *N = StatBuf.getNode()) {
668             N->setModifiedMarker();
669             const Type *StatTy = F->getFunctionType()->getParamType(1);
670             if (const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(StatTy))
671               N->mergeTypeInfo(PTy->getElementType(), StatBuf.getOffset());
672           }
673           return;
674         } else if (F->getName() == "strtod" || F->getName() == "strtof" ||
675                    F->getName() == "strtold") {
676           // These functions read the first pointer
677           if (DSNode *Str = getValueDest(**CS.arg_begin()).getNode()) {
678             Str->setReadMarker();
679             // If the second parameter is passed, it will point to the first
680             // argument node.
681             const DSNodeHandle &EndPtrNH = getValueDest(**(CS.arg_begin()+1));
682             if (DSNode *End = EndPtrNH.getNode()) {
683               End->mergeTypeInfo(PointerType::get(Type::SByteTy),
684                                  EndPtrNH.getOffset(), false);
685               End->setModifiedMarker();
686               DSNodeHandle &Link = getLink(EndPtrNH);
687               Link.mergeWith(getValueDest(**CS.arg_begin()));
688             }
689           }
690           return;
691         } else if (F->getName() == "fopen" || F->getName() == "fdopen" ||
692                    F->getName() == "freopen") {
693           // These functions read all of their pointer operands.
694           for (CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin(), E = CS.arg_end();
695                AI != E; ++AI)
696             if (isPointerType((*AI)->getType()))
697               if (DSNode *N = getValueDest(**AI).getNode())
698                 N->setReadMarker();
699
700           // fopen allocates in an unknown way and writes to the file
701           // descriptor.  Also, merge the allocated type into the node.
702           DSNodeHandle Result = getValueDest(*CS.getInstruction());
703           if (DSNode *N = Result.getNode()) {
704             N->setModifiedMarker()->setUnknownNodeMarker();
705             const Type *RetTy = F->getFunctionType()->getReturnType();
706             if (const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(RetTy))
707               N->mergeTypeInfo(PTy->getElementType(), Result.getOffset());
708           }
709
710           // If this is freopen, merge the file descriptor passed in with the
711           // result.
712           if (F->getName() == "freopen") {
713             // ICC doesn't handle getting the iterator, decrementing and
714             // dereferencing it in one operation without error. Do it in 2 steps
715             CallSite::arg_iterator compit = CS.arg_end();
716             Result.mergeWith(getValueDest(**--compit));
717           }
718           return;
719         } else if (F->getName() == "fclose" && CS.arg_end()-CS.arg_begin() ==1){
720           // fclose reads and deallocates the memory in an unknown way for the
721           // file descriptor.  It merges the FILE type into the descriptor.
722           DSNodeHandle H = getValueDest(**CS.arg_begin());
723           if (DSNode *N = H.getNode()) {
724             N->setReadMarker()->setUnknownNodeMarker();
725             const Type *ArgTy = F->getFunctionType()->getParamType(0);
726             if (const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(ArgTy))
727               N->mergeTypeInfo(PTy->getElementType(), H.getOffset());
728           }
729           return;
730         } else if (CS.arg_end()-CS.arg_begin() == 1 &&
731                    (F->getName() == "fflush" || F->getName() == "feof" ||
732                     F->getName() == "fileno" || F->getName() == "clearerr" ||
733                     F->getName() == "rewind" || F->getName() == "ftell" ||
734                     F->getName() == "ferror" || F->getName() == "fgetc" ||
735                     F->getName() == "fgetc" || F->getName() == "_IO_getc")) {
736           // fflush reads and writes the memory for the file descriptor.  It
737           // merges the FILE type into the descriptor.
738           DSNodeHandle H = getValueDest(**CS.arg_begin());
739           if (DSNode *N = H.getNode()) {
740             N->setReadMarker()->setModifiedMarker();
741
742             const Type *ArgTy = F->getFunctionType()->getParamType(0);
743             if (const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(ArgTy))
744               N->mergeTypeInfo(PTy->getElementType(), H.getOffset());
745           }
746           return;
747         } else if (CS.arg_end()-CS.arg_begin() == 4 &&
748                    (F->getName() == "fwrite" || F->getName() == "fread")) {
749           // fread writes the first operand, fwrite reads it.  They both
750           // read/write the FILE descriptor, and merges the FILE type.
751           CallSite::arg_iterator compit = CS.arg_end();
752           DSNodeHandle H = getValueDest(**--compit);
753           if (DSNode *N = H.getNode()) {
754             N->setReadMarker()->setModifiedMarker();
755             const Type *ArgTy = F->getFunctionType()->getParamType(3);
756             if (const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(ArgTy))
757               N->mergeTypeInfo(PTy->getElementType(), H.getOffset());
758           }
759
760           H = getValueDest(**CS.arg_begin());
761           if (DSNode *N = H.getNode())
762             if (F->getName() == "fwrite")
763               N->setReadMarker();
764             else
765               N->setModifiedMarker();
766           return;
767         } else if (F->getName() == "fgets" && CS.arg_end()-CS.arg_begin() == 3){
768           // fgets reads and writes the memory for the file descriptor.  It
769           // merges the FILE type into the descriptor, and writes to the
770           // argument.  It returns the argument as well.
771           CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin();
772           DSNodeHandle H = getValueDest(**AI);
773           if (DSNode *N = H.getNode())
774             N->setModifiedMarker();                        // Writes buffer
775           H.mergeWith(getValueDest(*CS.getInstruction())); // Returns buffer
776           ++AI; ++AI;
777
778           // Reads and writes file descriptor, merge in FILE type.
779           H = getValueDest(**AI);
780           if (DSNode *N = H.getNode()) {
781             N->setReadMarker()->setModifiedMarker();
782             const Type *ArgTy = F->getFunctionType()->getParamType(2);
783             if (const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(ArgTy))
784               N->mergeTypeInfo(PTy->getElementType(), H.getOffset());
785           }
786           return;
787         } else if (F->getName() == "ungetc" || F->getName() == "fputc" ||
788                    F->getName() == "fputs" || F->getName() == "putc" ||
789                    F->getName() == "ftell" || F->getName() == "rewind" ||
790                    F->getName() == "_IO_putc") {
791           // These functions read and write the memory for the file descriptor,
792           // which is passes as the last argument.
793           CallSite::arg_iterator compit = CS.arg_end();
794           DSNodeHandle H = getValueDest(**--compit);
795           if (DSNode *N = H.getNode()) {
796             N->setReadMarker()->setModifiedMarker();
797             FunctionType::param_iterator compit2 = F->getFunctionType()->param_end();
798             const Type *ArgTy = *--compit2;
799             if (const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(ArgTy))
800               N->mergeTypeInfo(PTy->getElementType(), H.getOffset());
801           }
802
803           // Any pointer arguments are read.
804           for (CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin(), E = CS.arg_end();
805                AI != E; ++AI)
806             if (isPointerType((*AI)->getType()))
807               if (DSNode *N = getValueDest(**AI).getNode())
808                 N->setReadMarker();
809           return;
810         } else if (F->getName() == "fseek" || F->getName() == "fgetpos" ||
811                    F->getName() == "fsetpos") {
812           // These functions read and write the memory for the file descriptor,
813           // and read/write all other arguments.
814           DSNodeHandle H = getValueDest(**CS.arg_begin());
815           if (DSNode *N = H.getNode()) {
816             FunctionType::param_iterator compit2 = F->getFunctionType()->param_end();
817             const Type *ArgTy = *--compit2;
818             if (const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(ArgTy))
819               N->mergeTypeInfo(PTy->getElementType(), H.getOffset());
820           }
821
822           // Any pointer arguments are read.
823           for (CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin(), E = CS.arg_end();
824                AI != E; ++AI)
825             if (isPointerType((*AI)->getType()))
826               if (DSNode *N = getValueDest(**AI).getNode())
827                 N->setReadMarker()->setModifiedMarker();
828           return;
829         } else if (F->getName() == "printf" || F->getName() == "fprintf" ||
830                    F->getName() == "sprintf") {
831           CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin(), E = CS.arg_end();
832
833           if (F->getName() == "fprintf") {
834             // fprintf reads and writes the FILE argument, and applies the type
835             // to it.
836             DSNodeHandle H = getValueDest(**AI);
837             if (DSNode *N = H.getNode()) {
838               N->setModifiedMarker();
839               const Type *ArgTy = (*AI)->getType();
840               if (const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(ArgTy))
841                 N->mergeTypeInfo(PTy->getElementType(), H.getOffset());
842             }
843           } else if (F->getName() == "sprintf") {
844             // sprintf writes the first string argument.
845             DSNodeHandle H = getValueDest(**AI++);
846             if (DSNode *N = H.getNode()) {
847               N->setModifiedMarker();
848               const Type *ArgTy = (*AI)->getType();
849               if (const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(ArgTy))
850                 N->mergeTypeInfo(PTy->getElementType(), H.getOffset());
851             }
852           }
853
854           for (; AI != E; ++AI) {
855             // printf reads all pointer arguments.
856             if (isPointerType((*AI)->getType()))
857               if (DSNode *N = getValueDest(**AI).getNode())
858                 N->setReadMarker();
859           }
860           return;
861         } else if (F->getName() == "vprintf" || F->getName() == "vfprintf" ||
862                    F->getName() == "vsprintf") {
863           CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin(), E = CS.arg_end();
864
865           if (F->getName() == "vfprintf") {
866             // ffprintf reads and writes the FILE argument, and applies the type
867             // to it.
868             DSNodeHandle H = getValueDest(**AI);
869             if (DSNode *N = H.getNode()) {
870               N->setModifiedMarker()->setReadMarker();
871               const Type *ArgTy = (*AI)->getType();
872               if (const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(ArgTy))
873                 N->mergeTypeInfo(PTy->getElementType(), H.getOffset());
874             }
875             ++AI;
876           } else if (F->getName() == "vsprintf") {
877             // vsprintf writes the first string argument.
878             DSNodeHandle H = getValueDest(**AI++);
879             if (DSNode *N = H.getNode()) {
880               N->setModifiedMarker();
881               const Type *ArgTy = (*AI)->getType();
882               if (const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(ArgTy))
883                 N->mergeTypeInfo(PTy->getElementType(), H.getOffset());
884             }
885           }
886
887           // Read the format
888           if (AI != E) {
889             if (isPointerType((*AI)->getType()))
890               if (DSNode *N = getValueDest(**AI).getNode())
891                 N->setReadMarker();
892             ++AI;
893           }
894
895           // Read the valist, and the pointed-to objects.
896           if (AI != E && isPointerType((*AI)->getType())) {
897             const DSNodeHandle &VAList = getValueDest(**AI);
898             if (DSNode *N = VAList.getNode()) {
899               N->setReadMarker();
900               N->mergeTypeInfo(PointerType::get(Type::SByteTy),
901                                VAList.getOffset(), false);
902
903               DSNodeHandle &VAListObjs = getLink(VAList);
904               VAListObjs.getNode()->setReadMarker();
905             }
906           }
907
908           return;
909         } else if (F->getName() == "scanf" || F->getName() == "fscanf" ||
910                    F->getName() == "sscanf") {
911           CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin(), E = CS.arg_end();
912
913           if (F->getName() == "fscanf") {
914             // fscanf reads and writes the FILE argument, and applies the type
915             // to it.
916             DSNodeHandle H = getValueDest(**AI);
917             if (DSNode *N = H.getNode()) {
918               N->setReadMarker();
919               const Type *ArgTy = (*AI)->getType();
920               if (const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(ArgTy))
921                 N->mergeTypeInfo(PTy->getElementType(), H.getOffset());
922             }
923           } else if (F->getName() == "sscanf") {
924             // sscanf reads the first string argument.
925             DSNodeHandle H = getValueDest(**AI++);
926             if (DSNode *N = H.getNode()) {
927               N->setReadMarker();
928               const Type *ArgTy = (*AI)->getType();
929               if (const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(ArgTy))
930                 N->mergeTypeInfo(PTy->getElementType(), H.getOffset());
931             }
932           }
933
934           for (; AI != E; ++AI) {
935             // scanf writes all pointer arguments.
936             if (isPointerType((*AI)->getType()))
937               if (DSNode *N = getValueDest(**AI).getNode())
938                 N->setModifiedMarker();
939           }
940           return;
941         } else if (F->getName() == "strtok") {
942           // strtok reads and writes the first argument, returning it.  It reads
943           // its second arg.  FIXME: strtok also modifies some hidden static
944           // data.  Someday this might matter.
945           CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin();
946           DSNodeHandle H = getValueDest(**AI++);
947           if (DSNode *N = H.getNode()) {
948             N->setReadMarker()->setModifiedMarker();      // Reads/Writes buffer
949             const Type *ArgTy = F->getFunctionType()->getParamType(0);
950             if (const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(ArgTy))
951               N->mergeTypeInfo(PTy->getElementType(), H.getOffset());
952           }
953           H.mergeWith(getValueDest(*CS.getInstruction())); // Returns buffer
954
955           H = getValueDest(**AI);       // Reads delimiter
956           if (DSNode *N = H.getNode()) {
957             N->setReadMarker();
958             const Type *ArgTy = F->getFunctionType()->getParamType(1);
959             if (const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(ArgTy))
960               N->mergeTypeInfo(PTy->getElementType(), H.getOffset());
961           }
962           return;
963         } else if (F->getName() == "strchr" || F->getName() == "strrchr" ||
964                    F->getName() == "strstr") {
965           // These read their arguments, and return the first one
966           DSNodeHandle H = getValueDest(**CS.arg_begin());
967           H.mergeWith(getValueDest(*CS.getInstruction())); // Returns buffer
968
969           for (CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin(), E = CS.arg_end();
970                AI != E; ++AI)
971             if (isPointerType((*AI)->getType()))
972               if (DSNode *N = getValueDest(**AI).getNode())
973                 N->setReadMarker();
974
975           if (DSNode *N = H.getNode())
976             N->setReadMarker();
977           return;
978         } else if (F->getName() == "__assert_fail") {
979           for (CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin(), E = CS.arg_end();
980                AI != E; ++AI)
981             if (isPointerType((*AI)->getType()))
982               if (DSNode *N = getValueDest(**AI).getNode())
983                 N->setReadMarker();
984           return;
985         } else if (F->getName() == "modf" && CS.arg_end()-CS.arg_begin() == 2) {
986           // This writes its second argument, and forces it to double.
987           CallSite::arg_iterator compit = CS.arg_end();
988           DSNodeHandle H = getValueDest(**--compit);
989           if (DSNode *N = H.getNode()) {
990             N->setModifiedMarker();
991             N->mergeTypeInfo(Type::DoubleTy, H.getOffset());
992           }
993           return;
994         } else if (F->getName() == "strcat" || F->getName() == "strncat") {
995           //This might be making unsafe assumptions about usage
996           //Merge return and first arg
997           DSNodeHandle RetNH = getValueDest(*CS.getInstruction());
998           RetNH.mergeWith(getValueDest(**CS.arg_begin()));
999           if (DSNode *N = RetNH.getNode())
1000             N->setHeapNodeMarker()->setModifiedMarker()->setReadMarker();
1001           //and read second pointer
1002           if (DSNode *N = getValueDest(**(CS.arg_begin() + 1)).getNode())
1003             N->setReadMarker();
1004           return;
1005         } else {
1006           // Unknown function, warn if it returns a pointer type or takes a
1007           // pointer argument.
1008           bool Warn = isPointerType(CS.getInstruction()->getType());
1009           if (!Warn)
1010             for (CallSite::arg_iterator I = CS.arg_begin(), E = CS.arg_end();
1011                  I != E; ++I)
1012               if (isPointerType((*I)->getType())) {
1013                 Warn = true;
1014                 break;
1015               }
1016           if (Warn)
1017             std::cerr << "WARNING: Call to unknown external function '"
1018                       << F->getName() << "' will cause pessimistic results!\n";
1019         }
1020       }
1021
1022
1023   // Set up the return value...
1024   DSNodeHandle RetVal;
1025   Instruction *I = CS.getInstruction();
1026   if (isPointerType(I->getType()))
1027     RetVal = getValueDest(*I);
1028
1029   DSNode *CalleeNode = 0;
1030   if (DisableDirectCallOpt || !isa<Function>(Callee)) {
1031     CalleeNode = getValueDest(*Callee).getNode();
1032     if (CalleeNode == 0) {
1033       std::cerr << "WARNING: Program is calling through a null pointer?\n"<< *I;
1034       return;  // Calling a null pointer?
1035     }
1036   }
1037
1038   std::vector<DSNodeHandle> Args;
1039   Args.reserve(CS.arg_end()-CS.arg_begin());
1040
1041   // Calculate the arguments vector...
1042   for (CallSite::arg_iterator I = CS.arg_begin(), E = CS.arg_end(); I != E; ++I)
1043     if (isPointerType((*I)->getType()))
1044       Args.push_back(getValueDest(**I));
1045
1046   // Add a new function call entry...
1047   if (CalleeNode)
1048     FunctionCalls->push_back(DSCallSite(CS, RetVal, CalleeNode, Args));
1049   else
1050     FunctionCalls->push_back(DSCallSite(CS, RetVal, cast<Function>(Callee),
1051                                         Args));
1052 }
1053
1054 void GraphBuilder::visitFreeInst(FreeInst &FI) {
1055   // Mark that the node is written to...
1056   if (DSNode *N = getValueDest(*FI.getOperand(0)).getNode())
1057     N->setModifiedMarker()->setHeapNodeMarker();
1058 }
1059
1060 /// Handle casts...
1061 void GraphBuilder::visitCastInst(CastInst &CI) {
1062   if (isPointerType(CI.getType()))
1063     if (isPointerType(CI.getOperand(0)->getType())) {
1064       DSNodeHandle Ptr = getValueDest(*CI.getOperand(0));
1065       if (Ptr.getNode() == 0) return;
1066
1067       // Cast one pointer to the other, just act like a copy instruction
1068       setDestTo(CI, Ptr);
1069     } else {
1070       // Cast something (floating point, small integer) to a pointer.  We need
1071       // to track the fact that the node points to SOMETHING, just something we
1072       // don't know about.  Make an "Unknown" node.
1073       //
1074       setDestTo(CI, createNode()->setUnknownNodeMarker());
1075     }
1076 }
1077
1078
1079 // visitInstruction - For all other instruction types, if we have any arguments
1080 // that are of pointer type, make them have unknown composition bits, and merge
1081 // the nodes together.
1082 void GraphBuilder::visitInstruction(Instruction &Inst) {
1083   DSNodeHandle CurNode;
1084   if (isPointerType(Inst.getType()))
1085     CurNode = getValueDest(Inst);
1086   for (User::op_iterator I = Inst.op_begin(), E = Inst.op_end(); I != E; ++I)
1087     if (isPointerType((*I)->getType()))
1088       CurNode.mergeWith(getValueDest(**I));
1089
1090   if (DSNode *N = CurNode.getNode())
1091     N->setUnknownNodeMarker();
1092 }
1093
1094
1095
1096 //===----------------------------------------------------------------------===//
1097 // LocalDataStructures Implementation
1098 //===----------------------------------------------------------------------===//
1099
1100 // MergeConstantInitIntoNode - Merge the specified constant into the node
1101 // pointed to by NH.
1102 void GraphBuilder::MergeConstantInitIntoNode(DSNodeHandle &NH, Constant *C) {
1103   // Ensure a type-record exists...
1104   DSNode *NHN = NH.getNode();
1105   NHN->mergeTypeInfo(C->getType(), NH.getOffset());
1106
1107   if (C->getType()->isFirstClassType()) {
1108     if (isPointerType(C->getType()))
1109       // Avoid adding edges from null, or processing non-"pointer" stores
1110       NH.addEdgeTo(getValueDest(*C));
1111     return;
1112   }
1113
1114   const TargetData &TD = NH.getNode()->getTargetData();
1115
1116   if (ConstantArray *CA = dyn_cast<ConstantArray>(C)) {
1117     for (unsigned i = 0, e = CA->getNumOperands(); i != e; ++i)
1118       // We don't currently do any indexing for arrays...
1119       MergeConstantInitIntoNode(NH, cast<Constant>(CA->getOperand(i)));
1120   } else if (ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(C)) {
1121     const StructLayout *SL = TD.getStructLayout(CS->getType());
1122     for (unsigned i = 0, e = CS->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1123       DSNode *NHN = NH.getNode();
1124       //Some programmers think ending a structure with a [0 x sbyte] is cute
1125       if (SL->MemberOffsets[i] < SL->StructSize) {
1126         DSNodeHandle NewNH(NHN, NH.getOffset()+(unsigned)SL->MemberOffsets[i]);
1127         MergeConstantInitIntoNode(NewNH, cast<Constant>(CS->getOperand(i)));
1128       } else if (SL->MemberOffsets[i] == SL->StructSize) {
1129         DEBUG(std::cerr << "Zero size element at end of struct\n");
1130         NHN->foldNodeCompletely();
1131       } else {
1132         assert(0 && "type was smaller than offsets of of struct layout indicate");
1133       }
1134     }
1135   } else if (isa<ConstantAggregateZero>(C) || isa<UndefValue>(C)) {
1136     // Noop
1137   } else {
1138     assert(0 && "Unknown constant type!");
1139   }
1140 }
1141
1142 void GraphBuilder::mergeInGlobalInitializer(GlobalVariable *GV) {
1143   assert(!GV->isExternal() && "Cannot merge in external global!");
1144   // Get a node handle to the global node and merge the initializer into it.
1145   DSNodeHandle NH = getValueDest(*GV);
1146   MergeConstantInitIntoNode(NH, GV->getInitializer());
1147 }
1148
1149
1150 /// BuildGlobalECs - Look at all of the nodes in the globals graph.  If any node
1151 /// contains multiple globals, DSA will never, ever, be able to tell the globals
1152 /// apart.  Instead of maintaining this information in all of the graphs
1153 /// throughout the entire program, store only a single global (the "leader") in
1154 /// the graphs, and build equivalence classes for the rest of the globals.
1155 static void BuildGlobalECs(DSGraph &GG, std::set<GlobalValue*> &ECGlobals) {
1156   DSScalarMap &SM = GG.getScalarMap();
1157   EquivalenceClasses<GlobalValue*> &GlobalECs = SM.getGlobalECs();
1158   for (DSGraph::node_iterator I = GG.node_begin(), E = GG.node_end();
1159        I != E; ++I) {
1160     if (I->getGlobalsList().size() <= 1) continue;
1161
1162     // First, build up the equivalence set for this block of globals.
1163     const std::vector<GlobalValue*> &GVs = I->getGlobalsList();
1164     GlobalValue *First = GVs[0];
1165     for (unsigned i = 1, e = GVs.size(); i != e; ++i)
1166       GlobalECs.unionSets(First, GVs[i]);
1167
1168     // Next, get the leader element.
1169     assert(First == GlobalECs.getLeaderValue(First) &&
1170            "First did not end up being the leader?");
1171
1172     // Next, remove all globals from the scalar map that are not the leader.
1173     assert(GVs[0] == First && "First had to be at the front!");
1174     for (unsigned i = 1, e = GVs.size(); i != e; ++i) {
1175       ECGlobals.insert(GVs[i]);
1176       SM.erase(SM.find(GVs[i]));
1177     }
1178
1179     // Finally, change the global node to only contain the leader.
1180     I->clearGlobals();
1181     I->addGlobal(First);
1182   }
1183
1184   DEBUG(GG.AssertGraphOK());
1185 }
1186
1187 /// EliminateUsesOfECGlobals - Once we have determined that some globals are in
1188 /// really just equivalent to some other globals, remove the globals from the
1189 /// specified DSGraph (if present), and merge any nodes with their leader nodes.
1190 static void EliminateUsesOfECGlobals(DSGraph &G,
1191                                      const std::set<GlobalValue*> &ECGlobals) {
1192   DSScalarMap &SM = G.getScalarMap();
1193   EquivalenceClasses<GlobalValue*> &GlobalECs = SM.getGlobalECs();
1194
1195   bool MadeChange = false;
1196   for (DSScalarMap::global_iterator GI = SM.global_begin(), E = SM.global_end();
1197        GI != E; ) {
1198     GlobalValue *GV = *GI++;
1199     if (!ECGlobals.count(GV)) continue;
1200
1201     const DSNodeHandle &GVNH = SM[GV];
1202     assert(!GVNH.isNull() && "Global has null NH!?");
1203
1204     // Okay, this global is in some equivalence class.  Start by finding the
1205     // leader of the class.
1206     GlobalValue *Leader = GlobalECs.getLeaderValue(GV);
1207
1208     // If the leader isn't already in the graph, insert it into the node
1209     // corresponding to GV.
1210     if (!SM.global_count(Leader)) {
1211       GVNH.getNode()->addGlobal(Leader);
1212       SM[Leader] = GVNH;
1213     } else {
1214       // Otherwise, the leader is in the graph, make sure the nodes are the
1215       // merged in the specified graph.
1216       const DSNodeHandle &LNH = SM[Leader];
1217       if (LNH.getNode() != GVNH.getNode())
1218         LNH.mergeWith(GVNH);
1219     }
1220
1221     // Next step, remove the global from the DSNode.
1222     GVNH.getNode()->removeGlobal(GV);
1223
1224     // Finally, remove the global from the ScalarMap.
1225     SM.erase(GV);
1226     MadeChange = true;
1227   }
1228
1229   DEBUG(if(MadeChange) G.AssertGraphOK());
1230 }
1231
1232 bool LocalDataStructures::runOnModule(Module &M) {
1233   const TargetData &TD = getAnalysis<TargetData>();
1234
1235   // First step, build the globals graph.
1236   GlobalsGraph = new DSGraph(GlobalECs, TD);
1237   {
1238     GraphBuilder GGB(*GlobalsGraph);
1239
1240     // Add initializers for all of the globals to the globals graph.
1241     for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
1242          I != E; ++I)
1243       if (!I->isExternal())
1244         GGB.mergeInGlobalInitializer(I);
1245   }
1246
1247   // Next step, iterate through the nodes in the globals graph, unioning
1248   // together the globals into equivalence classes.
1249   std::set<GlobalValue*> ECGlobals;
1250   BuildGlobalECs(*GlobalsGraph, ECGlobals);
1251   DEBUG(std::cerr << "Eliminating " << ECGlobals.size() << " EC Globals!\n");
1252   ECGlobals.clear();
1253
1254   // Calculate all of the graphs...
1255   for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I)
1256     if (!I->isExternal())
1257       DSInfo.insert(std::make_pair(I, new DSGraph(GlobalECs, TD, *I,
1258                                                   GlobalsGraph)));
1259
1260   GlobalsGraph->removeTriviallyDeadNodes();
1261   GlobalsGraph->markIncompleteNodes(DSGraph::MarkFormalArgs);
1262
1263   // Now that we've computed all of the graphs, and merged all of the info into
1264   // the globals graph, see if we have further constrained the globals in the
1265   // program if so, update GlobalECs and remove the extraneous globals from the
1266   // program.
1267   BuildGlobalECs(*GlobalsGraph, ECGlobals);
1268   if (!ECGlobals.empty()) {
1269     DEBUG(std::cerr << "Eliminating " << ECGlobals.size() << " EC Globals!\n");
1270     for (hash_map<Function*, DSGraph*>::iterator I = DSInfo.begin(),
1271            E = DSInfo.end(); I != E; ++I)
1272       EliminateUsesOfECGlobals(*I->second, ECGlobals);
1273   }
1274
1275   return false;
1276 }
1277
1278 // releaseMemory - If the pass pipeline is done with this pass, we can release
1279 // our memory... here...
1280 //
1281 void LocalDataStructures::releaseMemory() {
1282   for (hash_map<Function*, DSGraph*>::iterator I = DSInfo.begin(),
1283          E = DSInfo.end(); I != E; ++I) {
1284     I->second->getReturnNodes().erase(I->first);
1285     if (I->second->getReturnNodes().empty())
1286       delete I->second;
1287   }
1288
1289   // Empty map so next time memory is released, data structures are not
1290   // re-deleted.
1291   DSInfo.clear();
1292   delete GlobalsGraph;
1293   GlobalsGraph = 0;
1294 }
1295