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[oota-llvm.git] / lib / Analysis / MemoryDependenceAnalysis.cpp
1 //===- MemoryDependenceAnalysis.cpp - Mem Deps Implementation  --*- C++ -*-===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This file implements an analysis that determines, for a given memory
11 // operation, what preceding memory operations it depends on.  It builds on 
12 // alias analysis information, and tries to provide a lazy, caching interface to
13 // a common kind of alias information query.
14 //
15 //===----------------------------------------------------------------------===//
16
17 #define DEBUG_TYPE "memdep"
18 #include "llvm/Analysis/MemoryDependenceAnalysis.h"
19 #include "llvm/Instructions.h"
20 #include "llvm/IntrinsicInst.h"
21 #include "llvm/Function.h"
22 #include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
23 #include "llvm/Analysis/MemoryBuiltins.h"
24 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
25 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
26 #include "llvm/Support/PredIteratorCache.h"
27 #include "llvm/Support/Debug.h"
28 using namespace llvm;
29
30 STATISTIC(NumCacheNonLocal, "Number of fully cached non-local responses");
31 STATISTIC(NumCacheDirtyNonLocal, "Number of dirty cached non-local responses");
32 STATISTIC(NumUncacheNonLocal, "Number of uncached non-local responses");
33
34 STATISTIC(NumCacheNonLocalPtr,
35           "Number of fully cached non-local ptr responses");
36 STATISTIC(NumCacheDirtyNonLocalPtr,
37           "Number of cached, but dirty, non-local ptr responses");
38 STATISTIC(NumUncacheNonLocalPtr,
39           "Number of uncached non-local ptr responses");
40 STATISTIC(NumCacheCompleteNonLocalPtr,
41           "Number of block queries that were completely cached");
42
43 char MemoryDependenceAnalysis::ID = 0;
44   
45 // Register this pass...
46 static RegisterPass<MemoryDependenceAnalysis> X("memdep",
47                                      "Memory Dependence Analysis", false, true);
48
49 MemoryDependenceAnalysis::MemoryDependenceAnalysis()
50 : FunctionPass(&ID), PredCache(0) {
51 }
52 MemoryDependenceAnalysis::~MemoryDependenceAnalysis() {
53 }
54
55 /// Clean up memory in between runs
56 void MemoryDependenceAnalysis::releaseMemory() {
57   LocalDeps.clear();
58   NonLocalDeps.clear();
59   NonLocalPointerDeps.clear();
60   ReverseLocalDeps.clear();
61   ReverseNonLocalDeps.clear();
62   ReverseNonLocalPtrDeps.clear();
63   PredCache->clear();
64 }
65
66
67
68 /// getAnalysisUsage - Does not modify anything.  It uses Alias Analysis.
69 ///
70 void MemoryDependenceAnalysis::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
71   AU.setPreservesAll();
72   AU.addRequiredTransitive<AliasAnalysis>();
73 }
74
75 bool MemoryDependenceAnalysis::runOnFunction(Function &) {
76   AA = &getAnalysis<AliasAnalysis>();
77   if (PredCache == 0)
78     PredCache.reset(new PredIteratorCache());
79   return false;
80 }
81
82 /// RemoveFromReverseMap - This is a helper function that removes Val from
83 /// 'Inst's set in ReverseMap.  If the set becomes empty, remove Inst's entry.
84 template <typename KeyTy>
85 static void RemoveFromReverseMap(DenseMap<Instruction*, 
86                                  SmallPtrSet<KeyTy, 4> > &ReverseMap,
87                                  Instruction *Inst, KeyTy Val) {
88   typename DenseMap<Instruction*, SmallPtrSet<KeyTy, 4> >::iterator
89   InstIt = ReverseMap.find(Inst);
90   assert(InstIt != ReverseMap.end() && "Reverse map out of sync?");
91   bool Found = InstIt->second.erase(Val);
92   assert(Found && "Invalid reverse map!"); Found=Found;
93   if (InstIt->second.empty())
94     ReverseMap.erase(InstIt);
95 }
96
97
98 /// getCallSiteDependencyFrom - Private helper for finding the local
99 /// dependencies of a call site.
100 MemDepResult MemoryDependenceAnalysis::
101 getCallSiteDependencyFrom(CallSite CS, bool isReadOnlyCall,
102                           BasicBlock::iterator ScanIt, BasicBlock *BB) {
103   // Walk backwards through the block, looking for dependencies
104   while (ScanIt != BB->begin()) {
105     Instruction *Inst = --ScanIt;
106     
107     // If this inst is a memory op, get the pointer it accessed
108     Value *Pointer = 0;
109     uint64_t PointerSize = 0;
110     if (StoreInst *S = dyn_cast<StoreInst>(Inst)) {
111       Pointer = S->getPointerOperand();
112       PointerSize = AA->getTypeStoreSize(S->getOperand(0)->getType());
113     } else if (VAArgInst *V = dyn_cast<VAArgInst>(Inst)) {
114       Pointer = V->getOperand(0);
115       PointerSize = AA->getTypeStoreSize(V->getType());
116     } else if (isFreeCall(Inst)) {
117       Pointer = Inst->getOperand(1);
118       // calls to free() erase the entire structure
119       PointerSize = ~0ULL;
120     } else if (isa<CallInst>(Inst) || isa<InvokeInst>(Inst)) {
121       // Debug intrinsics don't cause dependences.
122       if (isa<DbgInfoIntrinsic>(Inst)) continue;
123       CallSite InstCS = CallSite::get(Inst);
124       // If these two calls do not interfere, look past it.
125       switch (AA->getModRefInfo(CS, InstCS)) {
126       case AliasAnalysis::NoModRef:
127         // If the two calls don't interact (e.g. InstCS is readnone) keep
128         // scanning.
129         continue;
130       case AliasAnalysis::Ref:
131         // If the two calls read the same memory locations and CS is a readonly
132         // function, then we have two cases: 1) the calls may not interfere with
133         // each other at all.  2) the calls may produce the same value.  In case
134         // #1 we want to ignore the values, in case #2, we want to return Inst
135         // as a Def dependence.  This allows us to CSE in cases like:
136         //   X = strlen(P);
137         //    memchr(...);
138         //   Y = strlen(P);  // Y = X
139         if (isReadOnlyCall) {
140           if (CS.getCalledFunction() != 0 &&
141               CS.getCalledFunction() == InstCS.getCalledFunction())
142             return MemDepResult::getDef(Inst);
143           // Ignore unrelated read/read call dependences.
144           continue;
145         }
146         // FALL THROUGH
147       default:
148         return MemDepResult::getClobber(Inst);
149       }
150     } else {
151       // Non-memory instruction.
152       continue;
153     }
154     
155     if (AA->getModRefInfo(CS, Pointer, PointerSize) != AliasAnalysis::NoModRef)
156       return MemDepResult::getClobber(Inst);
157   }
158   
159   // No dependence found.  If this is the entry block of the function, it is a
160   // clobber, otherwise it is non-local.
161   if (BB != &BB->getParent()->getEntryBlock())
162     return MemDepResult::getNonLocal();
163   return MemDepResult::getClobber(ScanIt);
164 }
165
166 /// getPointerDependencyFrom - Return the instruction on which a memory
167 /// location depends.  If isLoad is true, this routine ignore may-aliases with
168 /// read-only operations.
169 MemDepResult MemoryDependenceAnalysis::
170 getPointerDependencyFrom(Value *MemPtr, uint64_t MemSize, bool isLoad, 
171                          BasicBlock::iterator ScanIt, BasicBlock *BB) {
172
173   Value *invariantTag = 0;
174
175   // Walk backwards through the basic block, looking for dependencies.
176   while (ScanIt != BB->begin()) {
177     Instruction *Inst = --ScanIt;
178
179     // If we're in an invariant region, no dependencies can be found before
180     // we pass an invariant-begin marker.
181     if (invariantTag == Inst) {
182       invariantTag = 0;
183       continue;
184     } else if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(Inst)) {
185       // If we pass an invariant-end marker, then we've just entered an
186       // invariant region and can start ignoring dependencies.
187       if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::invariant_end) {
188         uint64_t invariantSize = ~0ULL;
189         if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(II->getOperand(2)))
190           invariantSize = CI->getZExtValue();
191         
192         AliasAnalysis::AliasResult R =
193           AA->alias(II->getOperand(3), invariantSize, MemPtr, MemSize);
194         if (R == AliasAnalysis::MustAlias) {
195           invariantTag = II->getOperand(1);
196           continue;
197         }
198       
199       // If we reach a lifetime begin or end marker, then the query ends here
200       // because the value is undefined.
201       } else if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::lifetime_start ||
202                    II->getIntrinsicID() == Intrinsic::lifetime_end) {
203         uint64_t invariantSize = ~0ULL;
204         if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(II->getOperand(1)))
205           invariantSize = CI->getZExtValue();
206
207         AliasAnalysis::AliasResult R =
208           AA->alias(II->getOperand(2), invariantSize, MemPtr, MemSize);
209         if (R == AliasAnalysis::MustAlias)
210           return MemDepResult::getDef(II);
211       }
212     }
213
214     // If we're querying on a load and we're in an invariant region, we're done
215     // at this point. Nothing a load depends on can live in an invariant region.
216     if (isLoad && invariantTag) continue;
217
218     // Debug intrinsics don't cause dependences.
219     if (isa<DbgInfoIntrinsic>(Inst)) continue;
220
221     // Values depend on loads if the pointers are must aliased.  This means that
222     // a load depends on another must aliased load from the same value.
223     if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(Inst)) {
224       Value *Pointer = LI->getPointerOperand();
225       uint64_t PointerSize = AA->getTypeStoreSize(LI->getType());
226       
227       // If we found a pointer, check if it could be the same as our pointer.
228       AliasAnalysis::AliasResult R =
229         AA->alias(Pointer, PointerSize, MemPtr, MemSize);
230       if (R == AliasAnalysis::NoAlias)
231         continue;
232       
233       // May-alias loads don't depend on each other without a dependence.
234       if (isLoad && R == AliasAnalysis::MayAlias)
235         continue;
236       // Stores depend on may and must aliased loads, loads depend on must-alias
237       // loads.
238       return MemDepResult::getDef(Inst);
239     }
240     
241     if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(Inst)) {
242       // There can't be stores to the value we care about inside an 
243       // invariant region.
244       if (invariantTag) continue;
245       
246       // If alias analysis can tell that this store is guaranteed to not modify
247       // the query pointer, ignore it.  Use getModRefInfo to handle cases where
248       // the query pointer points to constant memory etc.
249       if (AA->getModRefInfo(SI, MemPtr, MemSize) == AliasAnalysis::NoModRef)
250         continue;
251
252       // Ok, this store might clobber the query pointer.  Check to see if it is
253       // a must alias: in this case, we want to return this as a def.
254       Value *Pointer = SI->getPointerOperand();
255       uint64_t PointerSize = AA->getTypeStoreSize(SI->getOperand(0)->getType());
256       
257       // If we found a pointer, check if it could be the same as our pointer.
258       AliasAnalysis::AliasResult R =
259         AA->alias(Pointer, PointerSize, MemPtr, MemSize);
260       
261       if (R == AliasAnalysis::NoAlias)
262         continue;
263       if (R == AliasAnalysis::MayAlias)
264         return MemDepResult::getClobber(Inst);
265       return MemDepResult::getDef(Inst);
266     }
267
268     // If this is an allocation, and if we know that the accessed pointer is to
269     // the allocation, return Def.  This means that there is no dependence and
270     // the access can be optimized based on that.  For example, a load could
271     // turn into undef.
272     // Note: Only determine this to be a malloc if Inst is the malloc call, not
273     // a subsequent bitcast of the malloc call result.  There can be stores to
274     // the malloced memory between the malloc call and its bitcast uses, and we
275     // need to continue scanning until the malloc call.
276     if (isa<AllocaInst>(Inst) || extractMallocCall(Inst)) {
277       Value *AccessPtr = MemPtr->getUnderlyingObject();
278       
279       if (AccessPtr == Inst ||
280           AA->alias(Inst, 1, AccessPtr, 1) == AliasAnalysis::MustAlias)
281         return MemDepResult::getDef(Inst);
282       continue;
283     }
284
285     // See if this instruction (e.g. a call or vaarg) mod/ref's the pointer.
286     switch (AA->getModRefInfo(Inst, MemPtr, MemSize)) {
287     case AliasAnalysis::NoModRef:
288       // If the call has no effect on the queried pointer, just ignore it.
289       continue;
290     case AliasAnalysis::Mod:
291       // If we're in an invariant region, we can ignore calls that ONLY
292       // modify the pointer.
293       if (invariantTag) continue;
294       return MemDepResult::getClobber(Inst);
295     case AliasAnalysis::Ref:
296       // If the call is known to never store to the pointer, and if this is a
297       // load query, we can safely ignore it (scan past it).
298       if (isLoad)
299         continue;
300     default:
301       // Otherwise, there is a potential dependence.  Return a clobber.
302       return MemDepResult::getClobber(Inst);
303     }
304   }
305   
306   // No dependence found.  If this is the entry block of the function, it is a
307   // clobber, otherwise it is non-local.
308   if (BB != &BB->getParent()->getEntryBlock())
309     return MemDepResult::getNonLocal();
310   return MemDepResult::getClobber(ScanIt);
311 }
312
313 /// getDependency - Return the instruction on which a memory operation
314 /// depends.
315 MemDepResult MemoryDependenceAnalysis::getDependency(Instruction *QueryInst) {
316   Instruction *ScanPos = QueryInst;
317   
318   // Check for a cached result
319   MemDepResult &LocalCache = LocalDeps[QueryInst];
320   
321   // If the cached entry is non-dirty, just return it.  Note that this depends
322   // on MemDepResult's default constructing to 'dirty'.
323   if (!LocalCache.isDirty())
324     return LocalCache;
325     
326   // Otherwise, if we have a dirty entry, we know we can start the scan at that
327   // instruction, which may save us some work.
328   if (Instruction *Inst = LocalCache.getInst()) {
329     ScanPos = Inst;
330    
331     RemoveFromReverseMap(ReverseLocalDeps, Inst, QueryInst);
332   }
333   
334   BasicBlock *QueryParent = QueryInst->getParent();
335   
336   Value *MemPtr = 0;
337   uint64_t MemSize = 0;
338   
339   // Do the scan.
340   if (BasicBlock::iterator(QueryInst) == QueryParent->begin()) {
341     // No dependence found.  If this is the entry block of the function, it is a
342     // clobber, otherwise it is non-local.
343     if (QueryParent != &QueryParent->getParent()->getEntryBlock())
344       LocalCache = MemDepResult::getNonLocal();
345     else
346       LocalCache = MemDepResult::getClobber(QueryInst);
347   } else if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(QueryInst)) {
348     // If this is a volatile store, don't mess around with it.  Just return the
349     // previous instruction as a clobber.
350     if (SI->isVolatile())
351       LocalCache = MemDepResult::getClobber(--BasicBlock::iterator(ScanPos));
352     else {
353       MemPtr = SI->getPointerOperand();
354       MemSize = AA->getTypeStoreSize(SI->getOperand(0)->getType());
355     }
356   } else if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(QueryInst)) {
357     // If this is a volatile load, don't mess around with it.  Just return the
358     // previous instruction as a clobber.
359     if (LI->isVolatile())
360       LocalCache = MemDepResult::getClobber(--BasicBlock::iterator(ScanPos));
361     else {
362       MemPtr = LI->getPointerOperand();
363       MemSize = AA->getTypeStoreSize(LI->getType());
364     }
365   } else if (isFreeCall(QueryInst)) {
366     MemPtr = QueryInst->getOperand(1);
367     // calls to free() erase the entire structure, not just a field.
368     MemSize = ~0UL;
369   } else if (isa<CallInst>(QueryInst) || isa<InvokeInst>(QueryInst)) {
370     CallSite QueryCS = CallSite::get(QueryInst);
371     bool isReadOnly = AA->onlyReadsMemory(QueryCS);
372     LocalCache = getCallSiteDependencyFrom(QueryCS, isReadOnly, ScanPos,
373                                            QueryParent);
374   } else {
375     // Non-memory instruction.
376     LocalCache = MemDepResult::getClobber(--BasicBlock::iterator(ScanPos));
377   }
378   
379   // If we need to do a pointer scan, make it happen.
380   if (MemPtr)
381     LocalCache = getPointerDependencyFrom(MemPtr, MemSize, 
382                                           isa<LoadInst>(QueryInst),
383                                           ScanPos, QueryParent);
384   
385   // Remember the result!
386   if (Instruction *I = LocalCache.getInst())
387     ReverseLocalDeps[I].insert(QueryInst);
388   
389   return LocalCache;
390 }
391
392 #ifndef NDEBUG
393 /// AssertSorted - This method is used when -debug is specified to verify that
394 /// cache arrays are properly kept sorted.
395 static void AssertSorted(MemoryDependenceAnalysis::NonLocalDepInfo &Cache,
396                          int Count = -1) {
397   if (Count == -1) Count = Cache.size();
398   if (Count == 0) return;
399
400   for (unsigned i = 1; i != unsigned(Count); ++i)
401     assert(Cache[i-1] <= Cache[i] && "Cache isn't sorted!");
402 }
403 #endif
404
405 /// getNonLocalCallDependency - Perform a full dependency query for the
406 /// specified call, returning the set of blocks that the value is
407 /// potentially live across.  The returned set of results will include a
408 /// "NonLocal" result for all blocks where the value is live across.
409 ///
410 /// This method assumes the instruction returns a "NonLocal" dependency
411 /// within its own block.
412 ///
413 /// This returns a reference to an internal data structure that may be
414 /// invalidated on the next non-local query or when an instruction is
415 /// removed.  Clients must copy this data if they want it around longer than
416 /// that.
417 const MemoryDependenceAnalysis::NonLocalDepInfo &
418 MemoryDependenceAnalysis::getNonLocalCallDependency(CallSite QueryCS) {
419   assert(getDependency(QueryCS.getInstruction()).isNonLocal() &&
420  "getNonLocalCallDependency should only be used on calls with non-local deps!");
421   PerInstNLInfo &CacheP = NonLocalDeps[QueryCS.getInstruction()];
422   NonLocalDepInfo &Cache = CacheP.first;
423
424   /// DirtyBlocks - This is the set of blocks that need to be recomputed.  In
425   /// the cached case, this can happen due to instructions being deleted etc. In
426   /// the uncached case, this starts out as the set of predecessors we care
427   /// about.
428   SmallVector<BasicBlock*, 32> DirtyBlocks;
429   
430   if (!Cache.empty()) {
431     // Okay, we have a cache entry.  If we know it is not dirty, just return it
432     // with no computation.
433     if (!CacheP.second) {
434       NumCacheNonLocal++;
435       return Cache;
436     }
437     
438     // If we already have a partially computed set of results, scan them to
439     // determine what is dirty, seeding our initial DirtyBlocks worklist.
440     for (NonLocalDepInfo::iterator I = Cache.begin(), E = Cache.end();
441        I != E; ++I)
442       if (I->second.isDirty())
443         DirtyBlocks.push_back(I->first);
444     
445     // Sort the cache so that we can do fast binary search lookups below.
446     std::sort(Cache.begin(), Cache.end());
447     
448     ++NumCacheDirtyNonLocal;
449     //cerr << "CACHED CASE: " << DirtyBlocks.size() << " dirty: "
450     //     << Cache.size() << " cached: " << *QueryInst;
451   } else {
452     // Seed DirtyBlocks with each of the preds of QueryInst's block.
453     BasicBlock *QueryBB = QueryCS.getInstruction()->getParent();
454     for (BasicBlock **PI = PredCache->GetPreds(QueryBB); *PI; ++PI)
455       DirtyBlocks.push_back(*PI);
456     NumUncacheNonLocal++;
457   }
458   
459   // isReadonlyCall - If this is a read-only call, we can be more aggressive.
460   bool isReadonlyCall = AA->onlyReadsMemory(QueryCS);
461
462   SmallPtrSet<BasicBlock*, 64> Visited;
463   
464   unsigned NumSortedEntries = Cache.size();
465   DEBUG(AssertSorted(Cache));
466   
467   // Iterate while we still have blocks to update.
468   while (!DirtyBlocks.empty()) {
469     BasicBlock *DirtyBB = DirtyBlocks.back();
470     DirtyBlocks.pop_back();
471     
472     // Already processed this block?
473     if (!Visited.insert(DirtyBB))
474       continue;
475     
476     // Do a binary search to see if we already have an entry for this block in
477     // the cache set.  If so, find it.
478     DEBUG(AssertSorted(Cache, NumSortedEntries));
479     NonLocalDepInfo::iterator Entry = 
480       std::upper_bound(Cache.begin(), Cache.begin()+NumSortedEntries,
481                        std::make_pair(DirtyBB, MemDepResult()));
482     if (Entry != Cache.begin() && prior(Entry)->first == DirtyBB)
483       --Entry;
484     
485     MemDepResult *ExistingResult = 0;
486     if (Entry != Cache.begin()+NumSortedEntries && 
487         Entry->first == DirtyBB) {
488       // If we already have an entry, and if it isn't already dirty, the block
489       // is done.
490       if (!Entry->second.isDirty())
491         continue;
492       
493       // Otherwise, remember this slot so we can update the value.
494       ExistingResult = &Entry->second;
495     }
496     
497     // If the dirty entry has a pointer, start scanning from it so we don't have
498     // to rescan the entire block.
499     BasicBlock::iterator ScanPos = DirtyBB->end();
500     if (ExistingResult) {
501       if (Instruction *Inst = ExistingResult->getInst()) {
502         ScanPos = Inst;
503         // We're removing QueryInst's use of Inst.
504         RemoveFromReverseMap(ReverseNonLocalDeps, Inst,
505                              QueryCS.getInstruction());
506       }
507     }
508     
509     // Find out if this block has a local dependency for QueryInst.
510     MemDepResult Dep;
511     
512     if (ScanPos != DirtyBB->begin()) {
513       Dep = getCallSiteDependencyFrom(QueryCS, isReadonlyCall,ScanPos, DirtyBB);
514     } else if (DirtyBB != &DirtyBB->getParent()->getEntryBlock()) {
515       // No dependence found.  If this is the entry block of the function, it is
516       // a clobber, otherwise it is non-local.
517       Dep = MemDepResult::getNonLocal();
518     } else {
519       Dep = MemDepResult::getClobber(ScanPos);
520     }
521     
522     // If we had a dirty entry for the block, update it.  Otherwise, just add
523     // a new entry.
524     if (ExistingResult)
525       *ExistingResult = Dep;
526     else
527       Cache.push_back(std::make_pair(DirtyBB, Dep));
528     
529     // If the block has a dependency (i.e. it isn't completely transparent to
530     // the value), remember the association!
531     if (!Dep.isNonLocal()) {
532       // Keep the ReverseNonLocalDeps map up to date so we can efficiently
533       // update this when we remove instructions.
534       if (Instruction *Inst = Dep.getInst())
535         ReverseNonLocalDeps[Inst].insert(QueryCS.getInstruction());
536     } else {
537     
538       // If the block *is* completely transparent to the load, we need to check
539       // the predecessors of this block.  Add them to our worklist.
540       for (BasicBlock **PI = PredCache->GetPreds(DirtyBB); *PI; ++PI)
541         DirtyBlocks.push_back(*PI);
542     }
543   }
544   
545   return Cache;
546 }
547
548 /// getNonLocalPointerDependency - Perform a full dependency query for an
549 /// access to the specified (non-volatile) memory location, returning the
550 /// set of instructions that either define or clobber the value.
551 ///
552 /// This method assumes the pointer has a "NonLocal" dependency within its
553 /// own block.
554 ///
555 void MemoryDependenceAnalysis::
556 getNonLocalPointerDependency(Value *Pointer, bool isLoad, BasicBlock *FromBB,
557                              SmallVectorImpl<NonLocalDepEntry> &Result) {
558   assert(isa<PointerType>(Pointer->getType()) &&
559          "Can't get pointer deps of a non-pointer!");
560   Result.clear();
561   
562   // We know that the pointer value is live into FromBB find the def/clobbers
563   // from presecessors.
564   const Type *EltTy = cast<PointerType>(Pointer->getType())->getElementType();
565   uint64_t PointeeSize = AA->getTypeStoreSize(EltTy);
566   
567   // This is the set of blocks we've inspected, and the pointer we consider in
568   // each block.  Because of critical edges, we currently bail out if querying
569   // a block with multiple different pointers.  This can happen during PHI
570   // translation.
571   DenseMap<BasicBlock*, Value*> Visited;
572   if (!getNonLocalPointerDepFromBB(Pointer, PointeeSize, isLoad, FromBB,
573                                    Result, Visited, true))
574     return;
575   Result.clear();
576   Result.push_back(std::make_pair(FromBB,
577                                   MemDepResult::getClobber(FromBB->begin())));
578 }
579
580 /// GetNonLocalInfoForBlock - Compute the memdep value for BB with
581 /// Pointer/PointeeSize using either cached information in Cache or by doing a
582 /// lookup (which may use dirty cache info if available).  If we do a lookup,
583 /// add the result to the cache.
584 MemDepResult MemoryDependenceAnalysis::
585 GetNonLocalInfoForBlock(Value *Pointer, uint64_t PointeeSize,
586                         bool isLoad, BasicBlock *BB,
587                         NonLocalDepInfo *Cache, unsigned NumSortedEntries) {
588   
589   // Do a binary search to see if we already have an entry for this block in
590   // the cache set.  If so, find it.
591   NonLocalDepInfo::iterator Entry =
592     std::upper_bound(Cache->begin(), Cache->begin()+NumSortedEntries,
593                      std::make_pair(BB, MemDepResult()));
594   if (Entry != Cache->begin() && prior(Entry)->first == BB)
595     --Entry;
596   
597   MemDepResult *ExistingResult = 0;
598   if (Entry != Cache->begin()+NumSortedEntries && Entry->first == BB)
599     ExistingResult = &Entry->second;
600   
601   // If we have a cached entry, and it is non-dirty, use it as the value for
602   // this dependency.
603   if (ExistingResult && !ExistingResult->isDirty()) {
604     ++NumCacheNonLocalPtr;
605     return *ExistingResult;
606   }    
607   
608   // Otherwise, we have to scan for the value.  If we have a dirty cache
609   // entry, start scanning from its position, otherwise we scan from the end
610   // of the block.
611   BasicBlock::iterator ScanPos = BB->end();
612   if (ExistingResult && ExistingResult->getInst()) {
613     assert(ExistingResult->getInst()->getParent() == BB &&
614            "Instruction invalidated?");
615     ++NumCacheDirtyNonLocalPtr;
616     ScanPos = ExistingResult->getInst();
617     
618     // Eliminating the dirty entry from 'Cache', so update the reverse info.
619     ValueIsLoadPair CacheKey(Pointer, isLoad);
620     RemoveFromReverseMap(ReverseNonLocalPtrDeps, ScanPos, CacheKey);
621   } else {
622     ++NumUncacheNonLocalPtr;
623   }
624   
625   // Scan the block for the dependency.
626   MemDepResult Dep = getPointerDependencyFrom(Pointer, PointeeSize, isLoad, 
627                                               ScanPos, BB);
628   
629   // If we had a dirty entry for the block, update it.  Otherwise, just add
630   // a new entry.
631   if (ExistingResult)
632     *ExistingResult = Dep;
633   else
634     Cache->push_back(std::make_pair(BB, Dep));
635   
636   // If the block has a dependency (i.e. it isn't completely transparent to
637   // the value), remember the reverse association because we just added it
638   // to Cache!
639   if (Dep.isNonLocal())
640     return Dep;
641   
642   // Keep the ReverseNonLocalPtrDeps map up to date so we can efficiently
643   // update MemDep when we remove instructions.
644   Instruction *Inst = Dep.getInst();
645   assert(Inst && "Didn't depend on anything?");
646   ValueIsLoadPair CacheKey(Pointer, isLoad);
647   ReverseNonLocalPtrDeps[Inst].insert(CacheKey);
648   return Dep;
649 }
650
651 /// SortNonLocalDepInfoCache - Sort the a NonLocalDepInfo cache, given a certain
652 /// number of elements in the array that are already properly ordered.  This is
653 /// optimized for the case when only a few entries are added.
654 static void 
655 SortNonLocalDepInfoCache(MemoryDependenceAnalysis::NonLocalDepInfo &Cache,
656                          unsigned NumSortedEntries) {
657   switch (Cache.size() - NumSortedEntries) {
658   case 0:
659     // done, no new entries.
660     break;
661   case 2: {
662     // Two new entries, insert the last one into place.
663     MemoryDependenceAnalysis::NonLocalDepEntry Val = Cache.back();
664     Cache.pop_back();
665     MemoryDependenceAnalysis::NonLocalDepInfo::iterator Entry =
666       std::upper_bound(Cache.begin(), Cache.end()-1, Val);
667     Cache.insert(Entry, Val);
668     // FALL THROUGH.
669   }
670   case 1:
671     // One new entry, Just insert the new value at the appropriate position.
672     if (Cache.size() != 1) {
673       MemoryDependenceAnalysis::NonLocalDepEntry Val = Cache.back();
674       Cache.pop_back();
675       MemoryDependenceAnalysis::NonLocalDepInfo::iterator Entry =
676         std::upper_bound(Cache.begin(), Cache.end(), Val);
677       Cache.insert(Entry, Val);
678     }
679     break;
680   default:
681     // Added many values, do a full scale sort.
682     std::sort(Cache.begin(), Cache.end());
683     break;
684   }
685 }
686
687 /// isPHITranslatable - Return true if the specified computation is derived from
688 /// a PHI node in the current block and if it is simple enough for us to handle.
689 static bool isPHITranslatable(Instruction *Inst) {
690   if (isa<PHINode>(Inst))
691     return true;
692   
693   // TODO: BITCAST, GEP.
694
695   // ...
696   
697   //   cerr << "MEMDEP: Could not PHI translate: " << *Pointer;
698   //   if (isa<BitCastInst>(PtrInst) || isa<GetElementPtrInst>(PtrInst))
699   //     cerr << "OP:\t\t\t\t" << *PtrInst->getOperand(0);
700   
701   return false;
702 }
703
704 /// PHITranslateForPred - Given a computation that satisfied the
705 /// isPHITranslatable predicate, see if we can translate the computation into
706 /// the specified predecessor block.  If so, return that value.
707 static Value *PHITranslateForPred(Instruction *Inst, BasicBlock *Pred) {
708   if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(Inst))
709     return PN->getIncomingValueForBlock(Pred);
710   
711   return 0;
712 }
713
714
715 /// getNonLocalPointerDepFromBB - Perform a dependency query based on
716 /// pointer/pointeesize starting at the end of StartBB.  Add any clobber/def
717 /// results to the results vector and keep track of which blocks are visited in
718 /// 'Visited'.
719 ///
720 /// This has special behavior for the first block queries (when SkipFirstBlock
721 /// is true).  In this special case, it ignores the contents of the specified
722 /// block and starts returning dependence info for its predecessors.
723 ///
724 /// This function returns false on success, or true to indicate that it could
725 /// not compute dependence information for some reason.  This should be treated
726 /// as a clobber dependence on the first instruction in the predecessor block.
727 bool MemoryDependenceAnalysis::
728 getNonLocalPointerDepFromBB(Value *Pointer, uint64_t PointeeSize,
729                             bool isLoad, BasicBlock *StartBB,
730                             SmallVectorImpl<NonLocalDepEntry> &Result,
731                             DenseMap<BasicBlock*, Value*> &Visited,
732                             bool SkipFirstBlock) {
733   
734   // Look up the cached info for Pointer.
735   ValueIsLoadPair CacheKey(Pointer, isLoad);
736   
737   std::pair<BBSkipFirstBlockPair, NonLocalDepInfo> *CacheInfo =
738     &NonLocalPointerDeps[CacheKey];
739   NonLocalDepInfo *Cache = &CacheInfo->second;
740
741   // If we have valid cached information for exactly the block we are
742   // investigating, just return it with no recomputation.
743   if (CacheInfo->first == BBSkipFirstBlockPair(StartBB, SkipFirstBlock)) {
744     // We have a fully cached result for this query then we can just return the
745     // cached results and populate the visited set.  However, we have to verify
746     // that we don't already have conflicting results for these blocks.  Check
747     // to ensure that if a block in the results set is in the visited set that
748     // it was for the same pointer query.
749     if (!Visited.empty()) {
750       for (NonLocalDepInfo::iterator I = Cache->begin(), E = Cache->end();
751            I != E; ++I) {
752         DenseMap<BasicBlock*, Value*>::iterator VI = Visited.find(I->first);
753         if (VI == Visited.end() || VI->second == Pointer) continue;
754         
755         // We have a pointer mismatch in a block.  Just return clobber, saying
756         // that something was clobbered in this result.  We could also do a
757         // non-fully cached query, but there is little point in doing this.
758         return true;
759       }
760     }
761     
762     for (NonLocalDepInfo::iterator I = Cache->begin(), E = Cache->end();
763          I != E; ++I) {
764       Visited.insert(std::make_pair(I->first, Pointer));
765       if (!I->second.isNonLocal())
766         Result.push_back(*I);
767     }
768     ++NumCacheCompleteNonLocalPtr;
769     return false;
770   }
771   
772   // Otherwise, either this is a new block, a block with an invalid cache
773   // pointer or one that we're about to invalidate by putting more info into it
774   // than its valid cache info.  If empty, the result will be valid cache info,
775   // otherwise it isn't.
776   if (Cache->empty())
777     CacheInfo->first = BBSkipFirstBlockPair(StartBB, SkipFirstBlock);
778   else
779     CacheInfo->first = BBSkipFirstBlockPair();
780   
781   SmallVector<BasicBlock*, 32> Worklist;
782   Worklist.push_back(StartBB);
783   
784   // Keep track of the entries that we know are sorted.  Previously cached
785   // entries will all be sorted.  The entries we add we only sort on demand (we
786   // don't insert every element into its sorted position).  We know that we
787   // won't get any reuse from currently inserted values, because we don't
788   // revisit blocks after we insert info for them.
789   unsigned NumSortedEntries = Cache->size();
790   DEBUG(AssertSorted(*Cache));
791   
792   while (!Worklist.empty()) {
793     BasicBlock *BB = Worklist.pop_back_val();
794     
795     // Skip the first block if we have it.
796     if (!SkipFirstBlock) {
797       // Analyze the dependency of *Pointer in FromBB.  See if we already have
798       // been here.
799       assert(Visited.count(BB) && "Should check 'visited' before adding to WL");
800
801       // Get the dependency info for Pointer in BB.  If we have cached
802       // information, we will use it, otherwise we compute it.
803       DEBUG(AssertSorted(*Cache, NumSortedEntries));
804       MemDepResult Dep = GetNonLocalInfoForBlock(Pointer, PointeeSize, isLoad,
805                                                  BB, Cache, NumSortedEntries);
806       
807       // If we got a Def or Clobber, add this to the list of results.
808       if (!Dep.isNonLocal()) {
809         Result.push_back(NonLocalDepEntry(BB, Dep));
810         continue;
811       }
812     }
813     
814     // If 'Pointer' is an instruction defined in this block, then we need to do
815     // phi translation to change it into a value live in the predecessor block.
816     // If phi translation fails, then we can't continue dependence analysis.
817     Instruction *PtrInst = dyn_cast<Instruction>(Pointer);
818     bool NeedsPHITranslation = PtrInst && PtrInst->getParent() == BB;
819     
820     // If no PHI translation is needed, just add all the predecessors of this
821     // block to scan them as well.
822     if (!NeedsPHITranslation) {
823       SkipFirstBlock = false;
824       for (BasicBlock **PI = PredCache->GetPreds(BB); *PI; ++PI) {
825         // Verify that we haven't looked at this block yet.
826         std::pair<DenseMap<BasicBlock*,Value*>::iterator, bool>
827           InsertRes = Visited.insert(std::make_pair(*PI, Pointer));
828         if (InsertRes.second) {
829           // First time we've looked at *PI.
830           Worklist.push_back(*PI);
831           continue;
832         }
833         
834         // If we have seen this block before, but it was with a different
835         // pointer then we have a phi translation failure and we have to treat
836         // this as a clobber.
837         if (InsertRes.first->second != Pointer)
838           goto PredTranslationFailure;
839       }
840       continue;
841     }
842     
843     // If we do need to do phi translation, then there are a bunch of different
844     // cases, because we have to find a Value* live in the predecessor block. We
845     // know that PtrInst is defined in this block at least.
846
847     // We may have added values to the cache list before this PHI translation.
848     // If so, we haven't done anything to ensure that the cache remains sorted.
849     // Sort it now (if needed) so that recursive invocations of
850     // getNonLocalPointerDepFromBB and other routines that could reuse the cache
851     // value will only see properly sorted cache arrays.
852     if (Cache && NumSortedEntries != Cache->size()) {
853       SortNonLocalDepInfoCache(*Cache, NumSortedEntries);
854       NumSortedEntries = Cache->size();
855     }
856     
857     // If this is a computation derived from a PHI node, use the suitably
858     // translated incoming values for each pred as the phi translated version.
859     if (isPHITranslatable(PtrInst)) {
860       Cache = 0;
861       
862       for (BasicBlock **PI = PredCache->GetPreds(BB); *PI; ++PI) {
863         BasicBlock *Pred = *PI;
864         Value *PredPtr = PHITranslateForPred(PtrInst, Pred);
865         
866         // If PHI translation fails, bail out.
867         if (PredPtr == 0)
868           goto PredTranslationFailure;
869         
870         // Check to see if we have already visited this pred block with another
871         // pointer.  If so, we can't do this lookup.  This failure can occur
872         // with PHI translation when a critical edge exists and the PHI node in
873         // the successor translates to a pointer value different than the
874         // pointer the block was first analyzed with.
875         std::pair<DenseMap<BasicBlock*,Value*>::iterator, bool>
876           InsertRes = Visited.insert(std::make_pair(Pred, PredPtr));
877
878         if (!InsertRes.second) {
879           // If the predecessor was visited with PredPtr, then we already did
880           // the analysis and can ignore it.
881           if (InsertRes.first->second == PredPtr)
882             continue;
883           
884           // Otherwise, the block was previously analyzed with a different
885           // pointer.  We can't represent the result of this case, so we just
886           // treat this as a phi translation failure.
887           goto PredTranslationFailure;
888         }
889
890         // FIXME: it is entirely possible that PHI translating will end up with
891         // the same value.  Consider PHI translating something like:
892         // X = phi [x, bb1], [y, bb2].  PHI translating for bb1 doesn't *need*
893         // to recurse here, pedantically speaking.
894         
895         // If we have a problem phi translating, fall through to the code below
896         // to handle the failure condition.
897         if (getNonLocalPointerDepFromBB(PredPtr, PointeeSize, isLoad, Pred,
898                                         Result, Visited))
899           goto PredTranslationFailure;
900       }
901       
902       // Refresh the CacheInfo/Cache pointer so that it isn't invalidated.
903       CacheInfo = &NonLocalPointerDeps[CacheKey];
904       Cache = &CacheInfo->second;
905       NumSortedEntries = Cache->size();
906       
907       // Since we did phi translation, the "Cache" set won't contain all of the
908       // results for the query.  This is ok (we can still use it to accelerate
909       // specific block queries) but we can't do the fastpath "return all
910       // results from the set"  Clear out the indicator for this.
911       CacheInfo->first = BBSkipFirstBlockPair();
912       SkipFirstBlock = false;
913       continue;
914     }
915
916   PredTranslationFailure:
917     
918     if (Cache == 0) {
919       // Refresh the CacheInfo/Cache pointer if it got invalidated.
920       CacheInfo = &NonLocalPointerDeps[CacheKey];
921       Cache = &CacheInfo->second;
922       NumSortedEntries = Cache->size();
923     }
924     
925     // Since we did phi translation, the "Cache" set won't contain all of the
926     // results for the query.  This is ok (we can still use it to accelerate
927     // specific block queries) but we can't do the fastpath "return all
928     // results from the set"  Clear out the indicator for this.
929     CacheInfo->first = BBSkipFirstBlockPair();
930     
931     // If *nothing* works, mark the pointer as being clobbered by the first
932     // instruction in this block.
933     //
934     // If this is the magic first block, return this as a clobber of the whole
935     // incoming value.  Since we can't phi translate to one of the predecessors,
936     // we have to bail out.
937     if (SkipFirstBlock)
938       return true;
939     
940     for (NonLocalDepInfo::reverse_iterator I = Cache->rbegin(); ; ++I) {
941       assert(I != Cache->rend() && "Didn't find current block??");
942       if (I->first != BB)
943         continue;
944       
945       assert(I->second.isNonLocal() &&
946              "Should only be here with transparent block");
947       I->second = MemDepResult::getClobber(BB->begin());
948       ReverseNonLocalPtrDeps[BB->begin()].insert(CacheKey);
949       Result.push_back(*I);
950       break;
951     }
952   }
953
954   // Okay, we're done now.  If we added new values to the cache, re-sort it.
955   SortNonLocalDepInfoCache(*Cache, NumSortedEntries);
956   DEBUG(AssertSorted(*Cache));
957   return false;
958 }
959
960 /// RemoveCachedNonLocalPointerDependencies - If P exists in
961 /// CachedNonLocalPointerInfo, remove it.
962 void MemoryDependenceAnalysis::
963 RemoveCachedNonLocalPointerDependencies(ValueIsLoadPair P) {
964   CachedNonLocalPointerInfo::iterator It = 
965     NonLocalPointerDeps.find(P);
966   if (It == NonLocalPointerDeps.end()) return;
967   
968   // Remove all of the entries in the BB->val map.  This involves removing
969   // instructions from the reverse map.
970   NonLocalDepInfo &PInfo = It->second.second;
971   
972   for (unsigned i = 0, e = PInfo.size(); i != e; ++i) {
973     Instruction *Target = PInfo[i].second.getInst();
974     if (Target == 0) continue;  // Ignore non-local dep results.
975     assert(Target->getParent() == PInfo[i].first);
976     
977     // Eliminating the dirty entry from 'Cache', so update the reverse info.
978     RemoveFromReverseMap(ReverseNonLocalPtrDeps, Target, P);
979   }
980   
981   // Remove P from NonLocalPointerDeps (which deletes NonLocalDepInfo).
982   NonLocalPointerDeps.erase(It);
983 }
984
985
986 /// invalidateCachedPointerInfo - This method is used to invalidate cached
987 /// information about the specified pointer, because it may be too
988 /// conservative in memdep.  This is an optional call that can be used when
989 /// the client detects an equivalence between the pointer and some other
990 /// value and replaces the other value with ptr. This can make Ptr available
991 /// in more places that cached info does not necessarily keep.
992 void MemoryDependenceAnalysis::invalidateCachedPointerInfo(Value *Ptr) {
993   // If Ptr isn't really a pointer, just ignore it.
994   if (!isa<PointerType>(Ptr->getType())) return;
995   // Flush store info for the pointer.
996   RemoveCachedNonLocalPointerDependencies(ValueIsLoadPair(Ptr, false));
997   // Flush load info for the pointer.
998   RemoveCachedNonLocalPointerDependencies(ValueIsLoadPair(Ptr, true));
999 }
1000
1001 /// removeInstruction - Remove an instruction from the dependence analysis,
1002 /// updating the dependence of instructions that previously depended on it.
1003 /// This method attempts to keep the cache coherent using the reverse map.
1004 void MemoryDependenceAnalysis::removeInstruction(Instruction *RemInst) {
1005   // Walk through the Non-local dependencies, removing this one as the value
1006   // for any cached queries.
1007   NonLocalDepMapType::iterator NLDI = NonLocalDeps.find(RemInst);
1008   if (NLDI != NonLocalDeps.end()) {
1009     NonLocalDepInfo &BlockMap = NLDI->second.first;
1010     for (NonLocalDepInfo::iterator DI = BlockMap.begin(), DE = BlockMap.end();
1011          DI != DE; ++DI)
1012       if (Instruction *Inst = DI->second.getInst())
1013         RemoveFromReverseMap(ReverseNonLocalDeps, Inst, RemInst);
1014     NonLocalDeps.erase(NLDI);
1015   }
1016
1017   // If we have a cached local dependence query for this instruction, remove it.
1018   //
1019   LocalDepMapType::iterator LocalDepEntry = LocalDeps.find(RemInst);
1020   if (LocalDepEntry != LocalDeps.end()) {
1021     // Remove us from DepInst's reverse set now that the local dep info is gone.
1022     if (Instruction *Inst = LocalDepEntry->second.getInst())
1023       RemoveFromReverseMap(ReverseLocalDeps, Inst, RemInst);
1024
1025     // Remove this local dependency info.
1026     LocalDeps.erase(LocalDepEntry);
1027   }
1028   
1029   // If we have any cached pointer dependencies on this instruction, remove
1030   // them.  If the instruction has non-pointer type, then it can't be a pointer
1031   // base.
1032   
1033   // Remove it from both the load info and the store info.  The instruction
1034   // can't be in either of these maps if it is non-pointer.
1035   if (isa<PointerType>(RemInst->getType())) {
1036     RemoveCachedNonLocalPointerDependencies(ValueIsLoadPair(RemInst, false));
1037     RemoveCachedNonLocalPointerDependencies(ValueIsLoadPair(RemInst, true));
1038   }
1039   
1040   // Loop over all of the things that depend on the instruction we're removing.
1041   // 
1042   SmallVector<std::pair<Instruction*, Instruction*>, 8> ReverseDepsToAdd;
1043
1044   // If we find RemInst as a clobber or Def in any of the maps for other values,
1045   // we need to replace its entry with a dirty version of the instruction after
1046   // it.  If RemInst is a terminator, we use a null dirty value.
1047   //
1048   // Using a dirty version of the instruction after RemInst saves having to scan
1049   // the entire block to get to this point.
1050   MemDepResult NewDirtyVal;
1051   if (!RemInst->isTerminator())
1052     NewDirtyVal = MemDepResult::getDirty(++BasicBlock::iterator(RemInst));
1053   
1054   ReverseDepMapType::iterator ReverseDepIt = ReverseLocalDeps.find(RemInst);
1055   if (ReverseDepIt != ReverseLocalDeps.end()) {
1056     SmallPtrSet<Instruction*, 4> &ReverseDeps = ReverseDepIt->second;
1057     // RemInst can't be the terminator if it has local stuff depending on it.
1058     assert(!ReverseDeps.empty() && !isa<TerminatorInst>(RemInst) &&
1059            "Nothing can locally depend on a terminator");
1060     
1061     for (SmallPtrSet<Instruction*, 4>::iterator I = ReverseDeps.begin(),
1062          E = ReverseDeps.end(); I != E; ++I) {
1063       Instruction *InstDependingOnRemInst = *I;
1064       assert(InstDependingOnRemInst != RemInst &&
1065              "Already removed our local dep info");
1066                         
1067       LocalDeps[InstDependingOnRemInst] = NewDirtyVal;
1068       
1069       // Make sure to remember that new things depend on NewDepInst.
1070       assert(NewDirtyVal.getInst() && "There is no way something else can have "
1071              "a local dep on this if it is a terminator!");
1072       ReverseDepsToAdd.push_back(std::make_pair(NewDirtyVal.getInst(), 
1073                                                 InstDependingOnRemInst));
1074     }
1075     
1076     ReverseLocalDeps.erase(ReverseDepIt);
1077
1078     // Add new reverse deps after scanning the set, to avoid invalidating the
1079     // 'ReverseDeps' reference.
1080     while (!ReverseDepsToAdd.empty()) {
1081       ReverseLocalDeps[ReverseDepsToAdd.back().first]
1082         .insert(ReverseDepsToAdd.back().second);
1083       ReverseDepsToAdd.pop_back();
1084     }
1085   }
1086   
1087   ReverseDepIt = ReverseNonLocalDeps.find(RemInst);
1088   if (ReverseDepIt != ReverseNonLocalDeps.end()) {
1089     SmallPtrSet<Instruction*, 4> &Set = ReverseDepIt->second;
1090     for (SmallPtrSet<Instruction*, 4>::iterator I = Set.begin(), E = Set.end();
1091          I != E; ++I) {
1092       assert(*I != RemInst && "Already removed NonLocalDep info for RemInst");
1093       
1094       PerInstNLInfo &INLD = NonLocalDeps[*I];
1095       // The information is now dirty!
1096       INLD.second = true;
1097       
1098       for (NonLocalDepInfo::iterator DI = INLD.first.begin(), 
1099            DE = INLD.first.end(); DI != DE; ++DI) {
1100         if (DI->second.getInst() != RemInst) continue;
1101         
1102         // Convert to a dirty entry for the subsequent instruction.
1103         DI->second = NewDirtyVal;
1104         
1105         if (Instruction *NextI = NewDirtyVal.getInst())
1106           ReverseDepsToAdd.push_back(std::make_pair(NextI, *I));
1107       }
1108     }
1109
1110     ReverseNonLocalDeps.erase(ReverseDepIt);
1111
1112     // Add new reverse deps after scanning the set, to avoid invalidating 'Set'
1113     while (!ReverseDepsToAdd.empty()) {
1114       ReverseNonLocalDeps[ReverseDepsToAdd.back().first]
1115         .insert(ReverseDepsToAdd.back().second);
1116       ReverseDepsToAdd.pop_back();
1117     }
1118   }
1119   
1120   // If the instruction is in ReverseNonLocalPtrDeps then it appears as a
1121   // value in the NonLocalPointerDeps info.
1122   ReverseNonLocalPtrDepTy::iterator ReversePtrDepIt =
1123     ReverseNonLocalPtrDeps.find(RemInst);
1124   if (ReversePtrDepIt != ReverseNonLocalPtrDeps.end()) {
1125     SmallPtrSet<ValueIsLoadPair, 4> &Set = ReversePtrDepIt->second;
1126     SmallVector<std::pair<Instruction*, ValueIsLoadPair>,8> ReversePtrDepsToAdd;
1127     
1128     for (SmallPtrSet<ValueIsLoadPair, 4>::iterator I = Set.begin(),
1129          E = Set.end(); I != E; ++I) {
1130       ValueIsLoadPair P = *I;
1131       assert(P.getPointer() != RemInst &&
1132              "Already removed NonLocalPointerDeps info for RemInst");
1133       
1134       NonLocalDepInfo &NLPDI = NonLocalPointerDeps[P].second;
1135       
1136       // The cache is not valid for any specific block anymore.
1137       NonLocalPointerDeps[P].first = BBSkipFirstBlockPair();
1138       
1139       // Update any entries for RemInst to use the instruction after it.
1140       for (NonLocalDepInfo::iterator DI = NLPDI.begin(), DE = NLPDI.end();
1141            DI != DE; ++DI) {
1142         if (DI->second.getInst() != RemInst) continue;
1143         
1144         // Convert to a dirty entry for the subsequent instruction.
1145         DI->second = NewDirtyVal;
1146         
1147         if (Instruction *NewDirtyInst = NewDirtyVal.getInst())
1148           ReversePtrDepsToAdd.push_back(std::make_pair(NewDirtyInst, P));
1149       }
1150       
1151       // Re-sort the NonLocalDepInfo.  Changing the dirty entry to its
1152       // subsequent value may invalidate the sortedness.
1153       std::sort(NLPDI.begin(), NLPDI.end());
1154     }
1155     
1156     ReverseNonLocalPtrDeps.erase(ReversePtrDepIt);
1157     
1158     while (!ReversePtrDepsToAdd.empty()) {
1159       ReverseNonLocalPtrDeps[ReversePtrDepsToAdd.back().first]
1160         .insert(ReversePtrDepsToAdd.back().second);
1161       ReversePtrDepsToAdd.pop_back();
1162     }
1163   }
1164   
1165   
1166   assert(!NonLocalDeps.count(RemInst) && "RemInst got reinserted?");
1167   AA->deleteValue(RemInst);
1168   DEBUG(verifyRemoved(RemInst));
1169 }
1170 /// verifyRemoved - Verify that the specified instruction does not occur
1171 /// in our internal data structures.
1172 void MemoryDependenceAnalysis::verifyRemoved(Instruction *D) const {
1173   for (LocalDepMapType::const_iterator I = LocalDeps.begin(),
1174        E = LocalDeps.end(); I != E; ++I) {
1175     assert(I->first != D && "Inst occurs in data structures");
1176     assert(I->second.getInst() != D &&
1177            "Inst occurs in data structures");
1178   }
1179   
1180   for (CachedNonLocalPointerInfo::const_iterator I =NonLocalPointerDeps.begin(),
1181        E = NonLocalPointerDeps.end(); I != E; ++I) {
1182     assert(I->first.getPointer() != D && "Inst occurs in NLPD map key");
1183     const NonLocalDepInfo &Val = I->second.second;
1184     for (NonLocalDepInfo::const_iterator II = Val.begin(), E = Val.end();
1185          II != E; ++II)
1186       assert(II->second.getInst() != D && "Inst occurs as NLPD value");
1187   }
1188   
1189   for (NonLocalDepMapType::const_iterator I = NonLocalDeps.begin(),
1190        E = NonLocalDeps.end(); I != E; ++I) {
1191     assert(I->first != D && "Inst occurs in data structures");
1192     const PerInstNLInfo &INLD = I->second;
1193     for (NonLocalDepInfo::const_iterator II = INLD.first.begin(),
1194          EE = INLD.first.end(); II  != EE; ++II)
1195       assert(II->second.getInst() != D && "Inst occurs in data structures");
1196   }
1197   
1198   for (ReverseDepMapType::const_iterator I = ReverseLocalDeps.begin(),
1199        E = ReverseLocalDeps.end(); I != E; ++I) {
1200     assert(I->first != D && "Inst occurs in data structures");
1201     for (SmallPtrSet<Instruction*, 4>::const_iterator II = I->second.begin(),
1202          EE = I->second.end(); II != EE; ++II)
1203       assert(*II != D && "Inst occurs in data structures");
1204   }
1205   
1206   for (ReverseDepMapType::const_iterator I = ReverseNonLocalDeps.begin(),
1207        E = ReverseNonLocalDeps.end();
1208        I != E; ++I) {
1209     assert(I->first != D && "Inst occurs in data structures");
1210     for (SmallPtrSet<Instruction*, 4>::const_iterator II = I->second.begin(),
1211          EE = I->second.end(); II != EE; ++II)
1212       assert(*II != D && "Inst occurs in data structures");
1213   }
1214   
1215   for (ReverseNonLocalPtrDepTy::const_iterator
1216        I = ReverseNonLocalPtrDeps.begin(),
1217        E = ReverseNonLocalPtrDeps.end(); I != E; ++I) {
1218     assert(I->first != D && "Inst occurs in rev NLPD map");
1219     
1220     for (SmallPtrSet<ValueIsLoadPair, 4>::const_iterator II = I->second.begin(),
1221          E = I->second.end(); II != E; ++II)
1222       assert(*II != ValueIsLoadPair(D, false) &&
1223              *II != ValueIsLoadPair(D, true) &&
1224              "Inst occurs in ReverseNonLocalPtrDeps map");
1225   }
1226   
1227 }