lib/Transforms/Scalar/SCCP.cpp

   1 //===- SCCP.cpp - Sparse Conditional Constant Propagation -----------------===//
   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 sparse conditional constant propagation and merging:
  11 //
  12 // Specifically, this:
  13 //   * Assumes values are constant unless proven otherwise
  14 //   * Assumes BasicBlocks are dead unless proven otherwise
  15 //   * Proves values to be constant, and replaces them with constants
  16 //   * Proves conditional branches to be unconditional
  17 //
  18 //===----------------------------------------------------------------------===//
  19
  20 #define DEBUG_TYPE "sccp"
  21 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
  22 #include "llvm/Transforms/IPO.h"
  23 #include "llvm/Constants.h"
  24 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  25 #include "llvm/Instructions.h"
  26 #include "llvm/Pass.h"
  27 #include "llvm/Analysis/ConstantFolding.h"
  28 #include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
  29 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
  30 #include "llvm/Target/TargetData.h"
  31 #include "llvm/Support/CallSite.h"
  32 #include "llvm/Support/Debug.h"
  33 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  34 #include "llvm/Support/InstVisitor.h"
  35 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  36 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
  37 #include "llvm/ADT/DenseSet.h"
  38 #include "llvm/ADT/PointerIntPair.h"
  39 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  40 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  41 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  42 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  43 #include <algorithm>
  44 #include <map>
  45 using namespace llvm;
  46
  47 STATISTIC(NumInstRemoved, "Number of instructions removed");
  48 STATISTIC(NumDeadBlocks , "Number of basic blocks unreachable");
  49
  50 STATISTIC(IPNumInstRemoved, "Number of instructions removed by IPSCCP");
  51 STATISTIC(IPNumArgsElimed ,"Number of arguments constant propagated by IPSCCP");
  52 STATISTIC(IPNumGlobalConst, "Number of globals found to be constant by IPSCCP");
  53
  54 namespace {
  55 /// LatticeVal class - This class represents the different lattice values that
  56 /// an LLVM value may occupy.  It is a simple class with value semantics.
  57 ///
  58 class LatticeVal {
  59   enum LatticeValueTy {
  60     /// undefined - This LLVM Value has no known value yet.
  61     undefined,
  62
  63     /// constant - This LLVM Value has a specific constant value.
  64     constant,
  65
  66     /// forcedconstant - This LLVM Value was thought to be undef until
  67     /// ResolvedUndefsIn.  This is treated just like 'constant', but if merged
  68     /// with another (different) constant, it goes to overdefined, instead of
  69     /// asserting.
  70     forcedconstant,
  71
  72     /// overdefined - This instruction is not known to be constant, and we know
  73     /// it has a value.
  74     overdefined
  75   };
  76
  77   /// Val: This stores the current lattice value along with the Constant* for
  78   /// the constant if this is a 'constant' or 'forcedconstant' value.
  79   PointerIntPair<Constant *, 2, LatticeValueTy> Val;
  80
  81   LatticeValueTy getLatticeValue() const {
  82     return Val.getInt();
  83   }
  84
  85 public:
  86   LatticeVal() : Val(0, undefined) {}
  87
  88   bool isUndefined() const { return getLatticeValue() == undefined; }
  89   bool isConstant() const {
  90     return getLatticeValue() == constant || getLatticeValue() == forcedconstant;
  91   }
  92   bool isOverdefined() const { return getLatticeValue() == overdefined; }
  93
  94   Constant *getConstant() const {
  95     assert(isConstant() && "Cannot get the constant of a non-constant!");
  96     return Val.getPointer();
  97   }
  98
  99   /// markOverdefined - Return true if this is a change in status.
 100   bool markOverdefined() {
 101     if (isOverdefined())
 102       return false;
 103
 104     Val.setInt(overdefined);
 105     return true;
 106   }
 107
 108   /// markConstant - Return true if this is a change in status.
 109   bool markConstant(Constant *V) {
 110     if (getLatticeValue() == constant) { // Constant but not forcedconstant.
 111       assert(getConstant() == V && "Marking constant with different value");
 112       return false;
 113     }
 114
 115     if (isUndefined()) {
 116       Val.setInt(constant);
 117       assert(V && "Marking constant with NULL");
 118       Val.setPointer(V);
 119     } else {
 120       assert(getLatticeValue() == forcedconstant &&
 121              "Cannot move from overdefined to constant!");
 122       // Stay at forcedconstant if the constant is the same.
 123       if (V == getConstant()) return false;
 124
 125       // Otherwise, we go to overdefined.  Assumptions made based on the
 126       // forced value are possibly wrong.  Assuming this is another constant
 127       // could expose a contradiction.
 128       Val.setInt(overdefined);
 129     }
 130     return true;
 131   }
 132
 133   /// getConstantInt - If this is a constant with a ConstantInt value, return it
 134   /// otherwise return null.
 135   ConstantInt *getConstantInt() const {
 136     if (isConstant())
 137       return dyn_cast<ConstantInt>(getConstant());
 138     return 0;
 139   }
 140
 141   void markForcedConstant(Constant *V) {
 142     assert(isUndefined() && "Can't force a defined value!");
 143     Val.setInt(forcedconstant);
 144     Val.setPointer(V);
 145   }
 146 };
 147 } // end anonymous namespace.
 148
 149
 150 namespace {
 151
 152 //===----------------------------------------------------------------------===//
 153 //
 154 /// SCCPSolver - This class is a general purpose solver for Sparse Conditional
 155 /// Constant Propagation.
 156 ///
 157 class SCCPSolver : public InstVisitor<SCCPSolver> {
 158   const TargetData *TD;
 159   SmallPtrSet<BasicBlock*, 8> BBExecutable;// The BBs that are executable.
 160   DenseMap<Value*, LatticeVal> ValueState;  // The state each value is in.
 161
 162   /// GlobalValue - If we are tracking any values for the contents of a global
 163   /// variable, we keep a mapping from the constant accessor to the element of
 164   /// the global, to the currently known value.  If the value becomes
 165   /// overdefined, it's entry is simply removed from this map.
 166   DenseMap<GlobalVariable*, LatticeVal> TrackedGlobals;
 167
 168   /// TrackedRetVals - If we are tracking arguments into and the return
 169   /// value out of a function, it will have an entry in this map, indicating
 170   /// what the known return value for the function is.
 171   DenseMap<Function*, LatticeVal> TrackedRetVals;
 172
 173   /// TrackedMultipleRetVals - Same as TrackedRetVals, but used for functions
 174   /// that return multiple values.
 175   DenseMap<std::pair<Function*, unsigned>, LatticeVal> TrackedMultipleRetVals;
 176
 177   /// TrackingIncomingArguments - This is the set of functions for whose
 178   /// arguments we make optimistic assumptions about and try to prove as
 179   /// constants.
 180   SmallPtrSet<Function*, 16> TrackingIncomingArguments;
 181
 182   /// The reason for two worklists is that overdefined is the lowest state
 183   /// on the lattice, and moving things to overdefined as fast as possible
 184   /// makes SCCP converge much faster.
 185   ///
 186   /// By having a separate worklist, we accomplish this because everything
 187   /// possibly overdefined will become overdefined at the soonest possible
 188   /// point.
 189   SmallVector<Value*, 64> OverdefinedInstWorkList;
 190   SmallVector<Value*, 64> InstWorkList;
 191
 192
 193   SmallVector<BasicBlock*, 64>  BBWorkList;  // The BasicBlock work list
 194
 195   /// UsersOfOverdefinedPHIs - Keep track of any users of PHI nodes that are not
 196   /// overdefined, despite the fact that the PHI node is overdefined.
 197   std::multimap<PHINode*, Instruction*> UsersOfOverdefinedPHIs;
 198
 199   /// KnownFeasibleEdges - Entries in this set are edges which have already had
 200   /// PHI nodes retriggered.
 201   typedef std::pair<BasicBlock*, BasicBlock*> Edge;
 202   DenseSet<Edge> KnownFeasibleEdges;
 203 public:
 204   SCCPSolver(const TargetData *td) : TD(td) {}
 205
 206   /// MarkBlockExecutable - This method can be used by clients to mark all of
 207   /// the blocks that are known to be intrinsically live in the processed unit.
 208   ///
 209   /// This returns true if the block was not considered live before.
 210   bool MarkBlockExecutable(BasicBlock *BB) {
 211     if (!BBExecutable.insert(BB)) return false;
 212     DEBUG(errs() << "Marking Block Executable: " << BB->getName() << "\n");
 213     BBWorkList.push_back(BB);  // Add the block to the work list!
 214     return true;
 215   }
 216
 217   /// TrackValueOfGlobalVariable - Clients can use this method to
 218   /// inform the SCCPSolver that it should track loads and stores to the
 219   /// specified global variable if it can.  This is only legal to call if
 220   /// performing Interprocedural SCCP.
 221   void TrackValueOfGlobalVariable(GlobalVariable *GV) {
 222     const Type *ElTy = GV->getType()->getElementType();
 223     if (ElTy->isFirstClassType()) {
 224       LatticeVal &IV = TrackedGlobals[GV];
 225       if (!isa<UndefValue>(GV->getInitializer()))
 226         IV.markConstant(GV->getInitializer());
 227     }
 228   }
 229
 230   /// AddTrackedFunction - If the SCCP solver is supposed to track calls into
 231   /// and out of the specified function (which cannot have its address taken),
 232   /// this method must be called.
 233   void AddTrackedFunction(Function *F) {
 234     // Add an entry, F -> undef.
 235     if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(F->getReturnType())) {
 236       for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; ++i)
 237         TrackedMultipleRetVals.insert(std::make_pair(std::make_pair(F, i),
 238                                                      LatticeVal()));
 239     } else
 240       TrackedRetVals.insert(std::make_pair(F, LatticeVal()));
 241   }
 242
 243   void AddArgumentTrackedFunction(Function *F) {
 244     TrackingIncomingArguments.insert(F);
 245   }
 246
 247   /// Solve - Solve for constants and executable blocks.
 248   ///
 249   void Solve();
 250
 251   /// ResolvedUndefsIn - While solving the dataflow for a function, we assume
 252   /// that branches on undef values cannot reach any of their successors.
 253   /// However, this is not a safe assumption.  After we solve dataflow, this
 254   /// method should be use to handle this.  If this returns true, the solver
 255   /// should be rerun.
 256   bool ResolvedUndefsIn(Function &F);
 257
 258   bool isBlockExecutable(BasicBlock *BB) const {
 259     return BBExecutable.count(BB);
 260   }
 261
 262   LatticeVal getLatticeValueFor(Value *V) const {
 263     DenseMap<Value*, LatticeVal>::const_iterator I = ValueState.find(V);
 264     assert(I != ValueState.end() && "V is not in valuemap!");
 265     return I->second;
 266   }
 267
 268   /// getTrackedRetVals - Get the inferred return value map.
 269   ///
 270   const DenseMap<Function*, LatticeVal> &getTrackedRetVals() {
 271     return TrackedRetVals;
 272   }
 273
 274   /// getTrackedGlobals - Get and return the set of inferred initializers for
 275   /// global variables.
 276   const DenseMap<GlobalVariable*, LatticeVal> &getTrackedGlobals() {
 277     return TrackedGlobals;
 278   }
 279
 280   void markOverdefined(Value *V) {
 281     markOverdefined(ValueState[V], V);
 282   }
 283
 284 private:
 285   // markConstant - Make a value be marked as "constant".  If the value
 286   // is not already a constant, add it to the instruction work list so that
 287   // the users of the instruction are updated later.
 288   //
 289   void markConstant(LatticeVal &IV, Value *V, Constant *C) {
 290     if (!IV.markConstant(C)) return;
 291     DEBUG(errs() << "markConstant: " << *C << ": " << *V << '\n');
 292     InstWorkList.push_back(V);
 293   }
 294
 295   void markConstant(Value *V, Constant *C) {
 296     markConstant(ValueState[V], V, C);
 297   }
 298
 299   void markForcedConstant(Value *V, Constant *C) {
 300     ValueState[V].markForcedConstant(C);
 301     DEBUG(errs() << "markForcedConstant: " << *C << ": " << *V << '\n');
 302     InstWorkList.push_back(V);
 303   }
 304
 305
 306   // markOverdefined - Make a value be marked as "overdefined". If the
 307   // value is not already overdefined, add it to the overdefined instruction
 308   // work list so that the users of the instruction are updated later.
 309   void markOverdefined(LatticeVal &IV, Value *V) {
 310     if (!IV.markOverdefined()) return;
 311
 312     DEBUG(errs() << "markOverdefined: ";
 313           if (Function *F = dyn_cast<Function>(V))
 314             errs() << "Function '" << F->getName() << "'\n";
 315           else
 316             errs() << *V << '\n');
 317     // Only instructions go on the work list
 318     OverdefinedInstWorkList.push_back(V);
 319   }
 320
 321   void mergeInValue(LatticeVal &IV, Value *V, LatticeVal MergeWithV) {
 322     if (IV.isOverdefined() || MergeWithV.isUndefined())
 323       return;  // Noop.
 324     if (MergeWithV.isOverdefined())
 325       markOverdefined(IV, V);
 326     else if (IV.isUndefined())
 327       markConstant(IV, V, MergeWithV.getConstant());
 328     else if (IV.getConstant() != MergeWithV.getConstant())
 329       markOverdefined(IV, V);
 330   }
 331
 332   void mergeInValue(Value *V, LatticeVal MergeWithV) {
 333     mergeInValue(ValueState[V], V, MergeWithV);
 334   }
 335
 336
 337   /// getValueState - Return the LatticeVal object that corresponds to the
 338   /// value.  This function handles the case when the value hasn't been seen yet
 339   /// by properly seeding constants etc.
 340   LatticeVal &getValueState(Value *V) {
 341     DenseMap<Value*, LatticeVal>::iterator I = ValueState.find(V);
 342     if (I != ValueState.end()) return I->second;  // Common case, in the map
 343
 344     LatticeVal &LV = ValueState[V];
 345
 346     if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(V)) {
 347       // Undef values remain undefined.
 348       if (!isa<UndefValue>(V))
 349         LV.markConstant(C);          // Constants are constant
 350     }
 351
 352     // All others are underdefined by default.
 353     return LV;
 354   }
 355
 356   /// markEdgeExecutable - Mark a basic block as executable, adding it to the BB
 357   /// work list if it is not already executable.
 358   void markEdgeExecutable(BasicBlock *Source, BasicBlock *Dest) {
 359     if (!KnownFeasibleEdges.insert(Edge(Source, Dest)).second)
 360       return;  // This edge is already known to be executable!
 361
 362     if (!MarkBlockExecutable(Dest)) {
 363       // If the destination is already executable, we just made an *edge*
 364       // feasible that wasn't before.  Revisit the PHI nodes in the block
 365       // because they have potentially new operands.
 366       DEBUG(errs() << "Marking Edge Executable: " << Source->getName()
 367             << " -> " << Dest->getName() << "\n");
 368
 369       PHINode *PN;
 370       for (BasicBlock::iterator I = Dest->begin();
 371            (PN = dyn_cast<PHINode>(I)); ++I)
 372         visitPHINode(*PN);
 373     }
 374   }
 375
 376   // getFeasibleSuccessors - Return a vector of booleans to indicate which
 377   // successors are reachable from a given terminator instruction.
 378   //
 379   void getFeasibleSuccessors(TerminatorInst &TI, SmallVector<bool, 16> &Succs);
 380
 381   // isEdgeFeasible - Return true if the control flow edge from the 'From' basic
 382   // block to the 'To' basic block is currently feasible.
 383   //
 384   bool isEdgeFeasible(BasicBlock *From, BasicBlock *To);
 385
 386   // OperandChangedState - This method is invoked on all of the users of an
 387   // instruction that was just changed state somehow.  Based on this
 388   // information, we need to update the specified user of this instruction.
 389   //
 390   void OperandChangedState(Instruction *I) {
 391     if (BBExecutable.count(I->getParent()))   // Inst is executable?
 392       visit(*I);
 393   }
 394
 395   /// RemoveFromOverdefinedPHIs - If I has any entries in the
 396   /// UsersOfOverdefinedPHIs map for PN, remove them now.
 397   void RemoveFromOverdefinedPHIs(Instruction *I, PHINode *PN) {
 398     if (UsersOfOverdefinedPHIs.empty()) return;
 399     std::multimap<PHINode*, Instruction*>::iterator It, E;
 400     tie(It, E) = UsersOfOverdefinedPHIs.equal_range(PN);
 401     while (It != E) {
 402       if (It->second == I)
 403         UsersOfOverdefinedPHIs.erase(It++);
 404       else
 405         ++It;
 406     }
 407   }
 408
 409 private:
 410   friend class InstVisitor<SCCPSolver>;
 411
 412   // visit implementations - Something changed in this instruction.  Either an
 413   // operand made a transition, or the instruction is newly executable.  Change
 414   // the value type of I to reflect these changes if appropriate.
 415   void visitPHINode(PHINode &I);
 416
 417   // Terminators
 418   void visitReturnInst(ReturnInst &I);
 419   void visitTerminatorInst(TerminatorInst &TI);
 420
 421   void visitCastInst(CastInst &I);
 422   void visitSelectInst(SelectInst &I);
 423   void visitBinaryOperator(Instruction &I);
 424   void visitCmpInst(CmpInst &I);
 425   void visitExtractElementInst(ExtractElementInst &I);
 426   void visitInsertElementInst(InsertElementInst &I);
 427   void visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &I);
 428   void visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI);
 429   void visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI);
 430
 431   // Instructions that cannot be folded away.
 432   void visitStoreInst     (StoreInst &I);
 433   void visitLoadInst      (LoadInst &I);
 434   void visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I);
 435   void visitCallInst      (CallInst &I) {
 436     visitCallSite(CallSite::get(&I));
 437   }
 438   void visitInvokeInst    (InvokeInst &II) {
 439     visitCallSite(CallSite::get(&II));
 440     visitTerminatorInst(II);
 441   }
 442   void visitCallSite      (CallSite CS);
 443   void visitUnwindInst    (TerminatorInst &I) { /*returns void*/ }
 444   void visitUnreachableInst(TerminatorInst &I) { /*returns void*/ }
 445   void visitAllocaInst    (Instruction &I) { markOverdefined(&I); }
 446   void visitVANextInst    (Instruction &I) { markOverdefined(&I); }
 447   void visitVAArgInst     (Instruction &I) { markOverdefined(&I); }
 448
 449   void visitInstruction(Instruction &I) {
 450     // If a new instruction is added to LLVM that we don't handle.
 451     errs() << "SCCP: Don't know how to handle: " << I;
 452     markOverdefined(&I);   // Just in case
 453   }
 454 };
 455
 456 } // end anonymous namespace
 457
 458
 459 // getFeasibleSuccessors - Return a vector of booleans to indicate which
 460 // successors are reachable from a given terminator instruction.
 461 //
 462 void SCCPSolver::getFeasibleSuccessors(TerminatorInst &TI,
 463                                        SmallVector<bool, 16> &Succs) {
 464   Succs.resize(TI.getNumSuccessors());
 465   if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(&TI)) {
 466     if (BI->isUnconditional()) {
 467       Succs[0] = true;
 468       return;
 469     }
 470
 471     LatticeVal BCValue = getValueState(BI->getCondition());
 472     ConstantInt *CI = BCValue.getConstantInt();
 473     if (CI == 0) {
 474       // Overdefined condition variables, and branches on unfoldable constant
 475       // conditions, mean the branch could go either way.
 476       if (!BCValue.isUndefined())
 477         Succs[0] = Succs[1] = true;
 478       return;
 479     }
 480
 481     // Constant condition variables mean the branch can only go a single way.
 482     Succs[CI->isZero()] = true;
 483     return;
 484   }
 485
 486   if (isa<InvokeInst>(TI)) {
 487     // Invoke instructions successors are always executable.
 488     Succs[0] = Succs[1] = true;
 489     return;
 490   }
 491
 492   if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(&TI)) {
 493     LatticeVal SCValue = getValueState(SI->getCondition());
 494     ConstantInt *CI = SCValue.getConstantInt();
 495
 496     if (CI == 0) {   // Overdefined or undefined condition?
 497       // All destinations are executable!
 498       if (!SCValue.isUndefined())
 499         Succs.assign(TI.getNumSuccessors(), true);
 500       return;
 501     }
 502
 503     Succs[SI->findCaseValue(CI)] = true;
 504     return;
 505   }
 506
 507   // TODO: This could be improved if the operand is a [cast of a] BlockAddress.
 508   if (isa<IndirectBrInst>(&TI)) {
 509     // Just mark all destinations executable!
 510     Succs.assign(TI.getNumSuccessors(), true);
 511     return;
 512   }
 513
 514 #ifndef NDEBUG
 515   errs() << "Unknown terminator instruction: " << TI << '\n';
 516 #endif
 517   llvm_unreachable("SCCP: Don't know how to handle this terminator!");
 518 }
 519
 520
 521 // isEdgeFeasible - Return true if the control flow edge from the 'From' basic
 522 // block to the 'To' basic block is currently feasible.
 523 //
 524 bool SCCPSolver::isEdgeFeasible(BasicBlock *From, BasicBlock *To) {
 525   assert(BBExecutable.count(To) && "Dest should always be alive!");
 526
 527   // Make sure the source basic block is executable!!
 528   if (!BBExecutable.count(From)) return false;
 529
 530   // Check to make sure this edge itself is actually feasible now.
 531   TerminatorInst *TI = From->getTerminator();
 532   if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(TI)) {
 533     if (BI->isUnconditional())
 534       return true;
 535
 536     LatticeVal BCValue = getValueState(BI->getCondition());
 537
 538     // Overdefined condition variables mean the branch could go either way,
 539     // undef conditions mean that neither edge is feasible yet.
 540     ConstantInt *CI = BCValue.getConstantInt();
 541     if (CI == 0)
 542       return !BCValue.isUndefined();
 543
 544     // Constant condition variables mean the branch can only go a single way.
 545     return BI->getSuccessor(CI->isZero()) == To;
 546   }
 547
 548   // Invoke instructions successors are always executable.
 549   if (isa<InvokeInst>(TI))
 550     return true;
 551
 552   if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(TI)) {
 553     LatticeVal SCValue = getValueState(SI->getCondition());
 554     ConstantInt *CI = SCValue.getConstantInt();
 555
 556     if (CI == 0)
 557       return !SCValue.isUndefined();
 558
 559     // Make sure to skip the "default value" which isn't a value
 560     for (unsigned i = 1, E = SI->getNumSuccessors(); i != E; ++i)
 561       if (SI->getSuccessorValue(i) == CI) // Found the taken branch.
 562         return SI->getSuccessor(i) == To;
 563
 564     // If the constant value is not equal to any of the branches, we must
 565     // execute default branch.
 566     return SI->getDefaultDest() == To;
 567   }
 568
 569   // Just mark all destinations executable!
 570   // TODO: This could be improved if the operand is a [cast of a] BlockAddress.
 571   if (isa<IndirectBrInst>(&TI))
 572     return true;
 573
 574 #ifndef NDEBUG
 575   errs() << "Unknown terminator instruction: " << *TI << '\n';
 576 #endif
 577   llvm_unreachable(0);
 578 }
 579
 580 // visit Implementations - Something changed in this instruction, either an
 581 // operand made a transition, or the instruction is newly executable.  Change
 582 // the value type of I to reflect these changes if appropriate.  This method
 583 // makes sure to do the following actions:
 584 //
 585 // 1. If a phi node merges two constants in, and has conflicting value coming
 586 //    from different branches, or if the PHI node merges in an overdefined
 587 //    value, then the PHI node becomes overdefined.
 588 // 2. If a phi node merges only constants in, and they all agree on value, the
 589 //    PHI node becomes a constant value equal to that.
 590 // 3. If V <- x (op) y && isConstant(x) && isConstant(y) V = Constant
 591 // 4. If V <- x (op) y && (isOverdefined(x) || isOverdefined(y)) V = Overdefined
 592 // 5. If V <- MEM or V <- CALL or V <- (unknown) then V = Overdefined
 593 // 6. If a conditional branch has a value that is constant, make the selected
 594 //    destination executable
 595 // 7. If a conditional branch has a value that is overdefined, make all
 596 //    successors executable.
 597 //
 598 void SCCPSolver::visitPHINode(PHINode &PN) {
 599   if (getValueState(&PN).isOverdefined()) {
 600     // There may be instructions using this PHI node that are not overdefined
 601     // themselves.  If so, make sure that they know that the PHI node operand
 602     // changed.
 603     std::multimap<PHINode*, Instruction*>::iterator I, E;
 604     tie(I, E) = UsersOfOverdefinedPHIs.equal_range(&PN);
 605     if (I == E)
 606       return;
 607
 608     SmallVector<Instruction*, 16> Users;
 609     for (; I != E; ++I)
 610       Users.push_back(I->second);
 611     while (!Users.empty())
 612       visit(Users.pop_back_val());
 613     return;  // Quick exit
 614   }
 615
 616   // Super-extra-high-degree PHI nodes are unlikely to ever be marked constant,
 617   // and slow us down a lot.  Just mark them overdefined.
 618   if (PN.getNumIncomingValues() > 64)
 619     return markOverdefined(&PN);
 620
 621   // Look at all of the executable operands of the PHI node.  If any of them
 622   // are overdefined, the PHI becomes overdefined as well.  If they are all
 623   // constant, and they agree with each other, the PHI becomes the identical
 624   // constant.  If they are constant and don't agree, the PHI is overdefined.
 625   // If there are no executable operands, the PHI remains undefined.
 626   //
 627   Constant *OperandVal = 0;
 628   for (unsigned i = 0, e = PN.getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
 629     LatticeVal IV = getValueState(PN.getIncomingValue(i));
 630     if (IV.isUndefined()) continue;  // Doesn't influence PHI node.
 631
 632     if (!isEdgeFeasible(PN.getIncomingBlock(i), PN.getParent()))
 633       continue;
 634
 635     if (IV.isOverdefined())    // PHI node becomes overdefined!
 636       return markOverdefined(&PN);
 637
 638     if (OperandVal == 0) {   // Grab the first value.
 639       OperandVal = IV.getConstant();
 640       continue;
 641     }
 642
 643     // There is already a reachable operand.  If we conflict with it,
 644     // then the PHI node becomes overdefined.  If we agree with it, we
 645     // can continue on.
 646
 647     // Check to see if there are two different constants merging, if so, the PHI
 648     // node is overdefined.
 649     if (IV.getConstant() != OperandVal)
 650       return markOverdefined(&PN);
 651   }
 652
 653   // If we exited the loop, this means that the PHI node only has constant
 654   // arguments that agree with each other(and OperandVal is the constant) or
 655   // OperandVal is null because there are no defined incoming arguments.  If
 656   // this is the case, the PHI remains undefined.
 657   //
 658   if (OperandVal)
 659     markConstant(&PN, OperandVal);      // Acquire operand value
 660 }
 661
 662
 663
 664
 665 void SCCPSolver::visitReturnInst(ReturnInst &I) {
 666   if (I.getNumOperands() == 0) return;  // ret void
 667
 668   Function *F = I.getParent()->getParent();
 669
 670   // If we are tracking the return value of this function, merge it in.
 671   if (!TrackedRetVals.empty()) {
 672     DenseMap<Function*, LatticeVal>::iterator TFRVI =
 673       TrackedRetVals.find(F);
 674     if (TFRVI != TrackedRetVals.end()) {
 675       mergeInValue(TFRVI->second, F, getValueState(I.getOperand(0)));
 676       return;
 677     }
 678   }
 679
 680   // Handle functions that return multiple values.
 681   if (!TrackedMultipleRetVals.empty() &&
 682       isa<StructType>(I.getOperand(0)->getType())) {
 683     for (unsigned i = 0, e = I.getOperand(0)->getType()->getNumContainedTypes();
 684          i != e; ++i) {
 685       DenseMap<std::pair<Function*, unsigned>, LatticeVal>::iterator
 686         It = TrackedMultipleRetVals.find(std::make_pair(F, i));
 687       if (It == TrackedMultipleRetVals.end()) break;
 688       if (Value *Val = FindInsertedValue(I.getOperand(0), i, I.getContext()))
 689         mergeInValue(It->second, F, getValueState(Val));
 690     }
 691   }
 692 }
 693
 694 void SCCPSolver::visitTerminatorInst(TerminatorInst &TI) {
 695   SmallVector<bool, 16> SuccFeasible;
 696   getFeasibleSuccessors(TI, SuccFeasible);
 697
 698   BasicBlock *BB = TI.getParent();
 699
 700   // Mark all feasible successors executable.
 701   for (unsigned i = 0, e = SuccFeasible.size(); i != e; ++i)
 702     if (SuccFeasible[i])
 703       markEdgeExecutable(BB, TI.getSuccessor(i));
 704 }
 705
 706 void SCCPSolver::visitCastInst(CastInst &I) {
 707   LatticeVal OpSt = getValueState(I.getOperand(0));
 708   if (OpSt.isOverdefined())          // Inherit overdefinedness of operand
 709     markOverdefined(&I);
 710   else if (OpSt.isConstant())        // Propagate constant value
 711     markConstant(&I, ConstantExpr::getCast(I.getOpcode(),
 712                                            OpSt.getConstant(), I.getType()));
 713 }
 714
 715 void SCCPSolver::visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI) {
 716   Value *Aggr = EVI.getAggregateOperand();
 717
 718   // If the operand to the extractvalue is an undef, the result is undef.
 719   if (isa<UndefValue>(Aggr))
 720     return;
 721
 722   // Currently only handle single-index extractvalues.
 723   if (EVI.getNumIndices() != 1)
 724     return markOverdefined(&EVI);
 725
 726   Function *F = 0;
 727   if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(Aggr))
 728     F = CI->getCalledFunction();
 729   else if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Aggr))
 730     F = II->getCalledFunction();
 731
 732   // TODO: If IPSCCP resolves the callee of this function, we could propagate a
 733   // result back!
 734   if (F == 0 || TrackedMultipleRetVals.empty())
 735     return markOverdefined(&EVI);
 736
 737   // See if we are tracking the result of the callee.  If not tracking this
 738   // function (for example, it is a declaration) just move to overdefined.
 739   if (!TrackedMultipleRetVals.count(std::make_pair(F, *EVI.idx_begin())))
 740     return markOverdefined(&EVI);
 741
 742   // Otherwise, the value will be merged in here as a result of CallSite
 743   // handling.
 744 }
 745
 746 void SCCPSolver::visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI) {
 747   Value *Aggr = IVI.getAggregateOperand();
 748   Value *Val = IVI.getInsertedValueOperand();
 749
 750   // If the operands to the insertvalue are undef, the result is undef.
 751   if (isa<UndefValue>(Aggr) && isa<UndefValue>(Val))
 752     return;
 753
 754   // Currently only handle single-index insertvalues.
 755   if (IVI.getNumIndices() != 1)
 756     return markOverdefined(&IVI);
 757
 758   // Currently only handle insertvalue instructions that are in a single-use
 759   // chain that builds up a return value.
 760   for (const InsertValueInst *TmpIVI = &IVI; ; ) {
 761     if (!TmpIVI->hasOneUse())
 762       return markOverdefined(&IVI);
 763
 764     const Value *V = *TmpIVI->use_begin();
 765     if (isa<ReturnInst>(V))
 766       break;
 767     TmpIVI = dyn_cast<InsertValueInst>(V);
 768     if (!TmpIVI)
 769       return markOverdefined(&IVI);
 770   }
 771
 772   // See if we are tracking the result of the callee.
 773   Function *F = IVI.getParent()->getParent();
 774   DenseMap<std::pair<Function*, unsigned>, LatticeVal>::iterator
 775     It = TrackedMultipleRetVals.find(std::make_pair(F, *IVI.idx_begin()));
 776
 777   // Merge in the inserted member value.
 778   if (It != TrackedMultipleRetVals.end())
 779     mergeInValue(It->second, F, getValueState(Val));
 780
 781   // Mark the aggregate result of the IVI overdefined; any tracking that we do
 782   // will be done on the individual member values.
 783   markOverdefined(&IVI);
 784 }
 785
 786 void SCCPSolver::visitSelectInst(SelectInst &I) {
 787   LatticeVal CondValue = getValueState(I.getCondition());
 788   if (CondValue.isUndefined())
 789     return;
 790
 791   if (ConstantInt *CondCB = CondValue.getConstantInt()) {
 792     Value *OpVal = CondCB->isZero() ? I.getFalseValue() : I.getTrueValue();
 793     mergeInValue(&I, getValueState(OpVal));
 794     return;
 795   }
 796
 797   // Otherwise, the condition is overdefined or a constant we can't evaluate.
 798   // See if we can produce something better than overdefined based on the T/F
 799   // value.
 800   LatticeVal TVal = getValueState(I.getTrueValue());
 801   LatticeVal FVal = getValueState(I.getFalseValue());
 802
 803   // select ?, C, C -> C.
 804   if (TVal.isConstant() && FVal.isConstant() &&
 805       TVal.getConstant() == FVal.getConstant())
 806     return markConstant(&I, FVal.getConstant());
 807
 808   if (TVal.isUndefined())   // select ?, undef, X -> X.
 809     return mergeInValue(&I, FVal);
 810   if (FVal.isUndefined())   // select ?, X, undef -> X.
 811     return mergeInValue(&I, TVal);
 812   markOverdefined(&I);
 813 }
 814
 815 // Handle Binary Operators.
 816 void SCCPSolver::visitBinaryOperator(Instruction &I) {
 817   LatticeVal V1State = getValueState(I.getOperand(0));
 818   LatticeVal V2State = getValueState(I.getOperand(1));
 819
 820   LatticeVal &IV = ValueState[&I];
 821   if (IV.isOverdefined()) return;
 822
 823   if (V1State.isConstant() && V2State.isConstant())
 824     return markConstant(IV, &I,
 825                         ConstantExpr::get(I.getOpcode(), V1State.getConstant(),
 826                                           V2State.getConstant()));
 827
 828   // If something is undef, wait for it to resolve.
 829   if (!V1State.isOverdefined() && !V2State.isOverdefined())
 830     return;
 831
 832   // Otherwise, one of our operands is overdefined.  Try to produce something
 833   // better than overdefined with some tricks.
 834
 835   // If this is an AND or OR with 0 or -1, it doesn't matter that the other
 836   // operand is overdefined.
 837   if (I.getOpcode() == Instruction::And || I.getOpcode() == Instruction::Or) {
 838     LatticeVal *NonOverdefVal = 0;
 839     if (!V1State.isOverdefined())
 840       NonOverdefVal = &V1State;
 841     else if (!V2State.isOverdefined())
 842       NonOverdefVal = &V2State;
 843
 844     if (NonOverdefVal) {
 845       if (NonOverdefVal->isUndefined()) {
 846         // Could annihilate value.
 847         if (I.getOpcode() == Instruction::And)
 848           markConstant(IV, &I, Constant::getNullValue(I.getType()));
 849         else if (const VectorType *PT = dyn_cast<VectorType>(I.getType()))
 850           markConstant(IV, &I, Constant::getAllOnesValue(PT));
 851         else
 852           markConstant(IV, &I,
 853                        Constant::getAllOnesValue(I.getType()));
 854         return;
 855       }
 856
 857       if (I.getOpcode() == Instruction::And) {
 858         // X and 0 = 0
 859         if (NonOverdefVal->getConstant()->isNullValue())
 860           return markConstant(IV, &I, NonOverdefVal->getConstant());
 861       } else {
 862         if (ConstantInt *CI = NonOverdefVal->getConstantInt())
 863           if (CI->isAllOnesValue())     // X or -1 = -1
 864             return markConstant(IV, &I, NonOverdefVal->getConstant());
 865       }
 866     }
 867   }
 868
 869
 870   // If both operands are PHI nodes, it is possible that this instruction has
 871   // a constant value, despite the fact that the PHI node doesn't.  Check for
 872   // this condition now.
 873   if (PHINode *PN1 = dyn_cast<PHINode>(I.getOperand(0)))
 874     if (PHINode *PN2 = dyn_cast<PHINode>(I.getOperand(1)))
 875       if (PN1->getParent() == PN2->getParent()) {
 876         // Since the two PHI nodes are in the same basic block, they must have
 877         // entries for the same predecessors.  Walk the predecessor list, and
 878         // if all of the incoming values are constants, and the result of
 879         // evaluating this expression with all incoming value pairs is the
 880         // same, then this expression is a constant even though the PHI node
 881         // is not a constant!
 882         LatticeVal Result;
 883         for (unsigned i = 0, e = PN1->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
 884           LatticeVal In1 = getValueState(PN1->getIncomingValue(i));
 885           BasicBlock *InBlock = PN1->getIncomingBlock(i);
 886           LatticeVal In2 =getValueState(PN2->getIncomingValueForBlock(InBlock));
 887
 888           if (In1.isOverdefined() || In2.isOverdefined()) {
 889             Result.markOverdefined();
 890             break;  // Cannot fold this operation over the PHI nodes!
 891           }
 892
 893           if (In1.isConstant() && In2.isConstant()) {
 894             Constant *V = ConstantExpr::get(I.getOpcode(), In1.getConstant(),
 895                                             In2.getConstant());
 896             if (Result.isUndefined())
 897               Result.markConstant(V);
 898             else if (Result.isConstant() && Result.getConstant() != V) {
 899               Result.markOverdefined();
 900               break;
 901             }
 902           }
 903         }
 904
 905         // If we found a constant value here, then we know the instruction is
 906         // constant despite the fact that the PHI nodes are overdefined.
 907         if (Result.isConstant()) {
 908           markConstant(IV, &I, Result.getConstant());
 909           // Remember that this instruction is virtually using the PHI node
 910           // operands.
 911           UsersOfOverdefinedPHIs.insert(std::make_pair(PN1, &I));
 912           UsersOfOverdefinedPHIs.insert(std::make_pair(PN2, &I));
 913           return;
 914         }
 915
 916         if (Result.isUndefined())
 917           return;
 918
 919         // Okay, this really is overdefined now.  Since we might have
 920         // speculatively thought that this was not overdefined before, and
 921         // added ourselves to the UsersOfOverdefinedPHIs list for the PHIs,
 922         // make sure to clean out any entries that we put there, for
 923         // efficiency.
 924         RemoveFromOverdefinedPHIs(&I, PN1);
 925         RemoveFromOverdefinedPHIs(&I, PN2);
 926       }
 927
 928   markOverdefined(&I);
 929 }
 930
 931 // Handle ICmpInst instruction.
 932 void SCCPSolver::visitCmpInst(CmpInst &I) {
 933   LatticeVal V1State = getValueState(I.getOperand(0));
 934   LatticeVal V2State = getValueState(I.getOperand(1));
 935
 936   LatticeVal &IV = ValueState[&I];
 937   if (IV.isOverdefined()) return;
 938
 939   if (V1State.isConstant() && V2State.isConstant())
 940     return markConstant(IV, &I, ConstantExpr::getCompare(I.getPredicate(),
 941                                                          V1State.getConstant(),
 942                                                         V2State.getConstant()));
 943
 944   // If operands are still undefined, wait for it to resolve.
 945   if (!V1State.isOverdefined() && !V2State.isOverdefined())
 946     return;
 947
 948   // If something is overdefined, use some tricks to avoid ending up and over
 949   // defined if we can.
 950
 951   // If both operands are PHI nodes, it is possible that this instruction has
 952   // a constant value, despite the fact that the PHI node doesn't.  Check for
 953   // this condition now.
 954   if (PHINode *PN1 = dyn_cast<PHINode>(I.getOperand(0)))
 955     if (PHINode *PN2 = dyn_cast<PHINode>(I.getOperand(1)))
 956       if (PN1->getParent() == PN2->getParent()) {
 957         // Since the two PHI nodes are in the same basic block, they must have
 958         // entries for the same predecessors.  Walk the predecessor list, and
 959         // if all of the incoming values are constants, and the result of
 960         // evaluating this expression with all incoming value pairs is the
 961         // same, then this expression is a constant even though the PHI node
 962         // is not a constant!
 963         LatticeVal Result;
 964         for (unsigned i = 0, e = PN1->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
 965           LatticeVal In1 = getValueState(PN1->getIncomingValue(i));
 966           BasicBlock *InBlock = PN1->getIncomingBlock(i);
 967           LatticeVal In2 =getValueState(PN2->getIncomingValueForBlock(InBlock));
 968
 969           if (In1.isOverdefined() || In2.isOverdefined()) {
 970             Result.markOverdefined();
 971             break;  // Cannot fold this operation over the PHI nodes!
 972           }
 973
 974           if (In1.isConstant() && In2.isConstant()) {
 975             Constant *V = ConstantExpr::getCompare(I.getPredicate(),
 976                                                    In1.getConstant(),
 977                                                    In2.getConstant());
 978             if (Result.isUndefined())
 979               Result.markConstant(V);
 980             else if (Result.isConstant() && Result.getConstant() != V) {
 981               Result.markOverdefined();
 982               break;
 983             }
 984           }
 985         }
 986
 987         // If we found a constant value here, then we know the instruction is
 988         // constant despite the fact that the PHI nodes are overdefined.
 989         if (Result.isConstant()) {
 990           markConstant(&I, Result.getConstant());
 991           // Remember that this instruction is virtually using the PHI node
 992           // operands.
 993           UsersOfOverdefinedPHIs.insert(std::make_pair(PN1, &I));
 994           UsersOfOverdefinedPHIs.insert(std::make_pair(PN2, &I));
 995           return;
 996         }
 997
 998         if (Result.isUndefined())
 999           return;
1000
1001         // Okay, this really is overdefined now.  Since we might have
1002         // speculatively thought that this was not overdefined before, and
1003         // added ourselves to the UsersOfOverdefinedPHIs list for the PHIs,
1004         // make sure to clean out any entries that we put there, for
1005         // efficiency.
1006         RemoveFromOverdefinedPHIs(&I, PN1);
1007         RemoveFromOverdefinedPHIs(&I, PN2);
1008       }
1009
1010   markOverdefined(&I);
1011 }
1012
1013 void SCCPSolver::visitExtractElementInst(ExtractElementInst &I) {
1014   // FIXME : SCCP does not handle vectors properly.
1015   return markOverdefined(&I);
1016
1017 #if 0
1018   LatticeVal &ValState = getValueState(I.getOperand(0));
1019   LatticeVal &IdxState = getValueState(I.getOperand(1));
1020
1021   if (ValState.isOverdefined() || IdxState.isOverdefined())
1022     markOverdefined(&I);
1023   else if(ValState.isConstant() && IdxState.isConstant())
1024     markConstant(&I, ConstantExpr::getExtractElement(ValState.getConstant(),
1025                                                      IdxState.getConstant()));
1026 #endif
1027 }
1028
1029 void SCCPSolver::visitInsertElementInst(InsertElementInst &I) {
1030   // FIXME : SCCP does not handle vectors properly.
1031   return markOverdefined(&I);
1032 #if 0
1033   LatticeVal &ValState = getValueState(I.getOperand(0));
1034   LatticeVal &EltState = getValueState(I.getOperand(1));
1035   LatticeVal &IdxState = getValueState(I.getOperand(2));
1036
1037   if (ValState.isOverdefined() || EltState.isOverdefined() ||
1038       IdxState.isOverdefined())
1039     markOverdefined(&I);
1040   else if(ValState.isConstant() && EltState.isConstant() &&
1041           IdxState.isConstant())
1042     markConstant(&I, ConstantExpr::getInsertElement(ValState.getConstant(),
1043                                                     EltState.getConstant(),
1044                                                     IdxState.getConstant()));
1045   else if (ValState.isUndefined() && EltState.isConstant() &&
1046            IdxState.isConstant())
1047     markConstant(&I,ConstantExpr::getInsertElement(UndefValue::get(I.getType()),
1048                                                    EltState.getConstant(),
1049                                                    IdxState.getConstant()));
1050 #endif
1051 }
1052
1053 void SCCPSolver::visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &I) {
1054   // FIXME : SCCP does not handle vectors properly.
1055   return markOverdefined(&I);
1056 #if 0
1057   LatticeVal &V1State   = getValueState(I.getOperand(0));
1058   LatticeVal &V2State   = getValueState(I.getOperand(1));
1059   LatticeVal &MaskState = getValueState(I.getOperand(2));
1060
1061   if (MaskState.isUndefined() ||
1062       (V1State.isUndefined() && V2State.isUndefined()))
1063     return;  // Undefined output if mask or both inputs undefined.
1064
1065   if (V1State.isOverdefined() || V2State.isOverdefined() ||
1066       MaskState.isOverdefined()) {
1067     markOverdefined(&I);
1068   } else {
1069     // A mix of constant/undef inputs.
1070     Constant *V1 = V1State.isConstant() ?
1071         V1State.getConstant() : UndefValue::get(I.getType());
1072     Constant *V2 = V2State.isConstant() ?
1073         V2State.getConstant() : UndefValue::get(I.getType());
1074     Constant *Mask = MaskState.isConstant() ?
1075       MaskState.getConstant() : UndefValue::get(I.getOperand(2)->getType());
1076     markConstant(&I, ConstantExpr::getShuffleVector(V1, V2, Mask));
1077   }
1078 #endif
1079 }
1080
1081 // Handle getelementptr instructions.  If all operands are constants then we
1082 // can turn this into a getelementptr ConstantExpr.
1083 //
1084 void SCCPSolver::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I) {
1085   if (ValueState[&I].isOverdefined()) return;
1086
1087   SmallVector<Constant*, 8> Operands;
1088   Operands.reserve(I.getNumOperands());
1089
1090   for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i) {
1091     LatticeVal State = getValueState(I.getOperand(i));
1092     if (State.isUndefined())
1093       return;  // Operands are not resolved yet.
1094
1095     if (State.isOverdefined())
1096       return markOverdefined(&I);
1097
1098     assert(State.isConstant() && "Unknown state!");
1099     Operands.push_back(State.getConstant());
1100   }
1101
1102   Constant *Ptr = Operands[0];
1103   markConstant(&I, ConstantExpr::getGetElementPtr(Ptr, &Operands[0]+1,
1104                                                   Operands.size()-1));
1105 }
1106
1107 void SCCPSolver::visitStoreInst(StoreInst &SI) {
1108   if (TrackedGlobals.empty() || !isa<GlobalVariable>(SI.getOperand(1)))
1109     return;
1110
1111   GlobalVariable *GV = cast<GlobalVariable>(SI.getOperand(1));
1112   DenseMap<GlobalVariable*, LatticeVal>::iterator I = TrackedGlobals.find(GV);
1113   if (I == TrackedGlobals.end() || I->second.isOverdefined()) return;
1114
1115   // Get the value we are storing into the global, then merge it.
1116   mergeInValue(I->second, GV, getValueState(SI.getOperand(0)));
1117   if (I->second.isOverdefined())
1118     TrackedGlobals.erase(I);      // No need to keep tracking this!
1119 }
1120
1121
1122 // Handle load instructions.  If the operand is a constant pointer to a constant
1123 // global, we can replace the load with the loaded constant value!
1124 void SCCPSolver::visitLoadInst(LoadInst &I) {
1125   LatticeVal PtrVal = getValueState(I.getOperand(0));
1126   if (PtrVal.isUndefined()) return;   // The pointer is not resolved yet!
1127
1128   LatticeVal &IV = ValueState[&I];
1129   if (IV.isOverdefined()) return;
1130
1131   if (!PtrVal.isConstant() || I.isVolatile())
1132     return markOverdefined(IV, &I);
1133
1134   Constant *Ptr = PtrVal.getConstant();
1135
1136   // load null -> null
1137   if (isa<ConstantPointerNull>(Ptr) && I.getPointerAddressSpace() == 0)
1138     return markConstant(IV, &I, Constant::getNullValue(I.getType()));
1139
1140   // Transform load (constant global) into the value loaded.
1141   if (GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(Ptr)) {
1142     if (!TrackedGlobals.empty()) {
1143       // If we are tracking this global, merge in the known value for it.
1144       DenseMap<GlobalVariable*, LatticeVal>::iterator It =
1145         TrackedGlobals.find(GV);
1146       if (It != TrackedGlobals.end()) {
1147         mergeInValue(IV, &I, It->second);
1148         return;
1149       }
1150     }
1151   }
1152
1153   // Transform load from a constant into a constant if possible.
1154   if (Constant *C = ConstantFoldLoadFromConstPtr(Ptr, TD))
1155     return markConstant(IV, &I, C);
1156
1157   // Otherwise we cannot say for certain what value this load will produce.
1158   // Bail out.
1159   markOverdefined(IV, &I);
1160 }
1161
1162 void SCCPSolver::visitCallSite(CallSite CS) {
1163   Function *F = CS.getCalledFunction();
1164   Instruction *I = CS.getInstruction();
1165
1166   // The common case is that we aren't tracking the callee, either because we
1167   // are not doing interprocedural analysis or the callee is indirect, or is
1168   // external.  Handle these cases first.
1169   if (F == 0 || F->isDeclaration()) {
1170 CallOverdefined:
1171     // Void return and not tracking callee, just bail.
1172     if (I->getType()->isVoidTy()) return;
1173
1174     // Otherwise, if we have a single return value case, and if the function is
1175     // a declaration, maybe we can constant fold it.
1176     if (F && F->isDeclaration() && !isa<StructType>(I->getType()) &&
1177         canConstantFoldCallTo(F)) {
1178
1179       SmallVector<Constant*, 8> Operands;
1180       for (CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin(), E = CS.arg_end();
1181            AI != E; ++AI) {
1182         LatticeVal State = getValueState(*AI);
1183
1184         if (State.isUndefined())
1185           return;  // Operands are not resolved yet.
1186         if (State.isOverdefined())
1187           return markOverdefined(I);
1188         assert(State.isConstant() && "Unknown state!");
1189         Operands.push_back(State.getConstant());
1190       }
1191
1192       // If we can constant fold this, mark the result of the call as a
1193       // constant.
1194       if (Constant *C = ConstantFoldCall(F, Operands.data(), Operands.size()))
1195         return markConstant(I, C);
1196     }
1197
1198     // Otherwise, we don't know anything about this call, mark it overdefined.
1199     return markOverdefined(I);
1200   }
1201
1202   // If this is a local function that doesn't have its address taken, mark its
1203   // entry block executable and merge in the actual arguments to the call into
1204   // the formal arguments of the function.
1205   if (!TrackingIncomingArguments.empty() && TrackingIncomingArguments.count(F)){
1206     MarkBlockExecutable(F->begin());
1207
1208     // Propagate information from this call site into the callee.
1209     CallSite::arg_iterator CAI = CS.arg_begin();
1210     for (Function::arg_iterator AI = F->arg_begin(), E = F->arg_end();
1211          AI != E; ++AI, ++CAI) {
1212       // If this argument is byval, and if the function is not readonly, there
1213       // will be an implicit copy formed of the input aggregate.
1214       if (AI->hasByValAttr() && !F->onlyReadsMemory()) {
1215         markOverdefined(AI);
1216         continue;
1217       }
1218
1219       mergeInValue(AI, getValueState(*CAI));
1220     }
1221   }
1222
1223   // If this is a single/zero retval case, see if we're tracking the function.
1224   DenseMap<Function*, LatticeVal>::iterator TFRVI = TrackedRetVals.find(F);
1225   if (TFRVI != TrackedRetVals.end()) {
1226     // If so, propagate the return value of the callee into this call result.
1227     mergeInValue(I, TFRVI->second);
1228   } else if (isa<StructType>(I->getType())) {
1229     // Check to see if we're tracking this callee, if not, handle it in the
1230     // common path above.
1231     DenseMap<std::pair<Function*, unsigned>, LatticeVal>::iterator
1232     TMRVI = TrackedMultipleRetVals.find(std::make_pair(F, 0));
1233     if (TMRVI == TrackedMultipleRetVals.end())
1234       goto CallOverdefined;
1235
1236     // Need to mark as overdefined, otherwise it stays undefined which
1237     // creates extractvalue undef, <idx>
1238     markOverdefined(I);
1239
1240     // If we are tracking this callee, propagate the return values of the call
1241     // into this call site.  We do this by walking all the uses. Single-index
1242     // ExtractValueInst uses can be tracked; anything more complicated is
1243     // currently handled conservatively.
1244     for (Value::use_iterator UI = I->use_begin(), E = I->use_end();
1245          UI != E; ++UI) {
1246       if (ExtractValueInst *EVI = dyn_cast<ExtractValueInst>(*UI)) {
1247         if (EVI->getNumIndices() == 1) {
1248           mergeInValue(EVI,
1249                   TrackedMultipleRetVals[std::make_pair(F, *EVI->idx_begin())]);
1250           continue;
1251         }
1252       }
1253       // The aggregate value is used in a way not handled here. Assume nothing.
1254       markOverdefined(*UI);
1255     }
1256   } else {
1257     // Otherwise we're not tracking this callee, so handle it in the
1258     // common path above.
1259     goto CallOverdefined;
1260   }
1261 }
1262
1263 void SCCPSolver::Solve() {
1264   // Process the work lists until they are empty!
1265   while (!BBWorkList.empty() || !InstWorkList.empty() ||
1266          !OverdefinedInstWorkList.empty()) {
1267     // Process the overdefined instruction's work list first, which drives other
1268     // things to overdefined more quickly.
1269     while (!OverdefinedInstWorkList.empty()) {
1270       Value *I = OverdefinedInstWorkList.pop_back_val();
1271
1272       DEBUG(errs() << "\nPopped off OI-WL: " << *I << '\n');
1273
1274       // "I" got into the work list because it either made the transition from
1275       // bottom to constant
1276       //
1277       // Anything on this worklist that is overdefined need not be visited
1278       // since all of its users will have already been marked as overdefined
1279       // Update all of the users of this instruction's value.
1280       //
1281       for (Value::use_iterator UI = I->use_begin(), E = I->use_end();
1282            UI != E; ++UI)
1283         if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(*UI))
1284           OperandChangedState(I);
1285     }
1286
1287     // Process the instruction work list.
1288     while (!InstWorkList.empty()) {
1289       Value *I = InstWorkList.pop_back_val();
1290
1291       DEBUG(errs() << "\nPopped off I-WL: " << *I << '\n');
1292
1293       // "I" got into the work list because it made the transition from undef to
1294       // constant.
1295       //
1296       // Anything on this worklist that is overdefined need not be visited
1297       // since all of its users will have already been marked as overdefined.
1298       // Update all of the users of this instruction's value.
1299       //
1300       if (!getValueState(I).isOverdefined())
1301         for (Value::use_iterator UI = I->use_begin(), E = I->use_end();
1302              UI != E; ++UI)
1303           if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(*UI))
1304             OperandChangedState(I);
1305     }
1306
1307     // Process the basic block work list.
1308     while (!BBWorkList.empty()) {
1309       BasicBlock *BB = BBWorkList.back();
1310       BBWorkList.pop_back();
1311
1312       DEBUG(errs() << "\nPopped off BBWL: " << *BB << '\n');
1313
1314       // Notify all instructions in this basic block that they are newly
1315       // executable.
1316       visit(BB);
1317     }
1318   }
1319 }
1320
1321 /// ResolvedUndefsIn - While solving the dataflow for a function, we assume
1322 /// that branches on undef values cannot reach any of their successors.
1323 /// However, this is not a safe assumption.  After we solve dataflow, this
1324 /// method should be use to handle this.  If this returns true, the solver
1325 /// should be rerun.
1326 ///
1327 /// This method handles this by finding an unresolved branch and marking it one
1328 /// of the edges from the block as being feasible, even though the condition
1329 /// doesn't say it would otherwise be.  This allows SCCP to find the rest of the
1330 /// CFG and only slightly pessimizes the analysis results (by marking one,
1331 /// potentially infeasible, edge feasible).  This cannot usefully modify the
1332 /// constraints on the condition of the branch, as that would impact other users
1333 /// of the value.
1334 ///
1335 /// This scan also checks for values that use undefs, whose results are actually
1336 /// defined.  For example, 'zext i8 undef to i32' should produce all zeros
1337 /// conservatively, as "(zext i8 X -> i32) & 0xFF00" must always return zero,
1338 /// even if X isn't defined.
1339 bool SCCPSolver::ResolvedUndefsIn(Function &F) {
1340   for (Function::iterator BB = F.begin(), E = F.end(); BB != E; ++BB) {
1341     if (!BBExecutable.count(BB))
1342       continue;
1343
1344     for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; ++I) {
1345       // Look for instructions which produce undef values.
1346       if (I->getType()->isVoidTy()) continue;
1347
1348       LatticeVal &LV = getValueState(I);
1349       if (!LV.isUndefined()) continue;
1350
1351       // Get the lattice values of the first two operands for use below.
1352       LatticeVal Op0LV = getValueState(I->getOperand(0));
1353       LatticeVal Op1LV;
1354       if (I->getNumOperands() == 2) {
1355         // If this is a two-operand instruction, and if both operands are
1356         // undefs, the result stays undef.
1357         Op1LV = getValueState(I->getOperand(1));
1358         if (Op0LV.isUndefined() && Op1LV.isUndefined())
1359           continue;
1360       }
1361
1362       // If this is an instructions whose result is defined even if the input is
1363       // not fully defined, propagate the information.
1364       const Type *ITy = I->getType();
1365       switch (I->getOpcode()) {
1366       default: break;          // Leave the instruction as an undef.
1367       case Instruction::ZExt:
1368         // After a zero extend, we know the top part is zero.  SExt doesn't have
1369         // to be handled here, because we don't know whether the top part is 1's
1370         // or 0's.
1371         markForcedConstant(I, Constant::getNullValue(ITy));
1372         return true;
1373       case Instruction::Mul:
1374       case Instruction::And:
1375         // undef * X -> 0.   X could be zero.
1376         // undef & X -> 0.   X could be zero.
1377         markForcedConstant(I, Constant::getNullValue(ITy));
1378         return true;
1379
1380       case Instruction::Or:
1381         // undef | X -> -1.   X could be -1.
1382         markForcedConstant(I, Constant::getAllOnesValue(ITy));
1383         return true;
1384
1385       case Instruction::SDiv:
1386       case Instruction::UDiv:
1387       case Instruction::SRem:
1388       case Instruction::URem:
1389         // X / undef -> undef.  No change.
1390         // X % undef -> undef.  No change.
1391         if (Op1LV.isUndefined()) break;
1392
1393         // undef / X -> 0.   X could be maxint.
1394         // undef % X -> 0.   X could be 1.
1395         markForcedConstant(I, Constant::getNullValue(ITy));
1396         return true;
1397
1398       case Instruction::AShr:
1399         // undef >>s X -> undef.  No change.
1400         if (Op0LV.isUndefined()) break;
1401
1402         // X >>s undef -> X.  X could be 0, X could have the high-bit known set.
1403         if (Op0LV.isConstant())
1404           markForcedConstant(I, Op0LV.getConstant());
1405         else
1406           markOverdefined(I);
1407         return true;
1408       case Instruction::LShr:
1409       case Instruction::Shl:
1410         // undef >> X -> undef.  No change.
1411         // undef << X -> undef.  No change.
1412         if (Op0LV.isUndefined()) break;
1413
1414         // X >> undef -> 0.  X could be 0.
1415         // X << undef -> 0.  X could be 0.
1416         markForcedConstant(I, Constant::getNullValue(ITy));
1417         return true;
1418       case Instruction::Select:
1419         // undef ? X : Y  -> X or Y.  There could be commonality between X/Y.
1420         if (Op0LV.isUndefined()) {
1421           if (!Op1LV.isConstant())  // Pick the constant one if there is any.
1422             Op1LV = getValueState(I->getOperand(2));
1423         } else if (Op1LV.isUndefined()) {
1424           // c ? undef : undef -> undef.  No change.
1425           Op1LV = getValueState(I->getOperand(2));
1426           if (Op1LV.isUndefined())
1427             break;
1428           // Otherwise, c ? undef : x -> x.
1429         } else {
1430           // Leave Op1LV as Operand(1)'s LatticeValue.
1431         }
1432
1433         if (Op1LV.isConstant())
1434           markForcedConstant(I, Op1LV.getConstant());
1435         else
1436           markOverdefined(I);
1437         return true;
1438       case Instruction::Call:
1439         // If a call has an undef result, it is because it is constant foldable
1440         // but one of the inputs was undef.  Just force the result to
1441         // overdefined.
1442         markOverdefined(I);
1443         return true;
1444       }
1445     }
1446
1447     TerminatorInst *TI = BB->getTerminator();
1448     if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(TI)) {
1449       if (!BI->isConditional()) continue;
1450       if (!getValueState(BI->getCondition()).isUndefined())
1451         continue;
1452     } else if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(TI)) {
1453       if (SI->getNumSuccessors() < 2)   // no cases
1454         continue;
1455       if (!getValueState(SI->getCondition()).isUndefined())
1456         continue;
1457     } else {
1458       continue;
1459     }
1460
1461     // If the edge to the second successor isn't thought to be feasible yet,
1462     // mark it so now.  We pick the second one so that this goes to some
1463     // enumerated value in a switch instead of going to the default destination.
1464     if (KnownFeasibleEdges.count(Edge(BB, TI->getSuccessor(1))))
1465       continue;
1466
1467     // Otherwise, it isn't already thought to be feasible.  Mark it as such now
1468     // and return.  This will make other blocks reachable, which will allow new
1469     // values to be discovered and existing ones to be moved in the lattice.
1470     markEdgeExecutable(BB, TI->getSuccessor(1));
1471
1472     // This must be a conditional branch of switch on undef.  At this point,
1473     // force the old terminator to branch to the first successor.  This is
1474     // required because we are now influencing the dataflow of the function with
1475     // the assumption that this edge is taken.  If we leave the branch condition
1476     // as undef, then further analysis could think the undef went another way
1477     // leading to an inconsistent set of conclusions.
1478     if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(TI)) {
1479       BI->setCondition(ConstantInt::getFalse(BI->getContext()));
1480     } else {
1481       SwitchInst *SI = cast<SwitchInst>(TI);
1482       SI->setCondition(SI->getCaseValue(1));
1483     }
1484
1485     return true;
1486   }
1487
1488   return false;
1489 }
1490
1491
1492 namespace {
1493   //===--------------------------------------------------------------------===//
1494   //
1495   /// SCCP Class - This class uses the SCCPSolver to implement a per-function
1496   /// Sparse Conditional Constant Propagator.
1497   ///
1498   struct SCCP : public FunctionPass {
1499     static char ID; // Pass identification, replacement for typeid
1500     SCCP() : FunctionPass(&ID) {}
1501
1502     // runOnFunction - Run the Sparse Conditional Constant Propagation
1503     // algorithm, and return true if the function was modified.
1504     //
1505     bool runOnFunction(Function &F);
1506
1507     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
1508       AU.setPreservesCFG();
1509     }
1510   };
1511 } // end anonymous namespace
1512
1513 char SCCP::ID = 0;
1514 static RegisterPass<SCCP>
1515 X("sccp", "Sparse Conditional Constant Propagation");
1516
1517 // createSCCPPass - This is the public interface to this file.
1518 FunctionPass *llvm::createSCCPPass() {
1519   return new SCCP();
1520 }
1521
1522 static void DeleteInstructionInBlock(BasicBlock *BB) {
1523   DEBUG(errs() << "  BasicBlock Dead:" << *BB);
1524   ++NumDeadBlocks;
1525
1526   // Delete the instructions backwards, as it has a reduced likelihood of
1527   // having to update as many def-use and use-def chains.
1528   while (!isa<TerminatorInst>(BB->begin())) {
1529     Instruction *I = --BasicBlock::iterator(BB->getTerminator());
1530
1531     if (!I->use_empty())
1532       I->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(I->getType()));
1533     BB->getInstList().erase(I);
1534     ++NumInstRemoved;
1535   }
1536 }
1537
1538 // runOnFunction() - Run the Sparse Conditional Constant Propagation algorithm,
1539 // and return true if the function was modified.
1540 //
1541 bool SCCP::runOnFunction(Function &F) {
1542   DEBUG(errs() << "SCCP on function '" << F.getName() << "'\n");
1543   SCCPSolver Solver(getAnalysisIfAvailable<TargetData>());
1544
1545   // Mark the first block of the function as being executable.
1546   Solver.MarkBlockExecutable(F.begin());
1547
1548   // Mark all arguments to the function as being overdefined.
1549   for (Function::arg_iterator AI = F.arg_begin(), E = F.arg_end(); AI != E;++AI)
1550     Solver.markOverdefined(AI);
1551
1552   // Solve for constants.
1553   bool ResolvedUndefs = true;
1554   while (ResolvedUndefs) {
1555     Solver.Solve();
1556     DEBUG(errs() << "RESOLVING UNDEFs\n");
1557     ResolvedUndefs = Solver.ResolvedUndefsIn(F);
1558   }
1559
1560   bool MadeChanges = false;
1561
1562   // If we decided that there are basic blocks that are dead in this function,
1563   // delete their contents now.  Note that we cannot actually delete the blocks,
1564   // as we cannot modify the CFG of the function.
1565
1566   for (Function::iterator BB = F.begin(), E = F.end(); BB != E; ++BB) {
1567     if (!Solver.isBlockExecutable(BB)) {
1568       DeleteInstructionInBlock(BB);
1569       MadeChanges = true;
1570       continue;
1571     }
1572
1573     // Iterate over all of the instructions in a function, replacing them with
1574     // constants if we have found them to be of constant values.
1575     //
1576     for (BasicBlock::iterator BI = BB->begin(), E = BB->end(); BI != E; ) {
1577       Instruction *Inst = BI++;
1578       if (Inst->getType()->isVoidTy() || isa<TerminatorInst>(Inst))
1579         continue;
1580
1581       LatticeVal IV = Solver.getLatticeValueFor(Inst);
1582       if (IV.isOverdefined())
1583         continue;
1584
1585       Constant *Const = IV.isConstant()
1586         ? IV.getConstant() : UndefValue::get(Inst->getType());
1587       DEBUG(errs() << "  Constant: " << *Const << " = " << *Inst);
1588
1589       // Replaces all of the uses of a variable with uses of the constant.
1590       Inst->replaceAllUsesWith(Const);
1591
1592       // Delete the instruction.
1593       Inst->eraseFromParent();
1594
1595       // Hey, we just changed something!
1596       MadeChanges = true;
1597       ++NumInstRemoved;
1598     }
1599   }
1600
1601   return MadeChanges;
1602 }
1603
1604 namespace {
1605   //===--------------------------------------------------------------------===//
1606   //
1607   /// IPSCCP Class - This class implements interprocedural Sparse Conditional
1608   /// Constant Propagation.
1609   ///
1610   struct IPSCCP : public ModulePass {
1611     static char ID;
1612     IPSCCP() : ModulePass(&ID) {}
1613     bool runOnModule(Module &M);
1614   };
1615 } // end anonymous namespace
1616
1617 char IPSCCP::ID = 0;
1618 static RegisterPass<IPSCCP>
1619 Y("ipsccp", "Interprocedural Sparse Conditional Constant Propagation");
1620
1621 // createIPSCCPPass - This is the public interface to this file.
1622 ModulePass *llvm::createIPSCCPPass() {
1623   return new IPSCCP();
1624 }
1625
1626
1627 static bool AddressIsTaken(GlobalValue *GV) {
1628   // Delete any dead constantexpr klingons.
1629   GV->removeDeadConstantUsers();
1630
1631   for (Value::use_iterator UI = GV->use_begin(), E = GV->use_end();
1632        UI != E; ++UI)
1633     if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(*UI)) {
1634       if (SI->getOperand(0) == GV || SI->isVolatile())
1635         return true;  // Storing addr of GV.
1636     } else if (isa<InvokeInst>(*UI) || isa<CallInst>(*UI)) {
1637       // Make sure we are calling the function, not passing the address.
1638       if (UI.getOperandNo() != 0)
1639         return true;
1640     } else if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(*UI)) {
1641       if (LI->isVolatile())
1642         return true;
1643     } else if (isa<BlockAddress>(*UI)) {
1644       // blockaddress doesn't take the address of the function, it takes addr
1645       // of label.
1646     } else {
1647       return true;
1648     }
1649   return false;
1650 }
1651
1652 bool IPSCCP::runOnModule(Module &M) {
1653   SCCPSolver Solver(getAnalysisIfAvailable<TargetData>());
1654
1655   // Loop over all functions, marking arguments to those with their addresses
1656   // taken or that are external as overdefined.
1657   //
1658   for (Module::iterator F = M.begin(), E = M.end(); F != E; ++F) {
1659     if (F->isDeclaration())
1660       continue;
1661
1662     // If this is a strong or ODR definition of this function, then we can
1663     // propagate information about its result into callsites of it.
1664     if (!F->mayBeOverridden() &&
1665         !isa<StructType>(F->getReturnType()))
1666       Solver.AddTrackedFunction(F);
1667
1668     // If this function only has direct calls that we can see, we can track its
1669     // arguments and return value aggressively, and can assume it is not called
1670     // unless we see evidence to the contrary.
1671     if (F->hasLocalLinkage() && !AddressIsTaken(F)) {
1672       Solver.AddArgumentTrackedFunction(F);
1673       continue;
1674     }
1675
1676     // Assume the function is called.
1677     Solver.MarkBlockExecutable(F->begin());
1678
1679     // Assume nothing about the incoming arguments.
1680     for (Function::arg_iterator AI = F->arg_begin(), E = F->arg_end();
1681          AI != E; ++AI)
1682       Solver.markOverdefined(AI);
1683   }
1684
1685   // Loop over global variables.  We inform the solver about any internal global
1686   // variables that do not have their 'addresses taken'.  If they don't have
1687   // their addresses taken, we can propagate constants through them.
1688   for (Module::global_iterator G = M.global_begin(), E = M.global_end();
1689        G != E; ++G)
1690     if (!G->isConstant() && G->hasLocalLinkage() && !AddressIsTaken(G))
1691       Solver.TrackValueOfGlobalVariable(G);
1692
1693   // Solve for constants.
1694   bool ResolvedUndefs = true;
1695   while (ResolvedUndefs) {
1696     Solver.Solve();
1697
1698     DEBUG(errs() << "RESOLVING UNDEFS\n");
1699     ResolvedUndefs = false;
1700     for (Module::iterator F = M.begin(), E = M.end(); F != E; ++F)
1701       ResolvedUndefs |= Solver.ResolvedUndefsIn(*F);
1702   }
1703
1704   bool MadeChanges = false;
1705
1706   // Iterate over all of the instructions in the module, replacing them with
1707   // constants if we have found them to be of constant values.
1708   //
1709   SmallVector<BasicBlock*, 512> BlocksToErase;
1710
1711   for (Module::iterator F = M.begin(), E = M.end(); F != E; ++F) {
1712     if (Solver.isBlockExecutable(F->begin())) {
1713       for (Function::arg_iterator AI = F->arg_begin(), E = F->arg_end();
1714            AI != E; ++AI) {
1715         if (AI->use_empty()) continue;
1716
1717         LatticeVal IV = Solver.getLatticeValueFor(AI);
1718         if (IV.isOverdefined()) continue;
1719
1720         Constant *CST = IV.isConstant() ?
1721         IV.getConstant() : UndefValue::get(AI->getType());
1722         DEBUG(errs() << "***  Arg " << *AI << " = " << *CST <<"\n");
1723
1724         // Replaces all of the uses of a variable with uses of the
1725         // constant.
1726         AI->replaceAllUsesWith(CST);
1727         ++IPNumArgsElimed;
1728       }
1729     }
1730
1731     for (Function::iterator BB = F->begin(), E = F->end(); BB != E; ++BB) {
1732       if (!Solver.isBlockExecutable(BB)) {
1733         DeleteInstructionInBlock(BB);
1734         MadeChanges = true;
1735
1736         TerminatorInst *TI = BB->getTerminator();
1737         for (unsigned i = 0, e = TI->getNumSuccessors(); i != e; ++i) {
1738           BasicBlock *Succ = TI->getSuccessor(i);
1739           if (!Succ->empty() && isa<PHINode>(Succ->begin()))
1740             TI->getSuccessor(i)->removePredecessor(BB);
1741         }
1742         if (!TI->use_empty())
1743           TI->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(TI->getType()));
1744         TI->eraseFromParent();
1745
1746         if (&*BB != &F->front())
1747           BlocksToErase.push_back(BB);
1748         else
1749           new UnreachableInst(M.getContext(), BB);
1750         continue;
1751       }
1752
1753       for (BasicBlock::iterator BI = BB->begin(), E = BB->end(); BI != E; ) {
1754         Instruction *Inst = BI++;
1755         if (Inst->getType()->isVoidTy())
1756           continue;
1757
1758         LatticeVal IV = Solver.getLatticeValueFor(Inst);
1759         if (IV.isOverdefined())
1760           continue;
1761
1762         Constant *Const = IV.isConstant()
1763           ? IV.getConstant() : UndefValue::get(Inst->getType());
1764         DEBUG(errs() << "  Constant: " << *Const << " = " << *Inst);
1765
1766         // Replaces all of the uses of a variable with uses of the
1767         // constant.
1768         Inst->replaceAllUsesWith(Const);
1769
1770         // Delete the instruction.
1771         if (!isa<CallInst>(Inst) && !isa<TerminatorInst>(Inst))
1772           Inst->eraseFromParent();
1773
1774         // Hey, we just changed something!
1775         MadeChanges = true;
1776         ++IPNumInstRemoved;
1777       }
1778     }
1779
1780     // Now that all instructions in the function are constant folded, erase dead
1781     // blocks, because we can now use ConstantFoldTerminator to get rid of
1782     // in-edges.
1783     for (unsigned i = 0, e = BlocksToErase.size(); i != e; ++i) {
1784       // If there are any PHI nodes in this successor, drop entries for BB now.
1785       BasicBlock *DeadBB = BlocksToErase[i];
1786       while (!DeadBB->use_empty()) {
1787         Instruction *I = cast<Instruction>(DeadBB->use_back());
1788         bool Folded = ConstantFoldTerminator(I->getParent());
1789         if (!Folded) {
1790           // The constant folder may not have been able to fold the terminator
1791           // if this is a branch or switch on undef.  Fold it manually as a
1792           // branch to the first successor.
1793 #ifndef NDEBUG
1794           if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(I)) {
1795             assert(BI->isConditional() && isa<UndefValue>(BI->getCondition()) &&
1796                    "Branch should be foldable!");
1797           } else if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(I)) {
1798             assert(isa<UndefValue>(SI->getCondition()) && "Switch should fold");
1799           } else {
1800             llvm_unreachable("Didn't fold away reference to block!");
1801           }
1802 #endif
1803
1804           // Make this an uncond branch to the first successor.
1805           TerminatorInst *TI = I->getParent()->getTerminator();
1806           BranchInst::Create(TI->getSuccessor(0), TI);
1807
1808           // Remove entries in successor phi nodes to remove edges.
1809           for (unsigned i = 1, e = TI->getNumSuccessors(); i != e; ++i)
1810             TI->getSuccessor(i)->removePredecessor(TI->getParent());
1811
1812           // Remove the old terminator.
1813           TI->eraseFromParent();
1814         }
1815       }
1816
1817       // Finally, delete the basic block.
1818       F->getBasicBlockList().erase(DeadBB);
1819     }
1820     BlocksToErase.clear();
1821   }
1822
1823   // If we inferred constant or undef return values for a function, we replaced
1824   // all call uses with the inferred value.  This means we don't need to bother
1825   // actually returning anything from the function.  Replace all return
1826   // instructions with return undef.
1827   // TODO: Process multiple value ret instructions also.
1828   const DenseMap<Function*, LatticeVal> &RV = Solver.getTrackedRetVals();
1829   for (DenseMap<Function*, LatticeVal>::const_iterator I = RV.begin(),
1830        E = RV.end(); I != E; ++I) {
1831     Function *F = I->first;
1832     if (I->second.isOverdefined() || F->getReturnType()->isVoidTy())
1833       continue;
1834
1835     // We can only do this if we know that nothing else can call the function.
1836     if (!F->hasLocalLinkage() || AddressIsTaken(F))
1837       continue;
1838
1839     for (Function::iterator BB = F->begin(), E = F->end(); BB != E; ++BB)
1840       if (ReturnInst *RI = dyn_cast<ReturnInst>(BB->getTerminator()))
1841         if (!isa<UndefValue>(RI->getOperand(0)))
1842           RI->setOperand(0, UndefValue::get(F->getReturnType()));
1843   }
1844
1845   // If we infered constant or undef values for globals variables, we can delete
1846   // the global and any stores that remain to it.
1847   const DenseMap<GlobalVariable*, LatticeVal> &TG = Solver.getTrackedGlobals();
1848   for (DenseMap<GlobalVariable*, LatticeVal>::const_iterator I = TG.begin(),
1849          E = TG.end(); I != E; ++I) {
1850     GlobalVariable *GV = I->first;
1851     assert(!I->second.isOverdefined() &&
1852            "Overdefined values should have been taken out of the map!");
1853     DEBUG(errs() << "Found that GV '" << GV->getName() << "' is constant!\n");
1854     while (!GV->use_empty()) {
1855       StoreInst *SI = cast<StoreInst>(GV->use_back());
1856       SI->eraseFromParent();
1857     }
1858     M.getGlobalList().erase(GV);
1859     ++IPNumGlobalConst;
1860   }
1861
1862   return MadeChanges;
1863 }