Update memdep to handle PartialAlias as MayAlias.
[oota-llvm.git] / lib / Analysis / MemoryDependenceAnalysis.cpp
index ea09f03ea66fe2f6550fc1e001e23ba96a135863..1cd7dec19881f662a1f6d1b65ec856ebfb03b359 100644 (file)
 #include "llvm/Instructions.h"
 #include "llvm/IntrinsicInst.h"
 #include "llvm/Function.h"
+#include "llvm/LLVMContext.h"
 #include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
+#include "llvm/Analysis/Dominators.h"
+#include "llvm/Analysis/InstructionSimplify.h"
+#include "llvm/Analysis/MemoryBuiltins.h"
+#include "llvm/Analysis/PHITransAddr.h"
 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
 #include "llvm/Support/PredIteratorCache.h"
@@ -43,11 +48,15 @@ STATISTIC(NumCacheCompleteNonLocalPtr,
 char MemoryDependenceAnalysis::ID = 0;
   
 // Register this pass...
-static RegisterPass<MemoryDependenceAnalysis> X("memdep",
-                                     "Memory Dependence Analysis", false, true);
+INITIALIZE_PASS_BEGIN(MemoryDependenceAnalysis, "memdep",
+                "Memory Dependence Analysis", false, true)
+INITIALIZE_AG_DEPENDENCY(AliasAnalysis)
+INITIALIZE_PASS_END(MemoryDependenceAnalysis, "memdep",
+                      "Memory Dependence Analysis", false, true)
 
 MemoryDependenceAnalysis::MemoryDependenceAnalysis()
-: FunctionPass(&ID), PredCache(0) {
+: FunctionPass(ID), PredCache(0) {
+  initializeMemoryDependenceAnalysisPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
 }
 MemoryDependenceAnalysis::~MemoryDependenceAnalysis() {
 }
@@ -70,12 +79,11 @@ void MemoryDependenceAnalysis::releaseMemory() {
 void MemoryDependenceAnalysis::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
   AU.setPreservesAll();
   AU.addRequiredTransitive<AliasAnalysis>();
-  AU.addRequiredTransitive<TargetData>();
 }
 
 bool MemoryDependenceAnalysis::runOnFunction(Function &) {
   AA = &getAnalysis<AliasAnalysis>();
-  TD = &getAnalysis<TargetData>();
+  TD = getAnalysisIfAvailable<TargetData>();
   if (PredCache == 0)
     PredCache.reset(new PredIteratorCache());
   return false;
@@ -96,6 +104,74 @@ static void RemoveFromReverseMap(DenseMap<Instruction*,
     ReverseMap.erase(InstIt);
 }
 
+/// GetLocation - If the given instruction references a specific memory
+/// location, fill in Loc with the details, otherwise set Loc.Ptr to null.
+/// Return a ModRefInfo value describing the general behavior of the
+/// instruction.
+static
+AliasAnalysis::ModRefResult GetLocation(const Instruction *Inst,
+                                        AliasAnalysis::Location &Loc,
+                                        AliasAnalysis *AA) {
+  if (const LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(Inst)) {
+    if (LI->isVolatile()) {
+      Loc = AliasAnalysis::Location();
+      return AliasAnalysis::ModRef;
+    }
+    Loc = AA->getLocation(LI);
+    return AliasAnalysis::Ref;
+  }
+
+  if (const StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(Inst)) {
+    if (SI->isVolatile()) {
+      Loc = AliasAnalysis::Location();
+      return AliasAnalysis::ModRef;
+    }
+    Loc = AA->getLocation(SI);
+    return AliasAnalysis::Mod;
+  }
+
+  if (const VAArgInst *V = dyn_cast<VAArgInst>(Inst)) {
+    Loc = AA->getLocation(V);
+    return AliasAnalysis::ModRef;
+  }
+
+  if (const CallInst *CI = isFreeCall(Inst)) {
+    // calls to free() deallocate the entire structure
+    Loc = AliasAnalysis::Location(CI->getArgOperand(0));
+    return AliasAnalysis::Mod;
+  }
+
+  if (const IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(Inst))
+    switch (II->getIntrinsicID()) {
+    case Intrinsic::lifetime_start:
+    case Intrinsic::lifetime_end:
+    case Intrinsic::invariant_start:
+      Loc = AliasAnalysis::Location(II->getArgOperand(1),
+                                    cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(0))
+                                      ->getZExtValue(),
+                                    II->getMetadata(LLVMContext::MD_tbaa));
+      // These intrinsics don't really modify the memory, but returning Mod
+      // will allow them to be handled conservatively.
+      return AliasAnalysis::Mod;
+    case Intrinsic::invariant_end:
+      Loc = AliasAnalysis::Location(II->getArgOperand(2),
+                                    cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1))
+                                      ->getZExtValue(),
+                                    II->getMetadata(LLVMContext::MD_tbaa));
+      // These intrinsics don't really modify the memory, but returning Mod
+      // will allow them to be handled conservatively.
+      return AliasAnalysis::Mod;
+    default:
+      break;
+    }
+
+  // Otherwise, just do the coarse-grained thing that always works.
+  if (Inst->mayWriteToMemory())
+    return AliasAnalysis::ModRef;
+  if (Inst->mayReadFromMemory())
+    return AliasAnalysis::Ref;
+  return AliasAnalysis::NoModRef;
+}
 
 /// getCallSiteDependencyFrom - Private helper for finding the local
 /// dependencies of a call site.
@@ -107,56 +183,34 @@ getCallSiteDependencyFrom(CallSite CS, bool isReadOnlyCall,
     Instruction *Inst = --ScanIt;
     
     // If this inst is a memory op, get the pointer it accessed
-    Value *Pointer = 0;
-    uint64_t PointerSize = 0;
-    if (StoreInst *S = dyn_cast<StoreInst>(Inst)) {
-      Pointer = S->getPointerOperand();
-      PointerSize = TD->getTypeStoreSize(S->getOperand(0)->getType());
-    } else if (VAArgInst *V = dyn_cast<VAArgInst>(Inst)) {
-      Pointer = V->getOperand(0);
-      PointerSize = TD->getTypeStoreSize(V->getType());
-    } else if (FreeInst *F = dyn_cast<FreeInst>(Inst)) {
-      Pointer = F->getPointerOperand();
-      
-      // FreeInsts erase the entire structure
-      PointerSize = ~0ULL;
-    } else if (isa<CallInst>(Inst) || isa<InvokeInst>(Inst)) {
+    AliasAnalysis::Location Loc;
+    AliasAnalysis::ModRefResult MR = GetLocation(Inst, Loc, AA);
+    if (Loc.Ptr) {
+      // A simple instruction.
+      if (AA->getModRefInfo(CS, Loc) != AliasAnalysis::NoModRef)
+        return MemDepResult::getClobber(Inst);
+      continue;
+    }
+
+    if (CallSite InstCS = cast<Value>(Inst)) {
       // Debug intrinsics don't cause dependences.
       if (isa<DbgInfoIntrinsic>(Inst)) continue;
-      CallSite InstCS = CallSite::get(Inst);
       // If these two calls do not interfere, look past it.
       switch (AA->getModRefInfo(CS, InstCS)) {
       case AliasAnalysis::NoModRef:
-        // If the two calls don't interact (e.g. InstCS is readnone) keep
-        // scanning.
-        continue;
-      case AliasAnalysis::Ref:
-        // If the two calls read the same memory locations and CS is a readonly
-        // function, then we have two cases: 1) the calls may not interfere with
-        // each other at all.  2) the calls may produce the same value.  In case
-        // #1 we want to ignore the values, in case #2, we want to return Inst
-        // as a Def dependence.  This allows us to CSE in cases like:
-        //   X = strlen(P);
-        //    memchr(...);
-        //   Y = strlen(P);  // Y = X
-        if (isReadOnlyCall) {
-          if (CS.getCalledFunction() != 0 &&
-              CS.getCalledFunction() == InstCS.getCalledFunction())
-            return MemDepResult::getDef(Inst);
-          // Ignore unrelated read/read call dependences.
-          continue;
-        }
-        // FALL THROUGH
+        // If the two calls are the same, return InstCS as a Def, so that
+        // CS can be found redundant and eliminated.
+        if (isReadOnlyCall && !(MR & AliasAnalysis::Mod) &&
+            CS.getInstruction()->isIdenticalToWhenDefined(Inst))
+          return MemDepResult::getDef(Inst);
+
+        // Otherwise if the two calls don't interact (e.g. InstCS is readnone)
+        // keep scanning.
+        break;
       default:
         return MemDepResult::getClobber(Inst);
       }
-    } else {
-      // Non-memory instruction.
-      continue;
     }
-    
-    if (AA->getModRefInfo(CS, Pointer, PointerSize) != AliasAnalysis::NoModRef)
-      return MemDepResult::getClobber(Inst);
   }
   
   // No dependence found.  If this is the entry block of the function, it is a
@@ -167,86 +221,146 @@ getCallSiteDependencyFrom(CallSite CS, bool isReadOnlyCall,
 }
 
 /// getPointerDependencyFrom - Return the instruction on which a memory
-/// location depends.  If isLoad is true, this routine ignore may-aliases with
-/// read-only operations.
+/// location depends.  If isLoad is true, this routine ignores may-aliases with
+/// read-only operations.  If isLoad is false, this routine ignores may-aliases
+/// with reads from read-only locations.
 MemDepResult MemoryDependenceAnalysis::
-getPointerDependencyFrom(Value *MemPtr, uint64_t MemSize, bool isLoad,
+getPointerDependencyFrom(const AliasAnalysis::Location &MemLoc, bool isLoad, 
                          BasicBlock::iterator ScanIt, BasicBlock *BB) {
 
+  Value *InvariantTag = 0;
+
   // Walk backwards through the basic block, looking for dependencies.
   while (ScanIt != BB->begin()) {
     Instruction *Inst = --ScanIt;
 
-    // Debug intrinsics don't cause dependences.
-    if (isa<DbgInfoIntrinsic>(Inst)) continue;
+    // If we're in an invariant region, no dependencies can be found before
+    // we pass an invariant-begin marker.
+    if (InvariantTag == Inst) {
+      InvariantTag = 0;
+      continue;
+    }
+    
+    if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(Inst)) {
+      // Debug intrinsics don't (and can't) cause dependences.
+      if (isa<DbgInfoIntrinsic>(II)) continue;
+      
+      // If we pass an invariant-end marker, then we've just entered an
+      // invariant region and can start ignoring dependencies.
+      if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::invariant_end) {
+        // FIXME: This only considers queries directly on the invariant-tagged
+        // pointer, not on query pointers that are indexed off of them.  It'd
+        // be nice to handle that at some point.
+        AliasAnalysis::AliasResult R =
+          AA->alias(AliasAnalysis::Location(II->getArgOperand(2)), MemLoc);
+        if (R == AliasAnalysis::MustAlias)
+          InvariantTag = II->getArgOperand(0);
+
+        continue;
+      }
+
+      // If we reach a lifetime begin or end marker, then the query ends here
+      // because the value is undefined.
+      if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::lifetime_start) {
+        // FIXME: This only considers queries directly on the invariant-tagged
+        // pointer, not on query pointers that are indexed off of them.  It'd
+        // be nice to handle that at some point.
+        AliasAnalysis::AliasResult R =
+          AA->alias(AliasAnalysis::Location(II->getArgOperand(1)), MemLoc);
+        if (R == AliasAnalysis::MustAlias)
+          return MemDepResult::getDef(II);
+        continue;
+      }
+    }
+
+    // If we're querying on a load and we're in an invariant region, we're done
+    // at this point. Nothing a load depends on can live in an invariant region.
+    //
+    // FIXME: this will prevent us from returning load/load must-aliases, so GVN
+    // won't remove redundant loads.
+    if (isLoad && InvariantTag) continue;
 
     // Values depend on loads if the pointers are must aliased.  This means that
     // a load depends on another must aliased load from the same value.
     if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(Inst)) {
-      Value *Pointer = LI->getPointerOperand();
-      uint64_t PointerSize = TD->getTypeStoreSize(LI->getType());
+      AliasAnalysis::Location LoadLoc = AA->getLocation(LI);
       
       // If we found a pointer, check if it could be the same as our pointer.
-      AliasAnalysis::AliasResult R =
-        AA->alias(Pointer, PointerSize, MemPtr, MemSize);
+      AliasAnalysis::AliasResult R = AA->alias(LoadLoc, MemLoc);
       if (R == AliasAnalysis::NoAlias)
         continue;
       
       // May-alias loads don't depend on each other without a dependence.
-      if (isLoad && R == AliasAnalysis::MayAlias)
+      if (isLoad && R != AliasAnalysis::MustAlias)
         continue;
+
+      // Stores don't alias loads from read-only memory.
+      if (!isLoad && AA->pointsToConstantMemory(LoadLoc))
+        continue;
+
       // Stores depend on may and must aliased loads, loads depend on must-alias
       // loads.
       return MemDepResult::getDef(Inst);
     }
     
     if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(Inst)) {
+      // There can't be stores to the value we care about inside an 
+      // invariant region.
+      if (InvariantTag) continue;
+      
       // If alias analysis can tell that this store is guaranteed to not modify
       // the query pointer, ignore it.  Use getModRefInfo to handle cases where
       // the query pointer points to constant memory etc.
-      if (AA->getModRefInfo(SI, MemPtr, MemSize) == AliasAnalysis::NoModRef)
+      if (AA->getModRefInfo(SI, MemLoc) == AliasAnalysis::NoModRef)
         continue;
 
       // Ok, this store might clobber the query pointer.  Check to see if it is
       // a must alias: in this case, we want to return this as a def.
-      Value *Pointer = SI->getPointerOperand();
-      uint64_t PointerSize = TD->getTypeStoreSize(SI->getOperand(0)->getType());
+      AliasAnalysis::Location StoreLoc = AA->getLocation(SI);
       
       // If we found a pointer, check if it could be the same as our pointer.
-      AliasAnalysis::AliasResult R =
-        AA->alias(Pointer, PointerSize, MemPtr, MemSize);
+      AliasAnalysis::AliasResult R = AA->alias(StoreLoc, MemLoc);
       
       if (R == AliasAnalysis::NoAlias)
         continue;
-      if (R == AliasAnalysis::MayAlias)
-        return MemDepResult::getClobber(Inst);
-      return MemDepResult::getDef(Inst);
+      if (R == AliasAnalysis::MustAlias)
+        return MemDepResult::getDef(Inst);
+      return MemDepResult::getClobber(Inst);
     }
 
     // If this is an allocation, and if we know that the accessed pointer is to
     // the allocation, return Def.  This means that there is no dependence and
     // the access can be optimized based on that.  For example, a load could
     // turn into undef.
-    if (AllocationInst *AI = dyn_cast<AllocationInst>(Inst)) {
-      Value *AccessPtr = MemPtr->getUnderlyingObject();
+    // Note: Only determine this to be a malloc if Inst is the malloc call, not
+    // a subsequent bitcast of the malloc call result.  There can be stores to
+    // the malloced memory between the malloc call and its bitcast uses, and we
+    // need to continue scanning until the malloc call.
+    if (isa<AllocaInst>(Inst) ||
+        (isa<CallInst>(Inst) && extractMallocCall(Inst))) {
+      const Value *AccessPtr = MemLoc.Ptr->getUnderlyingObject();
       
-      if (AccessPtr == AI ||
-          AA->alias(AI, 1, AccessPtr, 1) == AliasAnalysis::MustAlias)
-        return MemDepResult::getDef(AI);
+      if (AccessPtr == Inst ||
+          AA->alias(Inst, 1, AccessPtr, 1) == AliasAnalysis::MustAlias)
+        return MemDepResult::getDef(Inst);
       continue;
     }
-    
+
     // See if this instruction (e.g. a call or vaarg) mod/ref's the pointer.
-    switch (AA->getModRefInfo(Inst, MemPtr, MemSize)) {
+    switch (AA->getModRefInfo(Inst, MemLoc)) {
     case AliasAnalysis::NoModRef:
       // If the call has no effect on the queried pointer, just ignore it.
       continue;
+    case AliasAnalysis::Mod:
+      // If we're in an invariant region, we can ignore calls that ONLY
+      // modify the pointer.
+      if (InvariantTag) continue;
+      return MemDepResult::getClobber(Inst);
     case AliasAnalysis::Ref:
       // If the call is known to never store to the pointer, and if this is a
       // load query, we can safely ignore it (scan past it).
       if (isLoad)
         continue;
-      // FALL THROUGH.
     default:
       // Otherwise, there is a potential dependence.  Return a clobber.
       return MemDepResult::getClobber(Inst);
@@ -283,9 +397,6 @@ MemDepResult MemoryDependenceAnalysis::getDependency(Instruction *QueryInst) {
   
   BasicBlock *QueryParent = QueryInst->getParent();
   
-  Value *MemPtr = 0;
-  uint64_t MemSize = 0;
-  
   // Do the scan.
   if (BasicBlock::iterator(QueryInst) == QueryParent->begin()) {
     // No dependence found.  If this is the entry block of the function, it is a
@@ -294,44 +405,27 @@ MemDepResult MemoryDependenceAnalysis::getDependency(Instruction *QueryInst) {
       LocalCache = MemDepResult::getNonLocal();
     else
       LocalCache = MemDepResult::getClobber(QueryInst);
-  } else if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(QueryInst)) {
-    // If this is a volatile store, don't mess around with it.  Just return the
-    // previous instruction as a clobber.
-    if (SI->isVolatile())
-      LocalCache = MemDepResult::getClobber(--BasicBlock::iterator(ScanPos));
-    else {
-      MemPtr = SI->getPointerOperand();
-      MemSize = TD->getTypeStoreSize(SI->getOperand(0)->getType());
-    }
-  } else if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(QueryInst)) {
-    // If this is a volatile load, don't mess around with it.  Just return the
-    // previous instruction as a clobber.
-    if (LI->isVolatile())
-      LocalCache = MemDepResult::getClobber(--BasicBlock::iterator(ScanPos));
-    else {
-      MemPtr = LI->getPointerOperand();
-      MemSize = TD->getTypeStoreSize(LI->getType());
-    }
-  } else if (isa<CallInst>(QueryInst) || isa<InvokeInst>(QueryInst)) {
-    CallSite QueryCS = CallSite::get(QueryInst);
-    bool isReadOnly = AA->onlyReadsMemory(QueryCS);
-    LocalCache = getCallSiteDependencyFrom(QueryCS, isReadOnly, ScanPos,
-                                           QueryParent);
-  } else if (FreeInst *FI = dyn_cast<FreeInst>(QueryInst)) {
-    MemPtr = FI->getPointerOperand();
-    // FreeInsts erase the entire structure, not just a field.
-    MemSize = ~0UL;
   } else {
-    // Non-memory instruction.
-    LocalCache = MemDepResult::getClobber(--BasicBlock::iterator(ScanPos));
+    AliasAnalysis::Location MemLoc;
+    AliasAnalysis::ModRefResult MR = GetLocation(QueryInst, MemLoc, AA);
+    if (MemLoc.Ptr) {
+      // If we can do a pointer scan, make it happen.
+      bool isLoad = !(MR & AliasAnalysis::Mod);
+      if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(QueryInst))
+        isLoad |= II->getIntrinsicID() == Intrinsic::lifetime_end;
+
+      LocalCache = getPointerDependencyFrom(MemLoc, isLoad, ScanPos,
+                                            QueryParent);
+    } else if (isa<CallInst>(QueryInst) || isa<InvokeInst>(QueryInst)) {
+      CallSite QueryCS(QueryInst);
+      bool isReadOnly = AA->onlyReadsMemory(QueryCS);
+      LocalCache = getCallSiteDependencyFrom(QueryCS, isReadOnly, ScanPos,
+                                             QueryParent);
+    } else
+      // Non-memory instruction.
+      LocalCache = MemDepResult::getClobber(--BasicBlock::iterator(ScanPos));
   }
   
-  // If we need to do a pointer scan, make it happen.
-  if (MemPtr)
-    LocalCache = getPointerDependencyFrom(MemPtr, MemSize, 
-                                          isa<LoadInst>(QueryInst),
-                                          ScanPos, QueryParent);
-  
   // Remember the result!
   if (Instruction *I = LocalCache.getInst())
     ReverseLocalDeps[I].insert(QueryInst);
@@ -348,7 +442,7 @@ static void AssertSorted(MemoryDependenceAnalysis::NonLocalDepInfo &Cache,
   if (Count == 0) return;
 
   for (unsigned i = 1; i != unsigned(Count); ++i)
-    assert(Cache[i-1] <= Cache[i] && "Cache isn't sorted!");
+    assert(!(Cache[i] < Cache[i-1]) && "Cache isn't sorted!");
 }
 #endif
 
@@ -381,7 +475,7 @@ MemoryDependenceAnalysis::getNonLocalCallDependency(CallSite QueryCS) {
     // Okay, we have a cache entry.  If we know it is not dirty, just return it
     // with no computation.
     if (!CacheP.second) {
-      NumCacheNonLocal++;
+      ++NumCacheNonLocal;
       return Cache;
     }
     
@@ -389,8 +483,8 @@ MemoryDependenceAnalysis::getNonLocalCallDependency(CallSite QueryCS) {
     // determine what is dirty, seeding our initial DirtyBlocks worklist.
     for (NonLocalDepInfo::iterator I = Cache.begin(), E = Cache.end();
        I != E; ++I)
-      if (I->second.isDirty())
-        DirtyBlocks.push_back(I->first);
+      if (I->getResult().isDirty())
+        DirtyBlocks.push_back(I->getBB());
     
     // Sort the cache so that we can do fast binary search lookups below.
     std::sort(Cache.begin(), Cache.end());
@@ -403,7 +497,7 @@ MemoryDependenceAnalysis::getNonLocalCallDependency(CallSite QueryCS) {
     BasicBlock *QueryBB = QueryCS.getInstruction()->getParent();
     for (BasicBlock **PI = PredCache->GetPreds(QueryBB); *PI; ++PI)
       DirtyBlocks.push_back(*PI);
-    NumUncacheNonLocal++;
+    ++NumUncacheNonLocal;
   }
   
   // isReadonlyCall - If this is a read-only call, we can be more aggressive.
@@ -428,27 +522,27 @@ MemoryDependenceAnalysis::getNonLocalCallDependency(CallSite QueryCS) {
     DEBUG(AssertSorted(Cache, NumSortedEntries));
     NonLocalDepInfo::iterator Entry = 
       std::upper_bound(Cache.begin(), Cache.begin()+NumSortedEntries,
-                       std::make_pair(DirtyBB, MemDepResult()));
-    if (Entry != Cache.begin() && prior(Entry)->first == DirtyBB)
+                       NonLocalDepEntry(DirtyBB));
+    if (Entry != Cache.begin() && prior(Entry)->getBB() == DirtyBB)
       --Entry;
     
-    MemDepResult *ExistingResult = 0;
+    NonLocalDepEntry *ExistingResult = 0;
     if (Entry != Cache.begin()+NumSortedEntries && 
-        Entry->first == DirtyBB) {
+        Entry->getBB() == DirtyBB) {
       // If we already have an entry, and if it isn't already dirty, the block
       // is done.
-      if (!Entry->second.isDirty())
+      if (!Entry->getResult().isDirty())
         continue;
       
       // Otherwise, remember this slot so we can update the value.
-      ExistingResult = &Entry->second;
+      ExistingResult = &*Entry;
     }
     
     // If the dirty entry has a pointer, start scanning from it so we don't have
     // to rescan the entire block.
     BasicBlock::iterator ScanPos = DirtyBB->end();
     if (ExistingResult) {
-      if (Instruction *Inst = ExistingResult->getInst()) {
+      if (Instruction *Inst = ExistingResult->getResult().getInst()) {
         ScanPos = Inst;
         // We're removing QueryInst's use of Inst.
         RemoveFromReverseMap(ReverseNonLocalDeps, Inst,
@@ -472,9 +566,9 @@ MemoryDependenceAnalysis::getNonLocalCallDependency(CallSite QueryCS) {
     // If we had a dirty entry for the block, update it.  Otherwise, just add
     // a new entry.
     if (ExistingResult)
-      *ExistingResult = Dep;
+      ExistingResult->setResult(Dep);
     else
-      Cache.push_back(std::make_pair(DirtyBB, Dep));
+      Cache.push_back(NonLocalDepEntry(DirtyBB, Dep));
     
     // If the block has a dependency (i.e. it isn't completely transparent to
     // the value), remember the association!
@@ -503,28 +597,27 @@ MemoryDependenceAnalysis::getNonLocalCallDependency(CallSite QueryCS) {
 /// own block.
 ///
 void MemoryDependenceAnalysis::
-getNonLocalPointerDependency(Value *Pointer, bool isLoad, BasicBlock *FromBB,
-                             SmallVectorImpl<NonLocalDepEntry> &Result) {
-  assert(isa<PointerType>(Pointer->getType()) &&
+getNonLocalPointerDependency(const AliasAnalysis::Location &Loc, bool isLoad,
+                             BasicBlock *FromBB,
+                             SmallVectorImpl<NonLocalDepResult> &Result) {
+  assert(Loc.Ptr->getType()->isPointerTy() &&
          "Can't get pointer deps of a non-pointer!");
   Result.clear();
   
-  // We know that the pointer value is live into FromBB find the def/clobbers
-  // from presecessors.
-  const Type *EltTy = cast<PointerType>(Pointer->getType())->getElementType();
-  uint64_t PointeeSize = TD->getTypeStoreSize(EltTy);
+  PHITransAddr Address(const_cast<Value *>(Loc.Ptr), TD);
   
   // This is the set of blocks we've inspected, and the pointer we consider in
   // each block.  Because of critical edges, we currently bail out if querying
   // a block with multiple different pointers.  This can happen during PHI
   // translation.
   DenseMap<BasicBlock*, Value*> Visited;
-  if (!getNonLocalPointerDepFromBB(Pointer, PointeeSize, isLoad, FromBB,
+  if (!getNonLocalPointerDepFromBB(Address, Loc, isLoad, FromBB,
                                    Result, Visited, true))
     return;
   Result.clear();
-  Result.push_back(std::make_pair(FromBB,
-                                  MemDepResult::getClobber(FromBB->begin())));
+  Result.push_back(NonLocalDepResult(FromBB,
+                                     MemDepResult::getClobber(FromBB->begin()),
+                                     const_cast<Value *>(Loc.Ptr)));
 }
 
 /// GetNonLocalInfoForBlock - Compute the memdep value for BB with
@@ -532,7 +625,7 @@ getNonLocalPointerDependency(Value *Pointer, bool isLoad, BasicBlock *FromBB,
 /// lookup (which may use dirty cache info if available).  If we do a lookup,
 /// add the result to the cache.
 MemDepResult MemoryDependenceAnalysis::
-GetNonLocalInfoForBlock(Value *Pointer, uint64_t PointeeSize,
+GetNonLocalInfoForBlock(const AliasAnalysis::Location &Loc,
                         bool isLoad, BasicBlock *BB,
                         NonLocalDepInfo *Cache, unsigned NumSortedEntries) {
   
@@ -540,48 +633,47 @@ GetNonLocalInfoForBlock(Value *Pointer, uint64_t PointeeSize,
   // the cache set.  If so, find it.
   NonLocalDepInfo::iterator Entry =
     std::upper_bound(Cache->begin(), Cache->begin()+NumSortedEntries,
-                     std::make_pair(BB, MemDepResult()));
-  if (Entry != Cache->begin() && prior(Entry)->first == BB)
+                     NonLocalDepEntry(BB));
+  if (Entry != Cache->begin() && (Entry-1)->getBB() == BB)
     --Entry;
   
-  MemDepResult *ExistingResult = 0;
-  if (Entry != Cache->begin()+NumSortedEntries && Entry->first == BB)
-    ExistingResult = &Entry->second;
+  NonLocalDepEntry *ExistingResult = 0;
+  if (Entry != Cache->begin()+NumSortedEntries && Entry->getBB() == BB)
+    ExistingResult = &*Entry;
   
   // If we have a cached entry, and it is non-dirty, use it as the value for
   // this dependency.
-  if (ExistingResult && !ExistingResult->isDirty()) {
+  if (ExistingResult && !ExistingResult->getResult().isDirty()) {
     ++NumCacheNonLocalPtr;
-    return *ExistingResult;
+    return ExistingResult->getResult();
   }    
   
   // Otherwise, we have to scan for the value.  If we have a dirty cache
   // entry, start scanning from its position, otherwise we scan from the end
   // of the block.
   BasicBlock::iterator ScanPos = BB->end();
-  if (ExistingResult && ExistingResult->getInst()) {
-    assert(ExistingResult->getInst()->getParent() == BB &&
+  if (ExistingResult && ExistingResult->getResult().getInst()) {
+    assert(ExistingResult->getResult().getInst()->getParent() == BB &&
            "Instruction invalidated?");
     ++NumCacheDirtyNonLocalPtr;
-    ScanPos = ExistingResult->getInst();
+    ScanPos = ExistingResult->getResult().getInst();
     
     // Eliminating the dirty entry from 'Cache', so update the reverse info.
-    ValueIsLoadPair CacheKey(Pointer, isLoad);
+    ValueIsLoadPair CacheKey(Loc.Ptr, isLoad);
     RemoveFromReverseMap(ReverseNonLocalPtrDeps, ScanPos, CacheKey);
   } else {
     ++NumUncacheNonLocalPtr;
   }
   
   // Scan the block for the dependency.
-  MemDepResult Dep = getPointerDependencyFrom(Pointer, PointeeSize, isLoad, 
-                                              ScanPos, BB);
+  MemDepResult Dep = getPointerDependencyFrom(Loc, isLoad, ScanPos, BB);
   
   // If we had a dirty entry for the block, update it.  Otherwise, just add
   // a new entry.
   if (ExistingResult)
-    *ExistingResult = Dep;
+    ExistingResult->setResult(Dep);
   else
-    Cache->push_back(std::make_pair(BB, Dep));
+    Cache->push_back(NonLocalDepEntry(BB, Dep));
   
   // If the block has a dependency (i.e. it isn't completely transparent to
   // the value), remember the reverse association because we just added it
@@ -593,7 +685,7 @@ GetNonLocalInfoForBlock(Value *Pointer, uint64_t PointeeSize,
   // update MemDep when we remove instructions.
   Instruction *Inst = Dep.getInst();
   assert(Inst && "Didn't depend on anything?");
-  ValueIsLoadPair CacheKey(Pointer, isLoad);
+  ValueIsLoadPair CacheKey(Loc.Ptr, isLoad);
   ReverseNonLocalPtrDeps[Inst].insert(CacheKey);
   return Dep;
 }
@@ -610,7 +702,7 @@ SortNonLocalDepInfoCache(MemoryDependenceAnalysis::NonLocalDepInfo &Cache,
     break;
   case 2: {
     // Two new entries, insert the last one into place.
-    MemoryDependenceAnalysis::NonLocalDepEntry Val = Cache.back();
+    NonLocalDepEntry Val = Cache.back();
     Cache.pop_back();
     MemoryDependenceAnalysis::NonLocalDepInfo::iterator Entry =
       std::upper_bound(Cache.begin(), Cache.end()-1, Val);
@@ -620,7 +712,7 @@ SortNonLocalDepInfoCache(MemoryDependenceAnalysis::NonLocalDepInfo &Cache,
   case 1:
     // One new entry, Just insert the new value at the appropriate position.
     if (Cache.size() != 1) {
-      MemoryDependenceAnalysis::NonLocalDepEntry Val = Cache.back();
+      NonLocalDepEntry Val = Cache.back();
       Cache.pop_back();
       MemoryDependenceAnalysis::NonLocalDepInfo::iterator Entry =
         std::upper_bound(Cache.begin(), Cache.end(), Val);
@@ -634,7 +726,6 @@ SortNonLocalDepInfoCache(MemoryDependenceAnalysis::NonLocalDepInfo &Cache,
   }
 }
 
-
 /// getNonLocalPointerDepFromBB - Perform a dependency query based on
 /// pointer/pointeesize starting at the end of StartBB.  Add any clobber/def
 /// results to the results vector and keep track of which blocks are visited in
@@ -648,22 +739,77 @@ SortNonLocalDepInfoCache(MemoryDependenceAnalysis::NonLocalDepInfo &Cache,
 /// not compute dependence information for some reason.  This should be treated
 /// as a clobber dependence on the first instruction in the predecessor block.
 bool MemoryDependenceAnalysis::
-getNonLocalPointerDepFromBB(Value *Pointer, uint64_t PointeeSize,
+getNonLocalPointerDepFromBB(const PHITransAddr &Pointer,
+                            const AliasAnalysis::Location &Loc,
                             bool isLoad, BasicBlock *StartBB,
-                            SmallVectorImpl<NonLocalDepEntry> &Result,
+                            SmallVectorImpl<NonLocalDepResult> &Result,
                             DenseMap<BasicBlock*, Value*> &Visited,
                             bool SkipFirstBlock) {
   
   // Look up the cached info for Pointer.
-  ValueIsLoadPair CacheKey(Pointer, isLoad);
-  
-  std::pair<BBSkipFirstBlockPair, NonLocalDepInfo> *CacheInfo =
-    &NonLocalPointerDeps[CacheKey];
-  NonLocalDepInfo *Cache = &CacheInfo->second;
+  ValueIsLoadPair CacheKey(Pointer.getAddr(), isLoad);
+
+  // Set up a temporary NLPI value. If the map doesn't yet have an entry for
+  // CacheKey, this value will be inserted as the associated value. Otherwise,
+  // it'll be ignored, and we'll have to check to see if the cached size and
+  // tbaa tag are consistent with the current query.
+  NonLocalPointerInfo InitialNLPI;
+  InitialNLPI.Size = Loc.Size;
+  InitialNLPI.TBAATag = Loc.TBAATag;
+
+  // Get the NLPI for CacheKey, inserting one into the map if it doesn't
+  // already have one.
+  std::pair<CachedNonLocalPointerInfo::iterator, bool> Pair = 
+    NonLocalPointerDeps.insert(std::make_pair(CacheKey, InitialNLPI));
+  NonLocalPointerInfo *CacheInfo = &Pair.first->second;
+
+  // If we already have a cache entry for this CacheKey, we may need to do some
+  // work to reconcile the cache entry and the current query.
+  if (!Pair.second) {
+    if (CacheInfo->Size < Loc.Size) {
+      // The query's Size is greater than the cached one. Throw out the
+      // cached data and procede with the query at the greater size.
+      CacheInfo->Pair = BBSkipFirstBlockPair();
+      CacheInfo->Size = Loc.Size;
+      for (NonLocalDepInfo::iterator DI = CacheInfo->NonLocalDeps.begin(),
+           DE = CacheInfo->NonLocalDeps.end(); DI != DE; ++DI)
+        if (Instruction *Inst = DI->getResult().getInst())
+          RemoveFromReverseMap(ReverseNonLocalPtrDeps, Inst, CacheKey);
+      CacheInfo->NonLocalDeps.clear();
+    } else if (CacheInfo->Size > Loc.Size) {
+      // This query's Size is less than the cached one. Conservatively restart
+      // the query using the greater size.
+      return getNonLocalPointerDepFromBB(Pointer,
+                                         Loc.getWithNewSize(CacheInfo->Size),
+                                         isLoad, StartBB, Result, Visited,
+                                         SkipFirstBlock);
+    }
+
+    // If the query's TBAATag is inconsistent with the cached one,
+    // conservatively throw out the cached data and restart the query with
+    // no tag if needed.
+    if (CacheInfo->TBAATag != Loc.TBAATag) {
+      if (CacheInfo->TBAATag) {
+        CacheInfo->Pair = BBSkipFirstBlockPair();
+        CacheInfo->TBAATag = 0;
+        for (NonLocalDepInfo::iterator DI = CacheInfo->NonLocalDeps.begin(),
+             DE = CacheInfo->NonLocalDeps.end(); DI != DE; ++DI)
+          if (Instruction *Inst = DI->getResult().getInst())
+            RemoveFromReverseMap(ReverseNonLocalPtrDeps, Inst, CacheKey);
+        CacheInfo->NonLocalDeps.clear();
+      }
+      if (Loc.TBAATag)
+        return getNonLocalPointerDepFromBB(Pointer, Loc.getWithoutTBAATag(),
+                                           isLoad, StartBB, Result, Visited,
+                                           SkipFirstBlock);
+    }
+  }
+
+  NonLocalDepInfo *Cache = &CacheInfo->NonLocalDeps;
 
   // If we have valid cached information for exactly the block we are
   // investigating, just return it with no recomputation.
-  if (CacheInfo->first == BBSkipFirstBlockPair(StartBB, SkipFirstBlock)) {
+  if (CacheInfo->Pair == BBSkipFirstBlockPair(StartBB, SkipFirstBlock)) {
     // We have a fully cached result for this query then we can just return the
     // cached results and populate the visited set.  However, we have to verify
     // that we don't already have conflicting results for these blocks.  Check
@@ -672,8 +818,9 @@ getNonLocalPointerDepFromBB(Value *Pointer, uint64_t PointeeSize,
     if (!Visited.empty()) {
       for (NonLocalDepInfo::iterator I = Cache->begin(), E = Cache->end();
            I != E; ++I) {
-        DenseMap<BasicBlock*, Value*>::iterator VI = Visited.find(I->first);
-        if (VI == Visited.end() || VI->second == Pointer) continue;
+        DenseMap<BasicBlock*, Value*>::iterator VI = Visited.find(I->getBB());
+        if (VI == Visited.end() || VI->second == Pointer.getAddr())
+          continue;
         
         // We have a pointer mismatch in a block.  Just return clobber, saying
         // that something was clobbered in this result.  We could also do a
@@ -682,11 +829,12 @@ getNonLocalPointerDepFromBB(Value *Pointer, uint64_t PointeeSize,
       }
     }
     
+    Value *Addr = Pointer.getAddr();
     for (NonLocalDepInfo::iterator I = Cache->begin(), E = Cache->end();
          I != E; ++I) {
-      Visited.insert(std::make_pair(I->first, Pointer));
-      if (!I->second.isNonLocal())
-        Result.push_back(*I);
+      Visited.insert(std::make_pair(I->getBB(), Addr));
+      if (!I->getResult().isNonLocal())
+        Result.push_back(NonLocalDepResult(I->getBB(), I->getResult(), Addr));
     }
     ++NumCacheCompleteNonLocalPtr;
     return false;
@@ -697,9 +845,9 @@ getNonLocalPointerDepFromBB(Value *Pointer, uint64_t PointeeSize,
   // than its valid cache info.  If empty, the result will be valid cache info,
   // otherwise it isn't.
   if (Cache->empty())
-    CacheInfo->first = BBSkipFirstBlockPair(StartBB, SkipFirstBlock);
+    CacheInfo->Pair = BBSkipFirstBlockPair(StartBB, SkipFirstBlock);
   else
-    CacheInfo->first = BBSkipFirstBlockPair();
+    CacheInfo->Pair = BBSkipFirstBlockPair();
   
   SmallVector<BasicBlock*, 32> Worklist;
   Worklist.push_back(StartBB);
@@ -724,30 +872,26 @@ getNonLocalPointerDepFromBB(Value *Pointer, uint64_t PointeeSize,
       // Get the dependency info for Pointer in BB.  If we have cached
       // information, we will use it, otherwise we compute it.
       DEBUG(AssertSorted(*Cache, NumSortedEntries));
-      MemDepResult Dep = GetNonLocalInfoForBlock(Pointer, PointeeSize, isLoad,
-                                                 BB, Cache, NumSortedEntries);
+      MemDepResult Dep = GetNonLocalInfoForBlock(Loc, isLoad, BB, Cache,
+                                                 NumSortedEntries);
       
       // If we got a Def or Clobber, add this to the list of results.
       if (!Dep.isNonLocal()) {
-        Result.push_back(NonLocalDepEntry(BB, Dep));
+        Result.push_back(NonLocalDepResult(BB, Dep, Pointer.getAddr()));
         continue;
       }
     }
     
     // If 'Pointer' is an instruction defined in this block, then we need to do
     // phi translation to change it into a value live in the predecessor block.
-    // If phi translation fails, then we can't continue dependence analysis.
-    Instruction *PtrInst = dyn_cast<Instruction>(Pointer);
-    bool NeedsPHITranslation = PtrInst && PtrInst->getParent() == BB;
-    
-    // If no PHI translation is needed, just add all the predecessors of this
-    // block to scan them as well.
-    if (!NeedsPHITranslation) {
+    // If not, we just add the predecessors to the worklist and scan them with
+    // the same Pointer.
+    if (!Pointer.NeedsPHITranslationFromBlock(BB)) {
       SkipFirstBlock = false;
       for (BasicBlock **PI = PredCache->GetPreds(BB); *PI; ++PI) {
         // Verify that we haven't looked at this block yet.
         std::pair<DenseMap<BasicBlock*,Value*>::iterator, bool>
-          InsertRes = Visited.insert(std::make_pair(*PI, Pointer));
+          InsertRes = Visited.insert(std::make_pair(*PI, Pointer.getAddr()));
         if (InsertRes.second) {
           // First time we've looked at *PI.
           Worklist.push_back(*PI);
@@ -757,16 +901,17 @@ getNonLocalPointerDepFromBB(Value *Pointer, uint64_t PointeeSize,
         // If we have seen this block before, but it was with a different
         // pointer then we have a phi translation failure and we have to treat
         // this as a clobber.
-        if (InsertRes.first->second != Pointer)
+        if (InsertRes.first->second != Pointer.getAddr())
           goto PredTranslationFailure;
       }
       continue;
     }
     
-    // If we do need to do phi translation, then there are a bunch of different
-    // cases, because we have to find a Value* live in the predecessor block. We
-    // know that PtrInst is defined in this block at least.
-
+    // We do need to do phi translation, if we know ahead of time we can't phi
+    // translate this value, don't even try.
+    if (!Pointer.IsPotentiallyPHITranslatable())
+      goto PredTranslationFailure;
+    
     // We may have added values to the cache list before this PHI translation.
     // If so, we haven't done anything to ensure that the cache remains sorted.
     // Sort it now (if needed) so that recursive invocations of
@@ -776,81 +921,100 @@ getNonLocalPointerDepFromBB(Value *Pointer, uint64_t PointeeSize,
       SortNonLocalDepInfoCache(*Cache, NumSortedEntries);
       NumSortedEntries = Cache->size();
     }
+    Cache = 0;
     
-    // If this is directly a PHI node, just use the incoming values for each
-    // pred as the phi translated version.
-    if (PHINode *PtrPHI = dyn_cast<PHINode>(PtrInst)) {
-      Cache = 0;
+    for (BasicBlock **PI = PredCache->GetPreds(BB); *PI; ++PI) {
+      BasicBlock *Pred = *PI;
       
-      for (BasicBlock **PI = PredCache->GetPreds(BB); *PI; ++PI) {
-        BasicBlock *Pred = *PI;
-        Value *PredPtr = PtrPHI->getIncomingValueForBlock(Pred);
-        
-        // Check to see if we have already visited this pred block with another
-        // pointer.  If so, we can't do this lookup.  This failure can occur
-        // with PHI translation when a critical edge exists and the PHI node in
-        // the successor translates to a pointer value different than the
-        // pointer the block was first analyzed with.
-        std::pair<DenseMap<BasicBlock*,Value*>::iterator, bool>
-          InsertRes = Visited.insert(std::make_pair(Pred, PredPtr));
-
-        if (!InsertRes.second) {
-          // If the predecessor was visited with PredPtr, then we already did
-          // the analysis and can ignore it.
-          if (InsertRes.first->second == PredPtr)
-            continue;
-          
-          // Otherwise, the block was previously analyzed with a different
-          // pointer.  We can't represent the result of this case, so we just
-          // treat this as a phi translation failure.
-          goto PredTranslationFailure;
-        }
+      // Get the PHI translated pointer in this predecessor.  This can fail if
+      // not translatable, in which case the getAddr() returns null.
+      PHITransAddr PredPointer(Pointer);
+      PredPointer.PHITranslateValue(BB, Pred, 0);
 
-        // FIXME: it is entirely possible that PHI translating will end up with
-        // the same value.  Consider PHI translating something like:
-        // X = phi [x, bb1], [y, bb2].  PHI translating for bb1 doesn't *need*
-        // to recurse here, pedantically speaking.
+      Value *PredPtrVal = PredPointer.getAddr();
+      
+      // Check to see if we have already visited this pred block with another
+      // pointer.  If so, we can't do this lookup.  This failure can occur
+      // with PHI translation when a critical edge exists and the PHI node in
+      // the successor translates to a pointer value different than the
+      // pointer the block was first analyzed with.
+      std::pair<DenseMap<BasicBlock*,Value*>::iterator, bool>
+        InsertRes = Visited.insert(std::make_pair(Pred, PredPtrVal));
+
+      if (!InsertRes.second) {
+        // If the predecessor was visited with PredPtr, then we already did
+        // the analysis and can ignore it.
+        if (InsertRes.first->second == PredPtrVal)
+          continue;
         
-        // If we have a problem phi translating, fall through to the code below
-        // to handle the failure condition.
-        if (getNonLocalPointerDepFromBB(PredPtr, PointeeSize, isLoad, Pred,
-                                        Result, Visited))
-          goto PredTranslationFailure;
+        // Otherwise, the block was previously analyzed with a different
+        // pointer.  We can't represent the result of this case, so we just
+        // treat this as a phi translation failure.
+        goto PredTranslationFailure;
       }
       
-      // Refresh the CacheInfo/Cache pointer so that it isn't invalidated.
-      CacheInfo = &NonLocalPointerDeps[CacheKey];
-      Cache = &CacheInfo->second;
-      NumSortedEntries = Cache->size();
+      // If PHI translation was unable to find an available pointer in this
+      // predecessor, then we have to assume that the pointer is clobbered in
+      // that predecessor.  We can still do PRE of the load, which would insert
+      // a computation of the pointer in this predecessor.
+      if (PredPtrVal == 0) {
+        // Add the entry to the Result list.
+        NonLocalDepResult Entry(Pred,
+                                MemDepResult::getClobber(Pred->getTerminator()),
+                                PredPtrVal);
+        Result.push_back(Entry);
+
+        // Since we had a phi translation failure, the cache for CacheKey won't
+        // include all of the entries that we need to immediately satisfy future
+        // queries.  Mark this in NonLocalPointerDeps by setting the
+        // BBSkipFirstBlockPair pointer to null.  This requires reuse of the
+        // cached value to do more work but not miss the phi trans failure.
+        NonLocalPointerInfo &NLPI = NonLocalPointerDeps[CacheKey];
+        NLPI.Pair = BBSkipFirstBlockPair();
+        continue;
+      }
+
+      // FIXME: it is entirely possible that PHI translating will end up with
+      // the same value.  Consider PHI translating something like:
+      // X = phi [x, bb1], [y, bb2].  PHI translating for bb1 doesn't *need*
+      // to recurse here, pedantically speaking.
       
-      // Since we did phi translation, the "Cache" set won't contain all of the
-      // results for the query.  This is ok (we can still use it to accelerate
-      // specific block queries) but we can't do the fastpath "return all
-      // results from the set"  Clear out the indicator for this.
-      CacheInfo->first = BBSkipFirstBlockPair();
-      SkipFirstBlock = false;
-      continue;
+      // If we have a problem phi translating, fall through to the code below
+      // to handle the failure condition.
+      if (getNonLocalPointerDepFromBB(PredPointer,
+                                      Loc.getWithNewPtr(PredPointer.getAddr()),
+                                      isLoad, Pred,
+                                      Result, Visited))
+        goto PredTranslationFailure;
     }
     
-    // TODO: BITCAST, GEP.
+    // Refresh the CacheInfo/Cache pointer so that it isn't invalidated.
+    CacheInfo = &NonLocalPointerDeps[CacheKey];
+    Cache = &CacheInfo->NonLocalDeps;
+    NumSortedEntries = Cache->size();
     
-    //   cerr << "MEMDEP: Could not PHI translate: " << *Pointer;
-    //   if (isa<BitCastInst>(PtrInst) || isa<GetElementPtrInst>(PtrInst))
-    //     cerr << "OP:\t\t\t\t" << *PtrInst->getOperand(0);
+    // Since we did phi translation, the "Cache" set won't contain all of the
+    // results for the query.  This is ok (we can still use it to accelerate
+    // specific block queries) but we can't do the fastpath "return all
+    // results from the set"  Clear out the indicator for this.
+    CacheInfo->Pair = BBSkipFirstBlockPair();
+    SkipFirstBlock = false;
+    continue;
+
   PredTranslationFailure:
     
     if (Cache == 0) {
       // Refresh the CacheInfo/Cache pointer if it got invalidated.
       CacheInfo = &NonLocalPointerDeps[CacheKey];
-      Cache = &CacheInfo->second;
+      Cache = &CacheInfo->NonLocalDeps;
       NumSortedEntries = Cache->size();
     }
     
-    // Since we did phi translation, the "Cache" set won't contain all of the
+    // Since we failed phi translation, the "Cache" set won't contain all of the
     // results for the query.  This is ok (we can still use it to accelerate
     // specific block queries) but we can't do the fastpath "return all
-    // results from the set"  Clear out the indicator for this.
-    CacheInfo->first = BBSkipFirstBlockPair();
+    // results from the set".  Clear out the indicator for this.
+    CacheInfo->Pair = BBSkipFirstBlockPair();
     
     // If *nothing* works, mark the pointer as being clobbered by the first
     // instruction in this block.
@@ -863,14 +1027,15 @@ getNonLocalPointerDepFromBB(Value *Pointer, uint64_t PointeeSize,
     
     for (NonLocalDepInfo::reverse_iterator I = Cache->rbegin(); ; ++I) {
       assert(I != Cache->rend() && "Didn't find current block??");
-      if (I->first != BB)
+      if (I->getBB() != BB)
         continue;
       
-      assert(I->second.isNonLocal() &&
+      assert(I->getResult().isNonLocal() &&
              "Should only be here with transparent block");
-      I->second = MemDepResult::getClobber(BB->begin());
+      I->setResult(MemDepResult::getClobber(BB->begin()));
       ReverseNonLocalPtrDeps[BB->begin()].insert(CacheKey);
-      Result.push_back(*I);
+      Result.push_back(NonLocalDepResult(I->getBB(), I->getResult(),
+                                         Pointer.getAddr()));
       break;
     }
   }
@@ -891,12 +1056,12 @@ RemoveCachedNonLocalPointerDependencies(ValueIsLoadPair P) {
   
   // Remove all of the entries in the BB->val map.  This involves removing
   // instructions from the reverse map.
-  NonLocalDepInfo &PInfo = It->second.second;
+  NonLocalDepInfo &PInfo = It->second.NonLocalDeps;
   
   for (unsigned i = 0, e = PInfo.size(); i != e; ++i) {
-    Instruction *Target = PInfo[i].second.getInst();
+    Instruction *Target = PInfo[i].getResult().getInst();
     if (Target == 0) continue;  // Ignore non-local dep results.
-    assert(Target->getParent() == PInfo[i].first);
+    assert(Target->getParent() == PInfo[i].getBB());
     
     // Eliminating the dirty entry from 'Cache', so update the reverse info.
     RemoveFromReverseMap(ReverseNonLocalPtrDeps, Target, P);
@@ -915,13 +1080,20 @@ RemoveCachedNonLocalPointerDependencies(ValueIsLoadPair P) {
 /// in more places that cached info does not necessarily keep.
 void MemoryDependenceAnalysis::invalidateCachedPointerInfo(Value *Ptr) {
   // If Ptr isn't really a pointer, just ignore it.
-  if (!isa<PointerType>(Ptr->getType())) return;
+  if (!Ptr->getType()->isPointerTy()) return;
   // Flush store info for the pointer.
   RemoveCachedNonLocalPointerDependencies(ValueIsLoadPair(Ptr, false));
   // Flush load info for the pointer.
   RemoveCachedNonLocalPointerDependencies(ValueIsLoadPair(Ptr, true));
 }
 
+/// invalidateCachedPredecessors - Clear the PredIteratorCache info.
+/// This needs to be done when the CFG changes, e.g., due to splitting
+/// critical edges.
+void MemoryDependenceAnalysis::invalidateCachedPredecessors() {
+  PredCache->clear();
+}
+
 /// removeInstruction - Remove an instruction from the dependence analysis,
 /// updating the dependence of instructions that previously depended on it.
 /// This method attempts to keep the cache coherent using the reverse map.
@@ -933,7 +1105,7 @@ void MemoryDependenceAnalysis::removeInstruction(Instruction *RemInst) {
     NonLocalDepInfo &BlockMap = NLDI->second.first;
     for (NonLocalDepInfo::iterator DI = BlockMap.begin(), DE = BlockMap.end();
          DI != DE; ++DI)
-      if (Instruction *Inst = DI->second.getInst())
+      if (Instruction *Inst = DI->getResult().getInst())
         RemoveFromReverseMap(ReverseNonLocalDeps, Inst, RemInst);
     NonLocalDeps.erase(NLDI);
   }
@@ -956,7 +1128,7 @@ void MemoryDependenceAnalysis::removeInstruction(Instruction *RemInst) {
   
   // Remove it from both the load info and the store info.  The instruction
   // can't be in either of these maps if it is non-pointer.
-  if (isa<PointerType>(RemInst->getType())) {
+  if (RemInst->getType()->isPointerTy()) {
     RemoveCachedNonLocalPointerDependencies(ValueIsLoadPair(RemInst, false));
     RemoveCachedNonLocalPointerDependencies(ValueIsLoadPair(RemInst, true));
   }
@@ -1021,10 +1193,10 @@ void MemoryDependenceAnalysis::removeInstruction(Instruction *RemInst) {
       
       for (NonLocalDepInfo::iterator DI = INLD.first.begin(), 
            DE = INLD.first.end(); DI != DE; ++DI) {
-        if (DI->second.getInst() != RemInst) continue;
+        if (DI->getResult().getInst() != RemInst) continue;
         
         // Convert to a dirty entry for the subsequent instruction.
-        DI->second = NewDirtyVal;
+        DI->setResult(NewDirtyVal);
         
         if (Instruction *NextI = NewDirtyVal.getInst())
           ReverseDepsToAdd.push_back(std::make_pair(NextI, *I));
@@ -1055,18 +1227,18 @@ void MemoryDependenceAnalysis::removeInstruction(Instruction *RemInst) {
       assert(P.getPointer() != RemInst &&
              "Already removed NonLocalPointerDeps info for RemInst");
       
-      NonLocalDepInfo &NLPDI = NonLocalPointerDeps[P].second;
+      NonLocalDepInfo &NLPDI = NonLocalPointerDeps[P].NonLocalDeps;
       
       // The cache is not valid for any specific block anymore.
-      NonLocalPointerDeps[P].first = BBSkipFirstBlockPair();
+      NonLocalPointerDeps[P].Pair = BBSkipFirstBlockPair();
       
       // Update any entries for RemInst to use the instruction after it.
       for (NonLocalDepInfo::iterator DI = NLPDI.begin(), DE = NLPDI.end();
            DI != DE; ++DI) {
-        if (DI->second.getInst() != RemInst) continue;
+        if (DI->getResult().getInst() != RemInst) continue;
         
         // Convert to a dirty entry for the subsequent instruction.
-        DI->second = NewDirtyVal;
+        DI->setResult(NewDirtyVal);
         
         if (Instruction *NewDirtyInst = NewDirtyVal.getInst())
           ReversePtrDepsToAdd.push_back(std::make_pair(NewDirtyInst, P));
@@ -1104,10 +1276,10 @@ void MemoryDependenceAnalysis::verifyRemoved(Instruction *D) const {
   for (CachedNonLocalPointerInfo::const_iterator I =NonLocalPointerDeps.begin(),
        E = NonLocalPointerDeps.end(); I != E; ++I) {
     assert(I->first.getPointer() != D && "Inst occurs in NLPD map key");
-    const NonLocalDepInfo &Val = I->second.second;
+    const NonLocalDepInfo &Val = I->second.NonLocalDeps;
     for (NonLocalDepInfo::const_iterator II = Val.begin(), E = Val.end();
          II != E; ++II)
-      assert(II->second.getInst() != D && "Inst occurs as NLPD value");
+      assert(II->getResult().getInst() != D && "Inst occurs as NLPD value");
   }
   
   for (NonLocalDepMapType::const_iterator I = NonLocalDeps.begin(),
@@ -1116,7 +1288,7 @@ void MemoryDependenceAnalysis::verifyRemoved(Instruction *D) const {
     const PerInstNLInfo &INLD = I->second;
     for (NonLocalDepInfo::const_iterator II = INLD.first.begin(),
          EE = INLD.first.end(); II  != EE; ++II)
-      assert(II->second.getInst() != D && "Inst occurs in data structures");
+      assert(II->getResult().getInst() != D && "Inst occurs in data structures");
   }
   
   for (ReverseDepMapType::const_iterator I = ReverseLocalDeps.begin(),