cache results of operator*
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / Scalar / GVN.cpp
index ac0d850360d63890917cd8605aeee8d1dbe81b3b..88b67768fa5dfbb8869d3b1bb40cda534e970b4f 100644 (file)
@@ -35,6 +35,7 @@
 #include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
 #include "llvm/Analysis/ConstantFolding.h"
 #include "llvm/Analysis/Dominators.h"
+#include "llvm/Analysis/Loads.h"
 #include "llvm/Analysis/MemoryBuiltins.h"
 #include "llvm/Analysis/MemoryDependenceAnalysis.h"
 #include "llvm/Analysis/PHITransAddr.h"
@@ -60,6 +61,7 @@ STATISTIC(NumPRELoad,   "Number of loads PRE'd");
 static cl::opt<bool> EnablePRE("enable-pre",
                                cl::init(true), cl::Hidden);
 static cl::opt<bool> EnableLoadPRE("enable-load-pre", cl::init(true));
+static cl::opt<bool> EnableFullLoadPRE("enable-full-load-pre", cl::init(false));
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //                         ValueTable Class
@@ -70,18 +72,44 @@ static cl::opt<bool> EnableLoadPRE("enable-load-pre", cl::init(true));
 /// two values.
 namespace {
   struct Expression {
-    enum ExpressionOpcode { ADD, FADD, SUB, FSUB, MUL, FMUL,
-                            UDIV, SDIV, FDIV, UREM, SREM,
-                            FREM, SHL, LSHR, ASHR, AND, OR, XOR, ICMPEQ,
-                            ICMPNE, ICMPUGT, ICMPUGE, ICMPULT, ICMPULE,
-                            ICMPSGT, ICMPSGE, ICMPSLT, ICMPSLE, FCMPOEQ,
-                            FCMPOGT, FCMPOGE, FCMPOLT, FCMPOLE, FCMPONE,
-                            FCMPORD, FCMPUNO, FCMPUEQ, FCMPUGT, FCMPUGE,
-                            FCMPULT, FCMPULE, FCMPUNE, EXTRACT, INSERT,
-                            SHUFFLE, SELECT, TRUNC, ZEXT, SEXT, FPTOUI,
-                            FPTOSI, UITOFP, SITOFP, FPTRUNC, FPEXT,
-                            PTRTOINT, INTTOPTR, BITCAST, GEP, CALL, CONSTANT,
-                            INSERTVALUE, EXTRACTVALUE, EMPTY, TOMBSTONE };
+    enum ExpressionOpcode { 
+      ADD = Instruction::Add,
+      FADD = Instruction::FAdd,
+      SUB = Instruction::Sub,
+      FSUB = Instruction::FSub,
+      MUL = Instruction::Mul,
+      FMUL = Instruction::FMul,
+      UDIV = Instruction::UDiv,
+      SDIV = Instruction::SDiv,
+      FDIV = Instruction::FDiv,
+      UREM = Instruction::URem,
+      SREM = Instruction::SRem,
+      FREM = Instruction::FRem,
+      SHL = Instruction::Shl,
+      LSHR = Instruction::LShr,
+      ASHR = Instruction::AShr,
+      AND = Instruction::And,
+      OR = Instruction::Or,
+      XOR = Instruction::Xor,
+      TRUNC = Instruction::Trunc,
+      ZEXT = Instruction::ZExt,
+      SEXT = Instruction::SExt,
+      FPTOUI = Instruction::FPToUI,
+      FPTOSI = Instruction::FPToSI,
+      UITOFP = Instruction::UIToFP,
+      SITOFP = Instruction::SIToFP,
+      FPTRUNC = Instruction::FPTrunc,
+      FPEXT = Instruction::FPExt,
+      PTRTOINT = Instruction::PtrToInt,
+      INTTOPTR = Instruction::IntToPtr,
+      BITCAST = Instruction::BitCast,
+      ICMPEQ, ICMPNE, ICMPUGT, ICMPUGE, ICMPULT, ICMPULE,
+      ICMPSGT, ICMPSGE, ICMPSLT, ICMPSLE, FCMPOEQ,
+      FCMPOGT, FCMPOGE, FCMPOLT, FCMPOLE, FCMPONE,
+      FCMPORD, FCMPUNO, FCMPUEQ, FCMPUGT, FCMPUGE,
+      FCMPULT, FCMPULE, FCMPUNE, EXTRACT, INSERT,
+      SHUFFLE, SELECT, GEP, CALL, CONSTANT,
+      INSERTVALUE, EXTRACTVALUE, EMPTY, TOMBSTONE };
 
     ExpressionOpcode opcode;
     const Type* type;
@@ -127,9 +155,7 @@ namespace {
 
       uint32_t nextValueNumber;
 
-      Expression::ExpressionOpcode getOpcode(BinaryOperator* BO);
       Expression::ExpressionOpcode getOpcode(CmpInst* C);
-      Expression::ExpressionOpcode getOpcode(CastInst* C);
       Expression create_expression(BinaryOperator* BO);
       Expression create_expression(CmpInst* C);
       Expression create_expression(ShuffleVectorInst* V);
@@ -200,30 +226,6 @@ struct isPodLike<Expression> { static const bool value = true; };
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //                     ValueTable Internal Functions
 //===----------------------------------------------------------------------===//
-Expression::ExpressionOpcode ValueTable::getOpcode(BinaryOperator* BO) {
-  switch(BO->getOpcode()) {
-  default: // THIS SHOULD NEVER HAPPEN
-    llvm_unreachable("Binary operator with unknown opcode?");
-  case Instruction::Add:  return Expression::ADD;
-  case Instruction::FAdd: return Expression::FADD;
-  case Instruction::Sub:  return Expression::SUB;
-  case Instruction::FSub: return Expression::FSUB;
-  case Instruction::Mul:  return Expression::MUL;
-  case Instruction::FMul: return Expression::FMUL;
-  case Instruction::UDiv: return Expression::UDIV;
-  case Instruction::SDiv: return Expression::SDIV;
-  case Instruction::FDiv: return Expression::FDIV;
-  case Instruction::URem: return Expression::UREM;
-  case Instruction::SRem: return Expression::SREM;
-  case Instruction::FRem: return Expression::FREM;
-  case Instruction::Shl:  return Expression::SHL;
-  case Instruction::LShr: return Expression::LSHR;
-  case Instruction::AShr: return Expression::ASHR;
-  case Instruction::And:  return Expression::AND;
-  case Instruction::Or:   return Expression::OR;
-  case Instruction::Xor:  return Expression::XOR;
-  }
-}
 
 Expression::ExpressionOpcode ValueTable::getOpcode(CmpInst* C) {
   if (isa<ICmpInst>(C)) {
@@ -263,25 +265,6 @@ Expression::ExpressionOpcode ValueTable::getOpcode(CmpInst* C) {
   }
 }
 
-Expression::ExpressionOpcode ValueTable::getOpcode(CastInst* C) {
-  switch(C->getOpcode()) {
-  default: // THIS SHOULD NEVER HAPPEN
-    llvm_unreachable("Cast operator with unknown opcode?");
-  case Instruction::Trunc:    return Expression::TRUNC;
-  case Instruction::ZExt:     return Expression::ZEXT;
-  case Instruction::SExt:     return Expression::SEXT;
-  case Instruction::FPToUI:   return Expression::FPTOUI;
-  case Instruction::FPToSI:   return Expression::FPTOSI;
-  case Instruction::UIToFP:   return Expression::UITOFP;
-  case Instruction::SIToFP:   return Expression::SITOFP;
-  case Instruction::FPTrunc:  return Expression::FPTRUNC;
-  case Instruction::FPExt:    return Expression::FPEXT;
-  case Instruction::PtrToInt: return Expression::PTRTOINT;
-  case Instruction::IntToPtr: return Expression::INTTOPTR;
-  case Instruction::BitCast:  return Expression::BITCAST;
-  }
-}
-
 Expression ValueTable::create_expression(CallInst* C) {
   Expression e;
 
@@ -289,7 +272,8 @@ Expression ValueTable::create_expression(CallInst* C) {
   e.function = C->getCalledFunction();
   e.opcode = Expression::CALL;
 
-  for (CallInst::op_iterator I = C->op_begin()+1, E = C->op_end();
+  CallSite CS(C);
+  for (CallInst::op_iterator I = CS.arg_begin(), E = CS.arg_end();
        I != E; ++I)
     e.varargs.push_back(lookup_or_add(*I));
 
@@ -302,7 +286,7 @@ Expression ValueTable::create_expression(BinaryOperator* BO) {
   e.varargs.push_back(lookup_or_add(BO->getOperand(1)));
   e.function = 0;
   e.type = BO->getType();
-  e.opcode = getOpcode(BO);
+  e.opcode = static_cast<Expression::ExpressionOpcode>(BO->getOpcode());
 
   return e;
 }
@@ -325,7 +309,7 @@ Expression ValueTable::create_expression(CastInst* C) {
   e.varargs.push_back(lookup_or_add(C->getOperand(0)));
   e.function = 0;
   e.type = C->getType();
-  e.opcode = getOpcode(C);
+  e.opcode = static_cast<Expression::ExpressionOpcode>(C->getOpcode());
 
   return e;
 }
@@ -465,14 +449,14 @@ uint32_t ValueTable::lookup_or_add_call(CallInst* C) {
     if (local_dep.isDef()) {
       CallInst* local_cdep = cast<CallInst>(local_dep.getInst());
 
-      if (local_cdep->getNumOperands() != C->getNumOperands()) {
+      if (local_cdep->getNumArgOperands() != C->getNumArgOperands()) {
         valueNumbering[C] = nextValueNumber;
         return nextValueNumber++;
       }
 
-      for (unsigned i = 1; i < C->getNumOperands(); ++i) {
-        uint32_t c_vn = lookup_or_add(C->getOperand(i));
-        uint32_t cd_vn = lookup_or_add(local_cdep->getOperand(i));
+      for (unsigned i = 0, e = C->getNumArgOperands(); i < e; ++i) {
+        uint32_t c_vn = lookup_or_add(C->getArgOperand(i));
+        uint32_t cd_vn = lookup_or_add(local_cdep->getArgOperand(i));
         if (c_vn != cd_vn) {
           valueNumbering[C] = nextValueNumber;
           return nextValueNumber++;
@@ -522,13 +506,13 @@ uint32_t ValueTable::lookup_or_add_call(CallInst* C) {
       return nextValueNumber++;
     }
 
-    if (cdep->getNumOperands() != C->getNumOperands()) {
+    if (cdep->getNumArgOperands() != C->getNumArgOperands()) {
       valueNumbering[C] = nextValueNumber;
       return nextValueNumber++;
     }
-    for (unsigned i = 1; i < C->getNumOperands(); ++i) {
-      uint32_t c_vn = lookup_or_add(C->getOperand(i));
-      uint32_t cd_vn = lookup_or_add(cdep->getOperand(i));
+    for (unsigned i = 0, e = C->getNumArgOperands(); i < e; ++i) {
+      uint32_t c_vn = lookup_or_add(C->getArgOperand(i));
+      uint32_t cd_vn = lookup_or_add(cdep->getArgOperand(i));
       if (c_vn != cd_vn) {
         valueNumbering[C] = nextValueNumber;
         return nextValueNumber++;
@@ -680,11 +664,10 @@ namespace {
     bool runOnFunction(Function &F);
   public:
     static char ID; // Pass identification, replacement for typeid
-    explicit GVN(bool nopre = false, bool noloads = false)
-      : FunctionPass(&ID), NoPRE(nopre), NoLoads(noloads), MD(0) { }
+    explicit GVN(bool noloads = false)
+      : FunctionPass(&ID), NoLoads(noloads), MD(0) { }
 
   private:
-    bool NoPRE;
     bool NoLoads;
     MemoryDependenceAnalysis *MD;
     DominatorTree *DT;
@@ -692,6 +675,9 @@ namespace {
     ValueTable VN;
     DenseMap<BasicBlock*, ValueNumberScope*> localAvail;
 
+    // List of critical edges to be split between iterations.
+    SmallVector<std::pair<TerminatorInst*, unsigned>, 4> toSplit;
+
     // This transformation requires dominator postdominator info
     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
       AU.addRequired<DominatorTree>();
@@ -719,14 +705,15 @@ namespace {
     Value *lookupNumber(BasicBlock *BB, uint32_t num);
     void cleanupGlobalSets();
     void verifyRemoved(const Instruction *I) const;
+    bool splitCriticalEdges();
   };
 
   char GVN::ID = 0;
 }
 
 // createGVNPass - The public interface to this file...
-FunctionPass *llvm::createGVNPass(bool NoPRE, bool NoLoads) {
-  return new GVN(NoPRE, NoLoads);
+FunctionPass *llvm::createGVNPass(bool NoLoads) {
+  return new GVN(NoLoads);
 }
 
 static RegisterPass<GVN> X("gvn",
@@ -854,9 +841,9 @@ static bool CanCoerceMustAliasedValueToLoad(Value *StoredVal,
                                             const TargetData &TD) {
   // If the loaded or stored value is an first class array or struct, don't try
   // to transform them.  We need to be able to bitcast to integer.
-  if (isa<StructType>(LoadTy) || isa<ArrayType>(LoadTy) ||
-      isa<StructType>(StoredVal->getType()) ||
-      isa<ArrayType>(StoredVal->getType()))
+  if (LoadTy->isStructTy() || LoadTy->isArrayTy() ||
+      StoredVal->getType()->isStructTy() ||
+      StoredVal->getType()->isArrayTy())
     return false;
   
   // The store has to be at least as big as the load.
@@ -883,31 +870,31 @@ static Value *CoerceAvailableValueToLoadType(Value *StoredVal,
   
   const Type *StoredValTy = StoredVal->getType();
   
-  uint64_t StoreSize = TD.getTypeSizeInBits(StoredValTy);
+  uint64_t StoreSize = TD.getTypeStoreSizeInBits(StoredValTy);
   uint64_t LoadSize = TD.getTypeSizeInBits(LoadedTy);
   
   // If the store and reload are the same size, we can always reuse it.
   if (StoreSize == LoadSize) {
-    if (isa<PointerType>(StoredValTy) && isa<PointerType>(LoadedTy)) {
+    if (StoredValTy->isPointerTy() && LoadedTy->isPointerTy()) {
       // Pointer to Pointer -> use bitcast.
       return new BitCastInst(StoredVal, LoadedTy, "", InsertPt);
     }
     
     // Convert source pointers to integers, which can be bitcast.
-    if (isa<PointerType>(StoredValTy)) {
+    if (StoredValTy->isPointerTy()) {
       StoredValTy = TD.getIntPtrType(StoredValTy->getContext());
       StoredVal = new PtrToIntInst(StoredVal, StoredValTy, "", InsertPt);
     }
     
     const Type *TypeToCastTo = LoadedTy;
-    if (isa<PointerType>(TypeToCastTo))
+    if (TypeToCastTo->isPointerTy())
       TypeToCastTo = TD.getIntPtrType(StoredValTy->getContext());
     
     if (StoredValTy != TypeToCastTo)
       StoredVal = new BitCastInst(StoredVal, TypeToCastTo, "", InsertPt);
     
     // Cast to pointer if the load needs a pointer type.
-    if (isa<PointerType>(LoadedTy))
+    if (LoadedTy->isPointerTy())
       StoredVal = new IntToPtrInst(StoredVal, LoadedTy, "", InsertPt);
     
     return StoredVal;
@@ -919,13 +906,13 @@ static Value *CoerceAvailableValueToLoadType(Value *StoredVal,
   assert(StoreSize >= LoadSize && "CanCoerceMustAliasedValueToLoad fail");
   
   // Convert source pointers to integers, which can be manipulated.
-  if (isa<PointerType>(StoredValTy)) {
+  if (StoredValTy->isPointerTy()) {
     StoredValTy = TD.getIntPtrType(StoredValTy->getContext());
     StoredVal = new PtrToIntInst(StoredVal, StoredValTy, "", InsertPt);
   }
   
   // Convert vectors and fp to integer, which can be manipulated.
-  if (!isa<IntegerType>(StoredValTy)) {
+  if (!StoredValTy->isIntegerTy()) {
     StoredValTy = IntegerType::get(StoredValTy->getContext(), StoreSize);
     StoredVal = new BitCastInst(StoredVal, StoredValTy, "", InsertPt);
   }
@@ -945,7 +932,7 @@ static Value *CoerceAvailableValueToLoadType(Value *StoredVal,
     return StoredVal;
   
   // If the result is a pointer, inttoptr.
-  if (isa<PointerType>(LoadedTy))
+  if (LoadedTy->isPointerTy())
     return new IntToPtrInst(StoredVal, LoadedTy, "inttoptr", InsertPt);
   
   // Otherwise, bitcast.
@@ -1007,7 +994,7 @@ static int AnalyzeLoadFromClobberingWrite(const Type *LoadTy, Value *LoadPtr,
                                           const TargetData &TD) {
   // If the loaded or stored value is an first class array or struct, don't try
   // to transform them.  We need to be able to bitcast to integer.
-  if (isa<StructType>(LoadTy) || isa<ArrayType>(LoadTy))
+  if (LoadTy->isStructTy() || LoadTy->isArrayTy())
     return -1;
   
   int64_t StoreOffset = 0, LoadOffset = 0;
@@ -1019,18 +1006,18 @@ static int AnalyzeLoadFromClobberingWrite(const Type *LoadTy, Value *LoadPtr,
   
   // If the load and store are to the exact same address, they should have been
   // a must alias.  AA must have gotten confused.
-  // FIXME: Study to see if/when this happens.
-  if (LoadOffset == StoreOffset) {
+  // FIXME: Study to see if/when this happens.  One case is forwarding a memset
+  // to a load from the base of the memset.
 #if 0
+  if (LoadOffset == StoreOffset) {
     dbgs() << "STORE/LOAD DEP WITH COMMON POINTER MISSED:\n"
     << "Base       = " << *StoreBase << "\n"
     << "Store Ptr  = " << *WritePtr << "\n"
     << "Store Offs = " << StoreOffset << "\n"
     << "Load Ptr   = " << *LoadPtr << "\n";
     abort();
-#endif
-    return -1;
   }
+#endif
   
   // If the load and store don't overlap at all, the store doesn't provide
   // anything to the load.  In this case, they really don't alias at all, AA
@@ -1046,11 +1033,11 @@ static int AnalyzeLoadFromClobberingWrite(const Type *LoadTy, Value *LoadPtr,
   
   
   bool isAAFailure = false;
-  if (StoreOffset < LoadOffset) {
+  if (StoreOffset < LoadOffset)
     isAAFailure = StoreOffset+int64_t(StoreSize) <= LoadOffset;
-  } else {
+  else
     isAAFailure = LoadOffset+int64_t(LoadSize) <= StoreOffset;
-  }
+
   if (isAAFailure) {
 #if 0
     dbgs() << "STORE LOAD DEP WITH COMMON BASE:\n"
@@ -1082,8 +1069,8 @@ static int AnalyzeLoadFromClobberingStore(const Type *LoadTy, Value *LoadPtr,
                                           StoreInst *DepSI,
                                           const TargetData &TD) {
   // Cannot handle reading from store of first-class aggregate yet.
-  if (isa<StructType>(DepSI->getOperand(0)->getType()) ||
-      isa<ArrayType>(DepSI->getOperand(0)->getType()))
+  if (DepSI->getOperand(0)->getType()->isStructTy() ||
+      DepSI->getOperand(0)->getType()->isArrayTy())
     return -1;
 
   Value *StorePtr = DepSI->getPointerOperand();
@@ -1147,16 +1134,16 @@ static Value *GetStoreValueForLoad(Value *SrcVal, unsigned Offset,
                                    Instruction *InsertPt, const TargetData &TD){
   LLVMContext &Ctx = SrcVal->getType()->getContext();
   
-  uint64_t StoreSize = TD.getTypeSizeInBits(SrcVal->getType())/8;
-  uint64_t LoadSize = TD.getTypeSizeInBits(LoadTy)/8;
+  uint64_t StoreSize = (TD.getTypeSizeInBits(SrcVal->getType()) + 7) / 8;
+  uint64_t LoadSize = (TD.getTypeSizeInBits(LoadTy) + 7) / 8;
   
   IRBuilder<> Builder(InsertPt->getParent(), InsertPt);
   
   // Compute which bits of the stored value are being used by the load.  Convert
   // to an integer type to start with.
-  if (isa<PointerType>(SrcVal->getType()))
+  if (SrcVal->getType()->isPointerTy())
     SrcVal = Builder.CreatePtrToInt(SrcVal, TD.getIntPtrType(Ctx), "tmp");
-  if (!isa<IntegerType>(SrcVal->getType()))
+  if (!SrcVal->getType()->isIntegerTy())
     SrcVal = Builder.CreateBitCast(SrcVal, IntegerType::get(Ctx, StoreSize*8),
                                    "tmp");
   
@@ -1232,7 +1219,7 @@ static Value *GetMemInstValueForLoad(MemIntrinsic *SrcInst, unsigned Offset,
   return ConstantFoldLoadFromConstPtr(Src, &TD);
 }
 
-
+namespace {
 
 struct AvailableValueInBlock {
   /// BB - The basic block in question.
@@ -1306,6 +1293,8 @@ struct AvailableValueInBlock {
   }
 };
 
+}
+
 /// ConstructSSAForLoadSet - Given a set of loads specified by ValuesPerBlock,
 /// construct SSA form, allowing us to eliminate LI.  This returns the value
 /// that should be used at LI's definition site.
@@ -1341,15 +1330,15 @@ static Value *ConstructSSAForLoadSet(LoadInst *LI,
   Value *V = SSAUpdate.GetValueInMiddleOfBlock(LI->getParent());
   
   // If new PHI nodes were created, notify alias analysis.
-  if (isa<PointerType>(V->getType()))
+  if (V->getType()->isPointerTy())
     for (unsigned i = 0, e = NewPHIs.size(); i != e; ++i)
       AA->copyValue(LI, NewPHIs[i]);
 
   return V;
 }
 
-static bool isLifetimeStart(Instruction *Inst) {
-  if (IntrinsicInst* II = dyn_cast<IntrinsicInst>(Inst))
+static bool isLifetimeStart(const Instruction *Inst) {
+  if (const IntrinsicInst* II = dyn_cast<IntrinsicInst>(Inst))
     return II->getIntrinsicID() == Intrinsic::lifetime_start;
   return false;
 }
@@ -1509,10 +1498,11 @@ bool GVN::processNonLocalLoad(LoadInst *LI,
 
     if (isa<PHINode>(V))
       V->takeName(LI);
-    if (isa<PointerType>(V->getType()))
+    if (V->getType()->isPointerTy())
       MD->invalidateCachedPointerInfo(V);
+    VN.erase(LI);
     toErase.push_back(LI);
-    NumGVNLoad++;
+    ++NumGVNLoad;
     return true;
   }
 
@@ -1541,8 +1531,6 @@ bool GVN::processNonLocalLoad(LoadInst *LI,
   while (TmpBB->getSinglePredecessor()) {
     isSinglePred = true;
     TmpBB = TmpBB->getSinglePredecessor();
-    if (!TmpBB) // If haven't found any, bail now.
-      return false;
     if (TmpBB == LoadBB) // Infinite (unreachable) loop.
       return false;
     if (Blockers.count(TmpBB))
@@ -1558,10 +1546,14 @@ bool GVN::processNonLocalLoad(LoadInst *LI,
   // at least one of the values is LI.  Since this means that we won't be able
   // to eliminate LI even if we insert uses in the other predecessors, we will
   // end up increasing code size.  Reject this by scanning for LI.
-  for (unsigned i = 0, e = ValuesPerBlock.size(); i != e; ++i)
+  for (unsigned i = 0, e = ValuesPerBlock.size(); i != e; ++i) {
     if (ValuesPerBlock[i].isSimpleValue() &&
-        ValuesPerBlock[i].getSimpleValue() == LI)
-      return false;
+        ValuesPerBlock[i].getSimpleValue() == LI) {
+      // Skip cases where LI is the only definition, even for EnableFullLoadPRE.
+      if (!EnableFullLoadPRE || e == 1)
+        return false;
+    }
+  }
 
   // FIXME: It is extremely unclear what this loop is doing, other than
   // artificially restricting loadpre.
@@ -1585,94 +1577,108 @@ bool GVN::processNonLocalLoad(LoadInst *LI,
       return false;
   }
 
-  // Okay, we have some hope :).  Check to see if the loaded value is fully
-  // available in all but one predecessor.
-  // FIXME: If we could restructure the CFG, we could make a common pred with
-  // all the preds that don't have an available LI and insert a new load into
-  // that one block.
-  BasicBlock *UnavailablePred = 0;
-
+  // Check to see how many predecessors have the loaded value fully
+  // available.
+  DenseMap<BasicBlock*, Value*> PredLoads;
   DenseMap<BasicBlock*, char> FullyAvailableBlocks;
   for (unsigned i = 0, e = ValuesPerBlock.size(); i != e; ++i)
     FullyAvailableBlocks[ValuesPerBlock[i].BB] = true;
   for (unsigned i = 0, e = UnavailableBlocks.size(); i != e; ++i)
     FullyAvailableBlocks[UnavailableBlocks[i]] = false;
 
+  SmallVector<std::pair<TerminatorInst*, unsigned>, 4> NeedToSplit;
   for (pred_iterator PI = pred_begin(LoadBB), E = pred_end(LoadBB);
        PI != E; ++PI) {
-    if (IsValueFullyAvailableInBlock(*PI, FullyAvailableBlocks))
+    BasicBlock *Pred = *PI;
+    if (IsValueFullyAvailableInBlock(Pred, FullyAvailableBlocks)) {
       continue;
+    }
+    PredLoads[Pred] = 0;
 
-    // If this load is not available in multiple predecessors, reject it.
-    if (UnavailablePred && UnavailablePred != *PI)
-      return false;
-    UnavailablePred = *PI;
+    if (Pred->getTerminator()->getNumSuccessors() != 1) {
+      if (isa<IndirectBrInst>(Pred->getTerminator())) {
+        DEBUG(dbgs() << "COULD NOT PRE LOAD BECAUSE OF INDBR CRITICAL EDGE '"
+              << Pred->getName() << "': " << *LI << '\n');
+        return false;
+      }
+      unsigned SuccNum = GetSuccessorNumber(Pred, LoadBB);
+      NeedToSplit.push_back(std::make_pair(Pred->getTerminator(), SuccNum));
+    }
+  }
+  if (!NeedToSplit.empty()) {
+    toSplit.append(NeedToSplit.begin(), NeedToSplit.end());
+    return false;
   }
 
-  assert(UnavailablePred != 0 &&
+  // Decide whether PRE is profitable for this load.
+  unsigned NumUnavailablePreds = PredLoads.size();
+  assert(NumUnavailablePreds != 0 &&
          "Fully available value should be eliminated above!");
-
-  // We don't currently handle critical edges :(
-  if (UnavailablePred->getTerminator()->getNumSuccessors() != 1) {
-    DEBUG(dbgs() << "COULD NOT PRE LOAD BECAUSE OF CRITICAL EDGE '"
-                 << UnavailablePred->getName() << "': " << *LI << '\n');
-    return false;
+  if (!EnableFullLoadPRE) {
+    // If this load is unavailable in multiple predecessors, reject it.
+    // FIXME: If we could restructure the CFG, we could make a common pred with
+    // all the preds that don't have an available LI and insert a new load into
+    // that one block.
+    if (NumUnavailablePreds != 1)
+      return false;
   }
-  
-  // Do PHI translation to get its value in the predecessor if necessary.  The
-  // returned pointer (if non-null) is guaranteed to dominate UnavailablePred.
-  //
+
+  // Check if the load can safely be moved to all the unavailable predecessors.
+  bool CanDoPRE = true;
   SmallVector<Instruction*, 8> NewInsts;
-  
-  // If all preds have a single successor, then we know it is safe to insert the
-  // load on the pred (?!?), so we can insert code to materialize the pointer if
-  // it is not available.
-  PHITransAddr Address(LI->getOperand(0), TD);
-  Value *LoadPtr = 0;
-  if (allSingleSucc) {
-    LoadPtr = Address.PHITranslateWithInsertion(LoadBB, UnavailablePred,
-                                                *DT, NewInsts);
-  } else {
-    Address.PHITranslateValue(LoadBB, UnavailablePred);
-    LoadPtr = Address.getAddr();
-    
-    // Make sure the value is live in the predecessor.
-    if (Instruction *Inst = dyn_cast_or_null<Instruction>(LoadPtr))
-      if (!DT->dominates(Inst->getParent(), UnavailablePred))
-        LoadPtr = 0;
-  }
+  for (DenseMap<BasicBlock*, Value*>::iterator I = PredLoads.begin(),
+         E = PredLoads.end(); I != E; ++I) {
+    BasicBlock *UnavailablePred = I->first;
+
+    // Do PHI translation to get its value in the predecessor if necessary.  The
+    // returned pointer (if non-null) is guaranteed to dominate UnavailablePred.
+
+    // If all preds have a single successor, then we know it is safe to insert
+    // the load on the pred (?!?), so we can insert code to materialize the
+    // pointer if it is not available.
+    PHITransAddr Address(LI->getOperand(0), TD);
+    Value *LoadPtr = 0;
+    if (allSingleSucc) {
+      LoadPtr = Address.PHITranslateWithInsertion(LoadBB, UnavailablePred,
+                                                  *DT, NewInsts);
+    } else {
+      Address.PHITranslateValue(LoadBB, UnavailablePred, DT);
+      LoadPtr = Address.getAddr();
+    }
 
-  // If we couldn't find or insert a computation of this phi translated value,
-  // we fail PRE.
-  if (LoadPtr == 0) {
-    assert(NewInsts.empty() && "Shouldn't insert insts on failure");
-    DEBUG(dbgs() << "COULDN'T INSERT PHI TRANSLATED VALUE OF: "
-                 << *LI->getOperand(0) << "\n");
-    return false;
-  }
+    // If we couldn't find or insert a computation of this phi translated value,
+    // we fail PRE.
+    if (LoadPtr == 0) {
+      DEBUG(dbgs() << "COULDN'T INSERT PHI TRANSLATED VALUE OF: "
+            << *LI->getOperand(0) << "\n");
+      CanDoPRE = false;
+      break;
+    }
 
-  // Assign value numbers to these new instructions.
-  for (unsigned i = 0, e = NewInsts.size(); i != e; ++i) {
-    // FIXME: We really _ought_ to insert these value numbers into their 
-    // parent's availability map.  However, in doing so, we risk getting into
-    // ordering issues.  If a block hasn't been processed yet, we would be
-    // marking a value as AVAIL-IN, which isn't what we intend.
-    VN.lookup_or_add(NewInsts[i]);
+    // Make sure it is valid to move this load here.  We have to watch out for:
+    //  @1 = getelementptr (i8* p, ...
+    //  test p and branch if == 0
+    //  load @1
+    // It is valid to have the getelementptr before the test, even if p can be 0,
+    // as getelementptr only does address arithmetic.
+    // If we are not pushing the value through any multiple-successor blocks
+    // we do not have this case.  Otherwise, check that the load is safe to
+    // put anywhere; this can be improved, but should be conservatively safe.
+    if (!allSingleSucc &&
+        // FIXME: REEVALUTE THIS.
+        !isSafeToLoadUnconditionally(LoadPtr,
+                                     UnavailablePred->getTerminator(),
+                                     LI->getAlignment(), TD)) {
+      CanDoPRE = false;
+      break;
+    }
+
+    I->second = LoadPtr;
   }
-  
-  // Make sure it is valid to move this load here.  We have to watch out for:
-  //  @1 = getelementptr (i8* p, ...
-  //  test p and branch if == 0
-  //  load @1
-  // It is valid to have the getelementptr before the test, even if p can be 0,
-  // as getelementptr only does address arithmetic.
-  // If we are not pushing the value through any multiple-successor blocks
-  // we do not have this case.  Otherwise, check that the load is safe to
-  // put anywhere; this can be improved, but should be conservatively safe.
-  if (!allSingleSucc &&
-      // FIXME: REEVALUTE THIS.
-      !isSafeToLoadUnconditionally(LoadPtr, UnavailablePred->getTerminator())) {
-    assert(NewInsts.empty() && "Should not have inserted instructions");
+
+  if (!CanDoPRE) {
+    while (!NewInsts.empty())
+      NewInsts.pop_back_val()->eraseFromParent();
     return false;
   }
 
@@ -1684,12 +1690,30 @@ bool GVN::processNonLocalLoad(LoadInst *LI,
           dbgs() << "INSERTED " << NewInsts.size() << " INSTS: "
                  << *NewInsts.back() << '\n');
   
-  Value *NewLoad = new LoadInst(LoadPtr, LI->getName()+".pre", false,
-                                LI->getAlignment(),
-                                UnavailablePred->getTerminator());
+  // Assign value numbers to the new instructions.
+  for (unsigned i = 0, e = NewInsts.size(); i != e; ++i) {
+    // FIXME: We really _ought_ to insert these value numbers into their 
+    // parent's availability map.  However, in doing so, we risk getting into
+    // ordering issues.  If a block hasn't been processed yet, we would be
+    // marking a value as AVAIL-IN, which isn't what we intend.
+    VN.lookup_or_add(NewInsts[i]);
+  }
+
+  for (DenseMap<BasicBlock*, Value*>::iterator I = PredLoads.begin(),
+         E = PredLoads.end(); I != E; ++I) {
+    BasicBlock *UnavailablePred = I->first;
+    Value *LoadPtr = I->second;
 
-  // Add the newly created load.
-  ValuesPerBlock.push_back(AvailableValueInBlock::get(UnavailablePred,NewLoad));
+    Value *NewLoad = new LoadInst(LoadPtr, LI->getName()+".pre", false,
+                                  LI->getAlignment(),
+                                  UnavailablePred->getTerminator());
+
+    // Add the newly created load.
+    ValuesPerBlock.push_back(AvailableValueInBlock::get(UnavailablePred,
+                                                        NewLoad));
+    MD->invalidateCachedPointerInfo(LoadPtr);
+    DEBUG(dbgs() << "GVN INSERTED " << *NewLoad << '\n');
+  }
 
   // Perform PHI construction.
   Value *V = ConstructSSAForLoadSet(LI, ValuesPerBlock, TD, *DT,
@@ -1697,10 +1721,11 @@ bool GVN::processNonLocalLoad(LoadInst *LI,
   LI->replaceAllUsesWith(V);
   if (isa<PHINode>(V))
     V->takeName(LI);
-  if (isa<PointerType>(V->getType()))
+  if (V->getType()->isPointerTy())
     MD->invalidateCachedPointerInfo(V);
+  VN.erase(LI);
   toErase.push_back(LI);
-  NumPRELoad++;
+  ++NumPRELoad;
   return true;
 }
 
@@ -1757,10 +1782,11 @@ bool GVN::processLoad(LoadInst *L, SmallVectorImpl<Instruction*> &toErase) {
       
       // Replace the load!
       L->replaceAllUsesWith(AvailVal);
-      if (isa<PointerType>(AvailVal->getType()))
+      if (AvailVal->getType()->isPointerTy())
         MD->invalidateCachedPointerInfo(AvailVal);
+      VN.erase(L);
       toErase.push_back(L);
-      NumGVNLoad++;
+      ++NumGVNLoad;
       return true;
     }
         
@@ -1802,10 +1828,11 @@ bool GVN::processLoad(LoadInst *L, SmallVectorImpl<Instruction*> &toErase) {
 
     // Remove it!
     L->replaceAllUsesWith(StoredVal);
-    if (isa<PointerType>(StoredVal->getType()))
+    if (StoredVal->getType()->isPointerTy())
       MD->invalidateCachedPointerInfo(StoredVal);
+    VN.erase(L);
     toErase.push_back(L);
-    NumGVNLoad++;
+    ++NumGVNLoad;
     return true;
   }
 
@@ -1831,10 +1858,11 @@ bool GVN::processLoad(LoadInst *L, SmallVectorImpl<Instruction*> &toErase) {
     
     // Remove it!
     L->replaceAllUsesWith(AvailableVal);
-    if (isa<PointerType>(DepLI->getType()))
+    if (DepLI->getType()->isPointerTy())
       MD->invalidateCachedPointerInfo(DepLI);
+    VN.erase(L);
     toErase.push_back(L);
-    NumGVNLoad++;
+    ++NumGVNLoad;
     return true;
   }
 
@@ -1843,8 +1871,9 @@ bool GVN::processLoad(LoadInst *L, SmallVectorImpl<Instruction*> &toErase) {
   // intervening stores, for example.
   if (isa<AllocaInst>(DepInst) || isMalloc(DepInst)) {
     L->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(L->getType()));
+    VN.erase(L);
     toErase.push_back(L);
-    NumGVNLoad++;
+    ++NumGVNLoad;
     return true;
   }
   
@@ -1853,8 +1882,9 @@ bool GVN::processLoad(LoadInst *L, SmallVectorImpl<Instruction*> &toErase) {
   if (IntrinsicInst* II = dyn_cast<IntrinsicInst>(DepInst)) {
     if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::lifetime_start) {
       L->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(L->getType()));
+      VN.erase(L);
       toErase.push_back(L);
-      NumGVNLoad++;
+      ++NumGVNLoad;
       return true;
     }
   }
@@ -1883,6 +1913,10 @@ Value *GVN::lookupNumber(BasicBlock *BB, uint32_t num) {
 /// by inserting it into the appropriate sets
 bool GVN::processInstruction(Instruction *I,
                              SmallVectorImpl<Instruction*> &toErase) {
+  // Ignore dbg info intrinsics.
+  if (isa<DbgInfoIntrinsic>(I))
+    return false;
+
   if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(I)) {
     bool Changed = processLoad(LI, toErase);
 
@@ -1931,7 +1965,7 @@ bool GVN::processInstruction(Instruction *I,
 
     if (constVal) {
       p->replaceAllUsesWith(constVal);
-      if (MD && isa<PointerType>(constVal->getType()))
+      if (MD && constVal->getType()->isPointerTy())
         MD->invalidateCachedPointerInfo(constVal);
       VN.erase(p);
 
@@ -1952,7 +1986,7 @@ bool GVN::processInstruction(Instruction *I,
     // Remove it!
     VN.erase(I);
     I->replaceAllUsesWith(repl);
-    if (MD && isa<PointerType>(repl->getType()))
+    if (MD && repl->getType()->isPointerTy())
       MD->invalidateCachedPointerInfo(repl);
     toErase.push_back(I);
     return true;
@@ -1982,7 +2016,7 @@ bool GVN::runOnFunction(Function& F) {
     BasicBlock *BB = FI;
     ++FI;
     bool removedBlock = MergeBlockIntoPredecessor(BB, this);
-    if (removedBlock) NumGVNBlocks++;
+    if (removedBlock) ++NumGVNBlocks;
 
     Changed |= removedBlock;
   }
@@ -1992,6 +2026,8 @@ bool GVN::runOnFunction(Function& F) {
   while (ShouldContinue) {
     DEBUG(dbgs() << "GVN iteration: " << Iteration << "\n");
     ShouldContinue = iterateOnFunction(F);
+    if (splitCriticalEdges())
+      ShouldContinue = true;
     Changed |= ShouldContinue;
     ++Iteration;
   }
@@ -2058,7 +2094,6 @@ bool GVN::processBlock(BasicBlock *BB) {
 /// control flow patterns and attempts to perform simple PRE at the join point.
 bool GVN::performPRE(Function &F) {
   bool Changed = false;
-  SmallVector<std::pair<TerminatorInst*, unsigned>, 4> toSplit;
   DenseMap<BasicBlock*, Value*> predMap;
   for (df_iterator<BasicBlock*> DI = df_begin(&F.getEntryBlock()),
        DE = df_end(&F.getEntryBlock()); DI != DE; ++DI) {
@@ -2093,27 +2128,28 @@ bool GVN::performPRE(Function &F) {
 
       for (pred_iterator PI = pred_begin(CurrentBlock),
            PE = pred_end(CurrentBlock); PI != PE; ++PI) {
+        BasicBlock *P = *PI;
         // We're not interested in PRE where the block is its
-        // own predecessor, on in blocks with predecessors
+        // own predecessor, or in blocks with predecessors
         // that are not reachable.
-        if (*PI == CurrentBlock) {
+        if (P == CurrentBlock) {
           NumWithout = 2;
           break;
-        } else if (!localAvail.count(*PI))  {
+        } else if (!localAvail.count(P))  {
           NumWithout = 2;
           break;
         }
 
         DenseMap<uint32_t, Value*>::iterator predV =
-                                            localAvail[*PI]->table.find(ValNo);
-        if (predV == localAvail[*PI]->table.end()) {
-          PREPred = *PI;
-          NumWithout++;
+                                            localAvail[P]->table.find(ValNo);
+        if (predV == localAvail[P]->table.end()) {
+          PREPred = P;
+          ++NumWithout;
         } else if (predV->second == CurInst) {
           NumWithout = 2;
         } else {
-          predMap[*PI] = predV->second;
-          NumWith++;
+          predMap[P] = predV->second;
+          ++NumWith;
         }
       }
 
@@ -2129,23 +2165,16 @@ bool GVN::performPRE(Function &F) {
       // We can't do PRE safely on a critical edge, so instead we schedule
       // the edge to be split and perform the PRE the next time we iterate
       // on the function.
-      unsigned SuccNum = 0;
-      for (unsigned i = 0, e = PREPred->getTerminator()->getNumSuccessors();
-           i != e; ++i)
-        if (PREPred->getTerminator()->getSuccessor(i) == CurrentBlock) {
-          SuccNum = i;
-          break;
-        }
-
+      unsigned SuccNum = GetSuccessorNumber(PREPred, CurrentBlock);
       if (isCriticalEdge(PREPred->getTerminator(), SuccNum)) {
         toSplit.push_back(std::make_pair(PREPred->getTerminator(), SuccNum));
         continue;
       }
 
-      // Instantiate the expression the in predecessor that lacked it.
+      // Instantiate the expression in the predecessor that lacked it.
       // Because we are going top-down through the block, all value numbers
       // will be available in the predecessor by the time we need them.  Any
-      // that weren't original present will have been instantiated earlier
+      // that weren't originally present will have been instantiated earlier
       // in this loop.
       Instruction *PREInstr = CurInst->clone();
       bool success = true;
@@ -2175,7 +2204,7 @@ bool GVN::performPRE(Function &F) {
       PREInstr->setName(CurInst->getName() + ".pre");
       predMap[PREPred] = PREInstr;
       VN.add(PREInstr, ValNo);
-      NumGVNPRE++;
+      ++NumGVNPRE;
 
       // Update the availability map to include the new instruction.
       localAvail[PREPred]->table.insert(std::make_pair(ValNo, PREInstr));
@@ -2185,14 +2214,16 @@ bool GVN::performPRE(Function &F) {
                                      CurInst->getName() + ".pre-phi",
                                      CurrentBlock->begin());
       for (pred_iterator PI = pred_begin(CurrentBlock),
-           PE = pred_end(CurrentBlock); PI != PE; ++PI)
-        Phi->addIncoming(predMap[*PI], *PI);
+           PE = pred_end(CurrentBlock); PI != PE; ++PI) {
+        BasicBlock *P = *PI;
+        Phi->addIncoming(predMap[P], P);
+      }
 
       VN.add(Phi, ValNo);
       localAvail[CurrentBlock]->table[ValNo] = Phi;
 
       CurInst->replaceAllUsesWith(Phi);
-      if (MD && isa<PointerType>(Phi->getType()))
+      if (MD && Phi->getType()->isPointerTy())
         MD->invalidateCachedPointerInfo(Phi);
       VN.erase(CurInst);
 
@@ -2204,11 +2235,23 @@ bool GVN::performPRE(Function &F) {
     }
   }
 
-  for (SmallVector<std::pair<TerminatorInst*, unsigned>, 4>::iterator
-       I = toSplit.begin(), E = toSplit.end(); I != E; ++I)
-    SplitCriticalEdge(I->first, I->second, this);
+  if (splitCriticalEdges())
+    Changed = true;
+
+  return Changed;
+}
 
-  return Changed || toSplit.size();
+/// splitCriticalEdges - Split critical edges found during the previous
+/// iteration that may enable further optimization.
+bool GVN::splitCriticalEdges() {
+  if (toSplit.empty())
+    return false;
+  do {
+    std::pair<TerminatorInst*, unsigned> Edge = toSplit.pop_back_val();
+    SplitCriticalEdge(Edge.first, Edge.second, this);
+  } while (!toSplit.empty());
+  if (MD) MD->invalidateCachedPredecessors();
+  return true;
 }
 
 /// iterateOnFunction - Executes one iteration of GVN