LoopVectorize: Vectorize all accesses in address space zero with unit stride
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / Scalar / GVN.cpp
index 120175d5f7f2d531094c864eb6e52e58f59e24a0..dad3147aa498f5be69ca8858f59f0ac4460aebcb 100644 (file)
 
 #define DEBUG_TYPE "gvn"
 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
-#include "llvm/GlobalVariable.h"
-#include "llvm/IRBuilder.h"
-#include "llvm/IntrinsicInst.h"
-#include "llvm/LLVMContext.h"
-#include "llvm/Metadata.h"
 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
 #include "llvm/ADT/DepthFirstIterator.h"
 #include "llvm/ADT/Hashing.h"
 #include "llvm/Analysis/PHITransAddr.h"
 #include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
 #include "llvm/Assembly/Writer.h"
+#include "llvm/IR/DataLayout.h"
+#include "llvm/IR/GlobalVariable.h"
+#include "llvm/IR/IRBuilder.h"
+#include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
+#include "llvm/IR/LLVMContext.h"
+#include "llvm/IR/Metadata.h"
 #include "llvm/Support/Allocator.h"
 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
 #include "llvm/Support/Debug.h"
 #include "llvm/Support/PatternMatch.h"
-#include "llvm/Target/TargetData.h"
 #include "llvm/Target/TargetLibraryInfo.h"
 #include "llvm/Transforms/Utils/BasicBlockUtils.h"
 #include "llvm/Transforms/Utils/SSAUpdater.h"
+#include <vector>
 using namespace llvm;
 using namespace PatternMatch;
 
@@ -271,16 +272,16 @@ void ValueTable::add(Value *V, uint32_t num) {
   valueNumbering.insert(std::make_pair(V, num));
 }
 
-uint32_t ValueTable::lookup_or_add_call(CallInstC) {
+uint32_t ValueTable::lookup_or_add_call(CallInst *C) {
   if (AA->doesNotAccessMemory(C)) {
     Expression exp = create_expression(C);
-    uint32_te = expressionNumbering[exp];
+    uint32_t &e = expressionNumbering[exp];
     if (!e) e = nextValueNumber++;
     valueNumbering[C] = e;
     return e;
   } else if (AA->onlyReadsMemory(C)) {
     Expression exp = create_expression(C);
-    uint32_te = expressionNumbering[exp];
+    uint32_t &e = expressionNumbering[exp];
     if (!e) {
       e = nextValueNumber++;
       valueNumbering[C] = e;
@@ -413,7 +414,7 @@ uint32_t ValueTable::lookup_or_add(Value *V) {
     case Instruction::LShr:
     case Instruction::AShr:
     case Instruction::And:
-    case Instruction::Or :
+    case Instruction::Or:
     case Instruction::Xor:
     case Instruction::ICmp:
     case Instruction::FCmp:
@@ -498,12 +499,81 @@ void ValueTable::verifyRemoved(const Value *V) const {
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 namespace {
+  class GVN;
+  struct AvailableValueInBlock {
+    /// BB - The basic block in question.
+    BasicBlock *BB;
+    enum ValType {
+      SimpleVal,  // A simple offsetted value that is accessed.
+      LoadVal,    // A value produced by a load.
+      MemIntrin   // A memory intrinsic which is loaded from.
+    };
+  
+    /// V - The value that is live out of the block.
+    PointerIntPair<Value *, 2, ValType> Val;
+  
+    /// Offset - The byte offset in Val that is interesting for the load query.
+    unsigned Offset;
+  
+    static AvailableValueInBlock get(BasicBlock *BB, Value *V,
+                                     unsigned Offset = 0) {
+      AvailableValueInBlock Res;
+      Res.BB = BB;
+      Res.Val.setPointer(V);
+      Res.Val.setInt(SimpleVal);
+      Res.Offset = Offset;
+      return Res;
+    }
+  
+    static AvailableValueInBlock getMI(BasicBlock *BB, MemIntrinsic *MI,
+                                       unsigned Offset = 0) {
+      AvailableValueInBlock Res;
+      Res.BB = BB;
+      Res.Val.setPointer(MI);
+      Res.Val.setInt(MemIntrin);
+      Res.Offset = Offset;
+      return Res;
+    }
+  
+    static AvailableValueInBlock getLoad(BasicBlock *BB, LoadInst *LI,
+                                         unsigned Offset = 0) {
+      AvailableValueInBlock Res;
+      Res.BB = BB;
+      Res.Val.setPointer(LI);
+      Res.Val.setInt(LoadVal);
+      Res.Offset = Offset;
+      return Res;
+    }
+  
+    bool isSimpleValue() const { return Val.getInt() == SimpleVal; }
+    bool isCoercedLoadValue() const { return Val.getInt() == LoadVal; }
+    bool isMemIntrinValue() const { return Val.getInt() == MemIntrin; }
+  
+    Value *getSimpleValue() const {
+      assert(isSimpleValue() && "Wrong accessor");
+      return Val.getPointer();
+    }
+  
+    LoadInst *getCoercedLoadValue() const {
+      assert(isCoercedLoadValue() && "Wrong accessor");
+      return cast<LoadInst>(Val.getPointer());
+    }
+  
+    MemIntrinsic *getMemIntrinValue() const {
+      assert(isMemIntrinValue() && "Wrong accessor");
+      return cast<MemIntrinsic>(Val.getPointer());
+    }
+  
+    /// MaterializeAdjustedValue - Emit code into this block to adjust the value
+    /// defined here to the specified type.  This handles various coercion cases.
+    Value *MaterializeAdjustedValue(Type *LoadTy, GVN &gvn) const;
+  };
 
   class GVN : public FunctionPass {
     bool NoLoads;
     MemoryDependenceAnalysis *MD;
     DominatorTree *DT;
-    const TargetData *TD;
+    const DataLayout *TD;
     const TargetLibraryInfo *TLI;
 
     ValueTable VN;
@@ -519,6 +589,11 @@ namespace {
     BumpPtrAllocator TableAllocator;
 
     SmallVector<Instruction*, 8> InstrsToErase;
+
+    typedef SmallVector<NonLocalDepResult, 64> LoadDepVect;
+    typedef SmallVector<AvailableValueInBlock, 64> AvailValInBlkVect;
+    typedef SmallVector<BasicBlock*, 64> UnavailBlkVect;
+
   public:
     static char ID; // Pass identification, replacement for typeid
     explicit GVN(bool noloads = false)
@@ -535,7 +610,7 @@ namespace {
       InstrsToErase.push_back(I);
     }
 
-    const TargetData *getTargetData() const { return TD; }
+    const DataLayout *getDataLayout() const { return TD; }
     DominatorTree &getDominatorTree() const { return *DT; }
     AliasAnalysis *getAliasAnalysis() const { return VN.getAliasAnalysis(); }
     MemoryDependenceAnalysis &getMemDep() const { return *MD; }
@@ -599,11 +674,17 @@ namespace {
     }
 
 
-    // Helper fuctions
-    // FIXME: eliminate or document these better
+    // Helper fuctions of redundant load elimination 
     bool processLoad(LoadInst *L);
-    bool processInstruction(Instruction *I);
     bool processNonLocalLoad(LoadInst *L);
+    void AnalyzeLoadAvailability(LoadInst *LI, LoadDepVect &Deps, 
+                                 AvailValInBlkVect &ValuesPerBlock,
+                                 UnavailBlkVect &UnavailableBlocks);
+    bool PerformLoadPRE(LoadInst *LI, AvailValInBlkVect &ValuesPerBlock, 
+                        UnavailBlkVect &UnavailableBlocks);
+
+    // Other helper routines
+    bool processInstruction(Instruction *I);
     bool processBlock(BasicBlock *BB);
     void dump(DenseMap<uint32_t, Value*> &d);
     bool iterateOnFunction(Function &F);
@@ -612,9 +693,10 @@ namespace {
     void cleanupGlobalSets();
     void verifyRemoved(const Instruction *I) const;
     bool splitCriticalEdges();
+    BasicBlock *splitCriticalEdges(BasicBlock *Pred, BasicBlock *Succ);
     unsigned replaceAllDominatedUsesWith(Value *From, Value *To,
-                                         const BasicBlock *Root);
-    bool propagateEquality(Value *LHS, Value *RHS, const BasicBlock *Root);
+                                         const BasicBlockEdge &Root);
+    bool propagateEquality(Value *LHS, Value *RHS, const BasicBlockEdge &Root);
   };
 
   char GVN::ID = 0;
@@ -632,6 +714,7 @@ INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(TargetLibraryInfo)
 INITIALIZE_AG_DEPENDENCY(AliasAnalysis)
 INITIALIZE_PASS_END(GVN, "gvn", "Global Value Numbering", false, false)
 
+#if !defined(NDEBUG) || defined(LLVM_ENABLE_DUMP)
 void GVN::dump(DenseMap<uint32_t, Value*>& d) {
   errs() << "{\n";
   for (DenseMap<uint32_t, Value*>::iterator I = d.begin(),
@@ -641,6 +724,7 @@ void GVN::dump(DenseMap<uint32_t, Value*>& d) {
   }
   errs() << "}\n";
 }
+#endif
 
 /// IsValueFullyAvailableInBlock - Return true if we can prove that the value
 /// we're analyzing is fully available in the specified block.  As we go, keep
@@ -728,7 +812,7 @@ SpeculationFailure:
 /// CoerceAvailableValueToLoadType will succeed.
 static bool CanCoerceMustAliasedValueToLoad(Value *StoredVal,
                                             Type *LoadTy,
-                                            const TargetData &TD) {
+                                            const DataLayout &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 (LoadTy->isStructTy() || LoadTy->isArrayTy() ||
@@ -744,7 +828,6 @@ static bool CanCoerceMustAliasedValueToLoad(Value *StoredVal,
   return true;
 }
 
-
 /// CoerceAvailableValueToLoadType - If we saw a store of a value to memory, and
 /// then a load from a must-aliased pointer of a different type, try to coerce
 /// the stored value.  LoadedTy is the type of the load we want to replace and
@@ -754,7 +837,7 @@ static bool CanCoerceMustAliasedValueToLoad(Value *StoredVal,
 static Value *CoerceAvailableValueToLoadType(Value *StoredVal,
                                              Type *LoadedTy,
                                              Instruction *InsertPt,
-                                             const TargetData &TD) {
+                                             const DataLayout &TD) {
   if (!CanCoerceMustAliasedValueToLoad(StoredVal, LoadedTy, TD))
     return 0;
 
@@ -767,24 +850,25 @@ static Value *CoerceAvailableValueToLoadType(Value *StoredVal,
   // If the store and reload are the same size, we can always reuse it.
   if (StoreSize == LoadSize) {
     // Pointer to Pointer -> use bitcast.
-    if (StoredValTy->isPointerTy() && LoadedTy->isPointerTy())
+    if (StoredValTy->getScalarType()->isPointerTy() &&
+        LoadedTy->getScalarType()->isPointerTy())
       return new BitCastInst(StoredVal, LoadedTy, "", InsertPt);
 
     // Convert source pointers to integers, which can be bitcast.
-    if (StoredValTy->isPointerTy()) {
-      StoredValTy = TD.getIntPtrType(StoredValTy->getContext());
+    if (StoredValTy->getScalarType()->isPointerTy()) {
+      StoredValTy = TD.getIntPtrType(StoredValTy);
       StoredVal = new PtrToIntInst(StoredVal, StoredValTy, "", InsertPt);
     }
 
     Type *TypeToCastTo = LoadedTy;
-    if (TypeToCastTo->isPointerTy())
-      TypeToCastTo = TD.getIntPtrType(StoredValTy->getContext());
+    if (TypeToCastTo->getScalarType()->isPointerTy())
+      TypeToCastTo = TD.getIntPtrType(TypeToCastTo);
 
     if (StoredValTy != TypeToCastTo)
       StoredVal = new BitCastInst(StoredVal, TypeToCastTo, "", InsertPt);
 
     // Cast to pointer if the load needs a pointer type.
-    if (LoadedTy->isPointerTy())
+    if (LoadedTy->getScalarType()->isPointerTy())
       StoredVal = new IntToPtrInst(StoredVal, LoadedTy, "", InsertPt);
 
     return StoredVal;
@@ -796,8 +880,8 @@ static Value *CoerceAvailableValueToLoadType(Value *StoredVal,
   assert(StoreSize >= LoadSize && "CanCoerceMustAliasedValueToLoad fail");
 
   // Convert source pointers to integers, which can be manipulated.
-  if (StoredValTy->isPointerTy()) {
-    StoredValTy = TD.getIntPtrType(StoredValTy->getContext());
+  if (StoredValTy->getScalarType()->isPointerTy()) {
+    StoredValTy = TD.getIntPtrType(StoredValTy);
     StoredVal = new PtrToIntInst(StoredVal, StoredValTy, "", InsertPt);
   }
 
@@ -822,7 +906,7 @@ static Value *CoerceAvailableValueToLoadType(Value *StoredVal,
     return StoredVal;
 
   // If the result is a pointer, inttoptr.
-  if (LoadedTy->isPointerTy())
+  if (LoadedTy->getScalarType()->isPointerTy())
     return new IntToPtrInst(StoredVal, LoadedTy, "inttoptr", InsertPt);
 
   // Otherwise, bitcast.
@@ -840,15 +924,15 @@ static Value *CoerceAvailableValueToLoadType(Value *StoredVal,
 static int AnalyzeLoadFromClobberingWrite(Type *LoadTy, Value *LoadPtr,
                                           Value *WritePtr,
                                           uint64_t WriteSizeInBits,
-                                          const TargetData &TD) {
+                                          const DataLayout &TD) {
   // If the loaded or stored value is a first class array or struct, don't try
   // to transform them.  We need to be able to bitcast to integer.
   if (LoadTy->isStructTy() || LoadTy->isArrayTy())
     return -1;
 
   int64_t StoreOffset = 0, LoadOffset = 0;
-  Value *StoreBase = GetPointerBaseWithConstantOffset(WritePtr, StoreOffset,TD);
-  Value *LoadBase = GetPointerBaseWithConstantOffset(LoadPtr, LoadOffset, TD);
+  Value *StoreBase = GetPointerBaseWithConstantOffset(WritePtr,StoreOffset,&TD);
+  Value *LoadBase = GetPointerBaseWithConstantOffset(LoadPtr, LoadOffset, &TD);
   if (StoreBase != LoadBase)
     return -1;
 
@@ -913,7 +997,7 @@ static int AnalyzeLoadFromClobberingWrite(Type *LoadTy, Value *LoadPtr,
 /// memdep query of a load that ends up being a clobbering store.
 static int AnalyzeLoadFromClobberingStore(Type *LoadTy, Value *LoadPtr,
                                           StoreInst *DepSI,
-                                          const TargetData &TD) {
+                                          const DataLayout &TD) {
   // Cannot handle reading from store of first-class aggregate yet.
   if (DepSI->getValueOperand()->getType()->isStructTy() ||
       DepSI->getValueOperand()->getType()->isArrayTy())
@@ -929,7 +1013,7 @@ static int AnalyzeLoadFromClobberingStore(Type *LoadTy, Value *LoadPtr,
 /// memdep query of a load that ends up being clobbered by another load.  See if
 /// the other load can feed into the second load.
 static int AnalyzeLoadFromClobberingLoad(Type *LoadTy, Value *LoadPtr,
-                                         LoadInst *DepLI, const TargetData &TD){
+                                         LoadInst *DepLI, const DataLayout &TD){
   // Cannot handle reading from store of first-class aggregate yet.
   if (DepLI->getType()->isStructTy() || DepLI->getType()->isArrayTy())
     return -1;
@@ -943,7 +1027,7 @@ static int AnalyzeLoadFromClobberingLoad(Type *LoadTy, Value *LoadPtr,
   // then we should widen it!
   int64_t LoadOffs = 0;
   const Value *LoadBase =
-    GetPointerBaseWithConstantOffset(LoadPtr, LoadOffs, TD);
+    GetPointerBaseWithConstantOffset(LoadPtr, LoadOffs, &TD);
   unsigned LoadSize = TD.getTypeStoreSize(LoadTy);
 
   unsigned Size = MemoryDependenceAnalysis::
@@ -957,7 +1041,7 @@ static int AnalyzeLoadFromClobberingLoad(Type *LoadTy, Value *LoadPtr,
 
 static int AnalyzeLoadFromClobberingMemInst(Type *LoadTy, Value *LoadPtr,
                                             MemIntrinsic *MI,
-                                            const TargetData &TD) {
+                                            const DataLayout &TD) {
   // If the mem operation is a non-constant size, we can't handle it.
   ConstantInt *SizeCst = dyn_cast<ConstantInt>(MI->getLength());
   if (SizeCst == 0) return -1;
@@ -1007,7 +1091,7 @@ static int AnalyzeLoadFromClobberingMemInst(Type *LoadTy, Value *LoadPtr,
 /// before we give up.
 static Value *GetStoreValueForLoad(Value *SrcVal, unsigned Offset,
                                    Type *LoadTy,
-                                   Instruction *InsertPt, const TargetData &TD){
+                                   Instruction *InsertPt, const DataLayout &TD){
   LLVMContext &Ctx = SrcVal->getType()->getContext();
 
   uint64_t StoreSize = (TD.getTypeSizeInBits(SrcVal->getType()) + 7) / 8;
@@ -1017,8 +1101,9 @@ static Value *GetStoreValueForLoad(Value *SrcVal, unsigned Offset,
 
   // Compute which bits of the stored value are being used by the load.  Convert
   // to an integer type to start with.
-  if (SrcVal->getType()->isPointerTy())
-    SrcVal = Builder.CreatePtrToInt(SrcVal, TD.getIntPtrType(Ctx));
+  if (SrcVal->getType()->getScalarType()->isPointerTy())
+    SrcVal = Builder.CreatePtrToInt(SrcVal,
+        TD.getIntPtrType(SrcVal->getType()));
   if (!SrcVal->getType()->isIntegerTy())
     SrcVal = Builder.CreateBitCast(SrcVal, IntegerType::get(Ctx, StoreSize*8));
 
@@ -1046,7 +1131,7 @@ static Value *GetStoreValueForLoad(Value *SrcVal, unsigned Offset,
 static Value *GetLoadValueForLoad(LoadInst *SrcVal, unsigned Offset,
                                   Type *LoadTy, Instruction *InsertPt,
                                   GVN &gvn) {
-  const TargetData &TD = *gvn.getTargetData();
+  const DataLayout &TD = *gvn.getDataLayout();
   // If Offset+LoadTy exceeds the size of SrcVal, then we must be wanting to
   // widen SrcVal out to a larger load.
   unsigned SrcValSize = TD.getTypeStoreSize(SrcVal->getType());
@@ -1105,7 +1190,7 @@ static Value *GetLoadValueForLoad(LoadInst *SrcVal, unsigned Offset,
 /// memdep query of a load that ends up being a clobbering mem intrinsic.
 static Value *GetMemInstValueForLoad(MemIntrinsic *SrcInst, unsigned Offset,
                                      Type *LoadTy, Instruction *InsertPt,
-                                     const TargetData &TD){
+                                     const DataLayout &TD){
   LLVMContext &Ctx = LoadTy->getContext();
   uint64_t LoadSize = TD.getTypeSizeInBits(LoadTy)/8;
 
@@ -1156,114 +1241,6 @@ static Value *GetMemInstValueForLoad(MemIntrinsic *SrcInst, unsigned Offset,
   return ConstantFoldLoadFromConstPtr(Src, &TD);
 }
 
-namespace {
-
-struct AvailableValueInBlock {
-  /// BB - The basic block in question.
-  BasicBlock *BB;
-  enum ValType {
-    SimpleVal,  // A simple offsetted value that is accessed.
-    LoadVal,    // A value produced by a load.
-    MemIntrin   // A memory intrinsic which is loaded from.
-  };
-
-  /// V - The value that is live out of the block.
-  PointerIntPair<Value *, 2, ValType> Val;
-
-  /// Offset - The byte offset in Val that is interesting for the load query.
-  unsigned Offset;
-
-  static AvailableValueInBlock get(BasicBlock *BB, Value *V,
-                                   unsigned Offset = 0) {
-    AvailableValueInBlock Res;
-    Res.BB = BB;
-    Res.Val.setPointer(V);
-    Res.Val.setInt(SimpleVal);
-    Res.Offset = Offset;
-    return Res;
-  }
-
-  static AvailableValueInBlock getMI(BasicBlock *BB, MemIntrinsic *MI,
-                                     unsigned Offset = 0) {
-    AvailableValueInBlock Res;
-    Res.BB = BB;
-    Res.Val.setPointer(MI);
-    Res.Val.setInt(MemIntrin);
-    Res.Offset = Offset;
-    return Res;
-  }
-
-  static AvailableValueInBlock getLoad(BasicBlock *BB, LoadInst *LI,
-                                       unsigned Offset = 0) {
-    AvailableValueInBlock Res;
-    Res.BB = BB;
-    Res.Val.setPointer(LI);
-    Res.Val.setInt(LoadVal);
-    Res.Offset = Offset;
-    return Res;
-  }
-
-  bool isSimpleValue() const { return Val.getInt() == SimpleVal; }
-  bool isCoercedLoadValue() const { return Val.getInt() == LoadVal; }
-  bool isMemIntrinValue() const { return Val.getInt() == MemIntrin; }
-
-  Value *getSimpleValue() const {
-    assert(isSimpleValue() && "Wrong accessor");
-    return Val.getPointer();
-  }
-
-  LoadInst *getCoercedLoadValue() const {
-    assert(isCoercedLoadValue() && "Wrong accessor");
-    return cast<LoadInst>(Val.getPointer());
-  }
-
-  MemIntrinsic *getMemIntrinValue() const {
-    assert(isMemIntrinValue() && "Wrong accessor");
-    return cast<MemIntrinsic>(Val.getPointer());
-  }
-
-  /// MaterializeAdjustedValue - Emit code into this block to adjust the value
-  /// defined here to the specified type.  This handles various coercion cases.
-  Value *MaterializeAdjustedValue(Type *LoadTy, GVN &gvn) const {
-    Value *Res;
-    if (isSimpleValue()) {
-      Res = getSimpleValue();
-      if (Res->getType() != LoadTy) {
-        const TargetData *TD = gvn.getTargetData();
-        assert(TD && "Need target data to handle type mismatch case");
-        Res = GetStoreValueForLoad(Res, Offset, LoadTy, BB->getTerminator(),
-                                   *TD);
-
-        DEBUG(dbgs() << "GVN COERCED NONLOCAL VAL:\nOffset: " << Offset << "  "
-                     << *getSimpleValue() << '\n'
-                     << *Res << '\n' << "\n\n\n");
-      }
-    } else if (isCoercedLoadValue()) {
-      LoadInst *Load = getCoercedLoadValue();
-      if (Load->getType() == LoadTy && Offset == 0) {
-        Res = Load;
-      } else {
-        Res = GetLoadValueForLoad(Load, Offset, LoadTy, BB->getTerminator(),
-                                  gvn);
-
-        DEBUG(dbgs() << "GVN COERCED NONLOCAL LOAD:\nOffset: " << Offset << "  "
-                     << *getCoercedLoadValue() << '\n'
-                     << *Res << '\n' << "\n\n\n");
-      }
-    } else {
-      const TargetData *TD = gvn.getTargetData();
-      assert(TD && "Need target data to handle type mismatch case");
-      Res = GetMemInstValueForLoad(getMemIntrinValue(), Offset,
-                                   LoadTy, BB->getTerminator(), *TD);
-      DEBUG(dbgs() << "GVN COERCED NONLOCAL MEM INTRIN:\nOffset: " << Offset
-                   << "  " << *getMemIntrinValue() << '\n'
-                   << *Res << '\n' << "\n\n\n");
-    }
-    return Res;
-  }
-};
-
-} // end anonymous namespace
 
 /// ConstructSSAForLoadSet - Given a set of loads specified by ValuesPerBlock,
 /// construct SSA form, allowing us to eliminate LI.  This returns the value
@@ -1299,7 +1276,7 @@ static Value *ConstructSSAForLoadSet(LoadInst *LI,
   Value *V = SSAUpdate.GetValueInMiddleOfBlock(LI->getParent());
 
   // If new PHI nodes were created, notify alias analysis.
-  if (V->getType()->isPointerTy()) {
+  if (V->getType()->getScalarType()->isPointerTy()) {
     AliasAnalysis *AA = gvn.getAliasAnalysis();
 
     for (unsigned i = 0, e = NewPHIs.size(); i != e; ++i)
@@ -1320,48 +1297,59 @@ static Value *ConstructSSAForLoadSet(LoadInst *LI,
   return V;
 }
 
+Value *AvailableValueInBlock::MaterializeAdjustedValue(Type *LoadTy, GVN &gvn) const {
+  Value *Res;
+  if (isSimpleValue()) {
+    Res = getSimpleValue();
+    if (Res->getType() != LoadTy) {
+      const DataLayout *TD = gvn.getDataLayout();
+      assert(TD && "Need target data to handle type mismatch case");
+      Res = GetStoreValueForLoad(Res, Offset, LoadTy, BB->getTerminator(),
+                                 *TD);
+  
+      DEBUG(dbgs() << "GVN COERCED NONLOCAL VAL:\nOffset: " << Offset << "  "
+                   << *getSimpleValue() << '\n'
+                   << *Res << '\n' << "\n\n\n");
+    }
+  } else if (isCoercedLoadValue()) {
+    LoadInst *Load = getCoercedLoadValue();
+    if (Load->getType() == LoadTy && Offset == 0) {
+      Res = Load;
+    } else {
+      Res = GetLoadValueForLoad(Load, Offset, LoadTy, BB->getTerminator(),
+                                gvn);
+  
+      DEBUG(dbgs() << "GVN COERCED NONLOCAL LOAD:\nOffset: " << Offset << "  "
+                   << *getCoercedLoadValue() << '\n'
+                   << *Res << '\n' << "\n\n\n");
+    }
+  } else {
+    const DataLayout *TD = gvn.getDataLayout();
+    assert(TD && "Need target data to handle type mismatch case");
+    Res = GetMemInstValueForLoad(getMemIntrinValue(), Offset,
+                                 LoadTy, BB->getTerminator(), *TD);
+    DEBUG(dbgs() << "GVN COERCED NONLOCAL MEM INTRIN:\nOffset: " << Offset
+                 << "  " << *getMemIntrinValue() << '\n'
+                 << *Res << '\n' << "\n\n\n");
+  }
+  return Res;
+}
+
 static bool isLifetimeStart(const Instruction *Inst) {
   if (const IntrinsicInst* II = dyn_cast<IntrinsicInst>(Inst))
     return II->getIntrinsicID() == Intrinsic::lifetime_start;
   return false;
 }
 
-/// processNonLocalLoad - Attempt to eliminate a load whose dependencies are
-/// non-local by performing PHI construction.
-bool GVN::processNonLocalLoad(LoadInst *LI) {
-  // Find the non-local dependencies of the load.
-  SmallVector<NonLocalDepResult, 64> Deps;
-  AliasAnalysis::Location Loc = VN.getAliasAnalysis()->getLocation(LI);
-  MD->getNonLocalPointerDependency(Loc, true, LI->getParent(), Deps);
-  //DEBUG(dbgs() << "INVESTIGATING NONLOCAL LOAD: "
-  //             << Deps.size() << *LI << '\n');
-
-  // If we had to process more than one hundred blocks to find the
-  // dependencies, this load isn't worth worrying about.  Optimizing
-  // it will be too expensive.
-  unsigned NumDeps = Deps.size();
-  if (NumDeps > 100)
-    return false;
-
-  // If we had a phi translation failure, we'll have a single entry which is a
-  // clobber in the current block.  Reject this early.
-  if (NumDeps == 1 &&
-      !Deps[0].getResult().isDef() && !Deps[0].getResult().isClobber()) {
-    DEBUG(
-      dbgs() << "GVN: non-local load ";
-      WriteAsOperand(dbgs(), LI);
-      dbgs() << " has unknown dependencies\n";
-    );
-    return false;
-  }
+void GVN::AnalyzeLoadAvailability(LoadInst *LI, LoadDepVect &Deps, 
+                                  AvailValInBlkVect &ValuesPerBlock,
+                                  UnavailBlkVect &UnavailableBlocks) {
 
   // Filter out useless results (non-locals, etc).  Keep track of the blocks
   // where we have a value available in repl, also keep track of whether we see
   // dependencies that produce an unknown value for the load (such as a call
   // that could potentially clobber the load).
-  SmallVector<AvailableValueInBlock, 64> ValuesPerBlock;
-  SmallVector<BasicBlock*, 64> UnavailableBlocks;
-
+  unsigned NumDeps = Deps.size();
   for (unsigned i = 0, e = NumDeps; i != e; ++i) {
     BasicBlock *DepBB = Deps[i].getBB();
     MemDepResult DepInfo = Deps[i].getResult();
@@ -1436,7 +1424,7 @@ bool GVN::processNonLocalLoad(LoadInst *LI) {
     Instruction *DepInst = DepInfo.getInst();
 
     // Loading the allocation -> undef.
-    if (isa<AllocaInst>(DepInst) || isMallocLikeFn(DepInst) ||
+    if (isa<AllocaInst>(DepInst) || isMallocLikeFn(DepInst, TLI) ||
         // Loading immediately after lifetime begin -> undef.
         isLifetimeStart(DepInst)) {
       ValuesPerBlock.push_back(AvailableValueInBlock::get(DepBB,
@@ -1477,35 +1465,11 @@ bool GVN::processNonLocalLoad(LoadInst *LI) {
     }
 
     UnavailableBlocks.push_back(DepBB);
-    continue;
   }
+}
 
-  // If we have no predecessors that produce a known value for this load, exit
-  // early.
-  if (ValuesPerBlock.empty()) return false;
-
-  // If all of the instructions we depend on produce a known value for this
-  // load, then it is fully redundant and we can use PHI insertion to compute
-  // its value.  Insert PHIs and remove the fully redundant value now.
-  if (UnavailableBlocks.empty()) {
-    DEBUG(dbgs() << "GVN REMOVING NONLOCAL LOAD: " << *LI << '\n');
-
-    // Perform PHI construction.
-    Value *V = ConstructSSAForLoadSet(LI, ValuesPerBlock, *this);
-    LI->replaceAllUsesWith(V);
-
-    if (isa<PHINode>(V))
-      V->takeName(LI);
-    if (V->getType()->isPointerTy())
-      MD->invalidateCachedPointerInfo(V);
-    markInstructionForDeletion(LI);
-    ++NumGVNLoad;
-    return true;
-  }
-
-  if (!EnablePRE || !EnableLoadPRE)
-    return false;
-
+bool GVN::PerformLoadPRE(LoadInst *LI, AvailValInBlkVect &ValuesPerBlock, 
+                         UnavailBlkVect &UnavailableBlocks) {
   // Okay, we have *some* definitions of the value.  This means that the value
   // is available in some of our (transitive) predecessors.  Lets think about
   // doing PRE of this load.  This will involve inserting a new load into the
@@ -1523,10 +1487,7 @@ bool GVN::processNonLocalLoad(LoadInst *LI) {
   BasicBlock *LoadBB = LI->getParent();
   BasicBlock *TmpBB = LoadBB;
 
-  bool isSinglePred = false;
-  bool allSingleSucc = true;
   while (TmpBB->getSinglePredecessor()) {
-    isSinglePred = true;
     TmpBB = TmpBB->getSinglePredecessor();
     if (TmpBB == LoadBB) // Infinite (unreachable) loop.
       return false;
@@ -1545,28 +1506,6 @@ bool GVN::processNonLocalLoad(LoadInst *LI) {
   assert(TmpBB);
   LoadBB = TmpBB;
 
-  // FIXME: It is extremely unclear what this loop is doing, other than
-  // artificially restricting loadpre.
-  if (isSinglePred) {
-    bool isHot = false;
-    for (unsigned i = 0, e = ValuesPerBlock.size(); i != e; ++i) {
-      const AvailableValueInBlock &AV = ValuesPerBlock[i];
-      if (AV.isSimpleValue())
-        // "Hot" Instruction is in some loop (because it dominates its dep.
-        // instruction).
-        if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(AV.getSimpleValue()))
-          if (DT->dominates(LI, I)) {
-            isHot = true;
-            break;
-          }
-    }
-
-    // We are interested only in "hot" instructions. We don't want to do any
-    // mis-optimizations here.
-    if (!isHot)
-      return false;
-  }
-
   // Check to see how many predecessors have the loaded value fully
   // available.
   DenseMap<BasicBlock*, Value*> PredLoads;
@@ -1576,7 +1515,7 @@ bool GVN::processNonLocalLoad(LoadInst *LI) {
   for (unsigned i = 0, e = UnavailableBlocks.size(); i != e; ++i)
     FullyAvailableBlocks[UnavailableBlocks[i]] = false;
 
-  SmallVector<std::pair<TerminatorInst*, unsigned>, 4> NeedToSplit;
+  SmallVector<BasicBlock *, 4> CriticalEdgePred;
   for (pred_iterator PI = pred_begin(LoadBB), E = pred_end(LoadBB);
        PI != E; ++PI) {
     BasicBlock *Pred = *PI;
@@ -1599,20 +1538,14 @@ bool GVN::processNonLocalLoad(LoadInst *LI) {
         return false;
       }
 
-      unsigned SuccNum = GetSuccessorNumber(Pred, LoadBB);
-      NeedToSplit.push_back(std::make_pair(Pred->getTerminator(), SuccNum));
+      CriticalEdgePred.push_back(Pred);
     }
   }
 
-  if (!NeedToSplit.empty()) {
-    toSplit.append(NeedToSplit.begin(), NeedToSplit.end());
-    return false;
-  }
-
   // Decide whether PRE is profitable for this load.
   unsigned NumUnavailablePreds = PredLoads.size();
   assert(NumUnavailablePreds != 0 &&
-         "Fully available value should be eliminated above!");
+         "Fully available value should already be eliminated!");
 
   // If this load is unavailable in multiple predecessors, reject it.
   // FIXME: If we could restructure the CFG, we could make a common pred with
@@ -1621,6 +1554,17 @@ bool GVN::processNonLocalLoad(LoadInst *LI) {
   if (NumUnavailablePreds != 1)
       return false;
 
+  // Split critical edges, and update the unavailable predecessors accordingly.
+  for (SmallVectorImpl<BasicBlock *>::iterator I = CriticalEdgePred.begin(),
+         E = CriticalEdgePred.end(); I != E; I++) {
+    BasicBlock *OrigPred = *I;
+    BasicBlock *NewPred = splitCriticalEdges(OrigPred, LoadBB);
+    PredLoads.erase(OrigPred);
+    PredLoads[NewPred] = 0;
+    DEBUG(dbgs() << "Split critical edge " << OrigPred->getName() << "->"
+                 << LoadBB->getName() << '\n');
+  }
+
   // Check if the load can safely be moved to all the unavailable predecessors.
   bool CanDoPRE = true;
   SmallVector<Instruction*, 8> NewInsts;
@@ -1636,13 +1580,8 @@ bool GVN::processNonLocalLoad(LoadInst *LI) {
     // pointer if it is not available.
     PHITransAddr Address(LI->getPointerOperand(), TD);
     Value *LoadPtr = 0;
-    if (allSingleSucc) {
-      LoadPtr = Address.PHITranslateWithInsertion(LoadBB, UnavailablePred,
-                                                  *DT, NewInsts);
-    } else {
-      Address.PHITranslateValue(LoadBB, UnavailablePred, DT);
-      LoadPtr = Address.getAddr();
-    }
+    LoadPtr = Address.PHITranslateWithInsertion(LoadBB, UnavailablePred,
+                                                *DT, NewInsts);
 
     // If we couldn't find or insert a computation of this phi translated value,
     // we fail PRE.
@@ -1653,24 +1592,6 @@ bool GVN::processNonLocalLoad(LoadInst *LI) {
       break;
     }
 
-    // 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;
   }
 
@@ -1680,7 +1601,9 @@ bool GVN::processNonLocalLoad(LoadInst *LI) {
       if (MD) MD->removeInstruction(I);
       I->eraseFromParent();
     }
-    return false;
+    // HINT:Don't revert the edge-splitting as following transformation may 
+    // also need to split these critial edges.
+    return !CriticalEdgePred.empty();
   }
 
   // Okay, we can eliminate this load by inserting a reload in the predecessor
@@ -1728,14 +1651,80 @@ bool GVN::processNonLocalLoad(LoadInst *LI) {
   LI->replaceAllUsesWith(V);
   if (isa<PHINode>(V))
     V->takeName(LI);
-  if (V->getType()->isPointerTy())
+  if (V->getType()->getScalarType()->isPointerTy())
     MD->invalidateCachedPointerInfo(V);
   markInstructionForDeletion(LI);
   ++NumPRELoad;
   return true;
 }
 
-static void patchReplacementInstruction(Value *Repl, Instruction *I) {
+/// processNonLocalLoad - Attempt to eliminate a load whose dependencies are
+/// non-local by performing PHI construction.
+bool GVN::processNonLocalLoad(LoadInst *LI) {
+  // Step 1: Find the non-local dependencies of the load.
+  LoadDepVect Deps;
+  AliasAnalysis::Location Loc = VN.getAliasAnalysis()->getLocation(LI);
+  MD->getNonLocalPointerDependency(Loc, true, LI->getParent(), Deps);
+
+  // If we had to process more than one hundred blocks to find the
+  // dependencies, this load isn't worth worrying about.  Optimizing
+  // it will be too expensive.
+  unsigned NumDeps = Deps.size();
+  if (NumDeps > 100)
+    return false;
+
+  // If we had a phi translation failure, we'll have a single entry which is a
+  // clobber in the current block.  Reject this early.
+  if (NumDeps == 1 &&
+      !Deps[0].getResult().isDef() && !Deps[0].getResult().isClobber()) {
+    DEBUG(
+      dbgs() << "GVN: non-local load ";
+      WriteAsOperand(dbgs(), LI);
+      dbgs() << " has unknown dependencies\n";
+    );
+    return false;
+  }
+
+  // Step 2: Analyze the availability of the load
+  AvailValInBlkVect ValuesPerBlock;
+  UnavailBlkVect UnavailableBlocks;
+  AnalyzeLoadAvailability(LI, Deps, ValuesPerBlock, UnavailableBlocks);
+
+  // If we have no predecessors that produce a known value for this load, exit
+  // early.
+  if (ValuesPerBlock.empty())
+    return false;
+
+  // Step 3: Eliminate fully redundancy.
+  //
+  // If all of the instructions we depend on produce a known value for this
+  // load, then it is fully redundant and we can use PHI insertion to compute
+  // its value.  Insert PHIs and remove the fully redundant value now.
+  if (UnavailableBlocks.empty()) {
+    DEBUG(dbgs() << "GVN REMOVING NONLOCAL LOAD: " << *LI << '\n');
+
+    // Perform PHI construction.
+    Value *V = ConstructSSAForLoadSet(LI, ValuesPerBlock, *this);
+    LI->replaceAllUsesWith(V);
+
+    if (isa<PHINode>(V))
+      V->takeName(LI);
+    if (V->getType()->getScalarType()->isPointerTy())
+      MD->invalidateCachedPointerInfo(V);
+    markInstructionForDeletion(LI);
+    ++NumGVNLoad;
+    return true;
+  }
+
+  // Step 4: Eliminate partial redundancy.
+  if (!EnablePRE || !EnableLoadPRE)
+    return false;
+
+  return PerformLoadPRE(LI, ValuesPerBlock, UnavailableBlocks);
+}
+
+
+static void patchReplacementInstruction(Instruction *I, Value *Repl) {
   // Patch the replacement so that it is not more restrictive than the value
   // being replaced.
   BinaryOperator *Op = dyn_cast<BinaryOperator>(I);
@@ -1777,8 +1766,8 @@ static void patchReplacementInstruction(Value *Repl, Instruction *I) {
   }
 }
 
-static void patchAndReplaceAllUsesWith(Value *Repl, Instruction *I) {
-  patchReplacementInstruction(Repl, I);
+static void patchAndReplaceAllUsesWith(Instruction *I, Value *Repl) {
+  patchReplacementInstruction(I, Repl);
   I->replaceAllUsesWith(Repl);
 }
 
@@ -1855,7 +1844,7 @@ bool GVN::processLoad(LoadInst *L) {
 
       // Replace the load!
       L->replaceAllUsesWith(AvailVal);
-      if (AvailVal->getType()->isPointerTy())
+      if (AvailVal->getType()->getScalarType()->isPointerTy())
         MD->invalidateCachedPointerInfo(AvailVal);
       markInstructionForDeletion(L);
       ++NumGVNLoad;
@@ -1912,7 +1901,7 @@ bool GVN::processLoad(LoadInst *L) {
 
     // Remove it!
     L->replaceAllUsesWith(StoredVal);
-    if (StoredVal->getType()->isPointerTy())
+    if (StoredVal->getType()->getScalarType()->isPointerTy())
       MD->invalidateCachedPointerInfo(StoredVal);
     markInstructionForDeletion(L);
     ++NumGVNLoad;
@@ -1940,8 +1929,8 @@ bool GVN::processLoad(LoadInst *L) {
     }
 
     // Remove it!
-    patchAndReplaceAllUsesWith(AvailableVal, L);
-    if (DepLI->getType()->isPointerTy())
+    patchAndReplaceAllUsesWith(L, AvailableVal);
+    if (DepLI->getType()->getScalarType()->isPointerTy())
       MD->invalidateCachedPointerInfo(DepLI);
     markInstructionForDeletion(L);
     ++NumGVNLoad;
@@ -1951,7 +1940,7 @@ bool GVN::processLoad(LoadInst *L) {
   // If this load really doesn't depend on anything, then we must be loading an
   // undef value.  This can happen when loading for a fresh allocation with no
   // intervening stores, for example.
-  if (isa<AllocaInst>(DepInst) || isMallocLikeFn(DepInst)) {
+  if (isa<AllocaInst>(DepInst) || isMallocLikeFn(DepInst, TLI)) {
     L->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(L->getType()));
     markInstructionForDeletion(L);
     ++NumGVNLoad;
@@ -2004,22 +1993,13 @@ Value *GVN::findLeader(const BasicBlock *BB, uint32_t num) {
 /// use is dominated by the given basic block.  Returns the number of uses that
 /// were replaced.
 unsigned GVN::replaceAllDominatedUsesWith(Value *From, Value *To,
-                                          const BasicBlock *Root) {
+                                          const BasicBlockEdge &Root) {
   unsigned Count = 0;
   for (Value::use_iterator UI = From->use_begin(), UE = From->use_end();
        UI != UE; ) {
     Use &U = (UI++).getUse();
 
-    // If From occurs as a phi node operand then the use implicitly lives in the
-    // corresponding incoming block.  Otherwise it is the block containing the
-    // user that must be dominated by Root.
-    BasicBlock *UsingBlock;
-    if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(U.getUser()))
-      UsingBlock = PN->getIncomingBlock(U);
-    else
-      UsingBlock = cast<Instruction>(U.getUser())->getParent();
-
-    if (DT->dominates(Root, UsingBlock)) {
+    if (DT->dominates(Root, U)) {
       U.set(To);
       ++Count;
     }
@@ -2027,13 +2007,34 @@ unsigned GVN::replaceAllDominatedUsesWith(Value *From, Value *To,
   return Count;
 }
 
+/// isOnlyReachableViaThisEdge - There is an edge from 'Src' to 'Dst'.  Return
+/// true if every path from the entry block to 'Dst' passes via this edge.  In
+/// particular 'Dst' must not be reachable via another edge from 'Src'.
+static bool isOnlyReachableViaThisEdge(const BasicBlockEdge &E,
+                                       DominatorTree *DT) {
+  // While in theory it is interesting to consider the case in which Dst has
+  // more than one predecessor, because Dst might be part of a loop which is
+  // only reachable from Src, in practice it is pointless since at the time
+  // GVN runs all such loops have preheaders, which means that Dst will have
+  // been changed to have only one predecessor, namely Src.
+  const BasicBlock *Pred = E.getEnd()->getSinglePredecessor();
+  const BasicBlock *Src = E.getStart();
+  assert((!Pred || Pred == Src) && "No edge between these basic blocks!");
+  (void)Src;
+  return Pred != 0;
+}
+
 /// propagateEquality - The given values are known to be equal in every block
 /// dominated by 'Root'.  Exploit this, for example by replacing 'LHS' with
 /// 'RHS' everywhere in the scope.  Returns whether a change was made.
-bool GVN::propagateEquality(Value *LHS, Value *RHS, const BasicBlock *Root) {
+bool GVN::propagateEquality(Value *LHS, Value *RHS,
+                            const BasicBlockEdge &Root) {
   SmallVector<std::pair<Value*, Value*>, 4> Worklist;
   Worklist.push_back(std::make_pair(LHS, RHS));
   bool Changed = false;
+  // For speed, compute a conservative fast approximation to
+  // DT->dominates(Root, Root.getEnd());
+  bool RootDominatesEnd = isOnlyReachableViaThisEdge(Root, DT);
 
   while (!Worklist.empty()) {
     std::pair<Value*, Value*> Item = Worklist.pop_back_val();
@@ -2065,9 +2066,6 @@ bool GVN::propagateEquality(Value *LHS, Value *RHS, const BasicBlock *Root) {
         LVN = RVN;
       }
     }
-    assert((!isa<Instruction>(RHS) ||
-            DT->properlyDominates(cast<Instruction>(RHS)->getParent(), Root)) &&
-           "Instruction doesn't dominate scope!");
 
     // If value numbering later sees that an instruction in the scope is equal
     // to 'LHS' then ensure it will be turned into 'RHS'.  In order to preserve
@@ -2076,8 +2074,10 @@ bool GVN::propagateEquality(Value *LHS, Value *RHS, const BasicBlock *Root) {
     // if RHS is an instruction (if an instruction in the scope is morphed into
     // LHS then it will be turned into RHS by the next GVN iteration anyway, so
     // using the leader table is about compiling faster, not optimizing better).
-    if (!isa<Instruction>(RHS))
-      addToLeaderTable(LVN, RHS, Root);
+    // The leader table only tracks basic blocks, not edges. Only add to if we
+    // have the simple case where the edge dominates the end.
+    if (RootDominatesEnd && !isa<Instruction>(RHS))
+      addToLeaderTable(LVN, RHS, Root.getEnd());
 
     // Replace all occurrences of 'LHS' with 'RHS' everywhere in the scope.  As
     // LHS always has at least one use that is not dominated by Root, this will
@@ -2136,7 +2136,7 @@ bool GVN::propagateEquality(Value *LHS, Value *RHS, const BasicBlock *Root) {
       // If the number we were assigned was brand new then there is no point in
       // looking for an instruction realizing it: there cannot be one!
       if (Num < NextNum) {
-        Value *NotCmp = findLeader(Root, Num);
+        Value *NotCmp = findLeader(Root.getEnd(), Num);
         if (NotCmp && isa<Instruction>(NotCmp)) {
           unsigned NumReplacements =
             replaceAllDominatedUsesWith(NotCmp, NotVal, Root);
@@ -2146,7 +2146,10 @@ bool GVN::propagateEquality(Value *LHS, Value *RHS, const BasicBlock *Root) {
       }
       // Ensure that any instruction in scope that gets the "A < B" value number
       // is replaced with false.
-      addToLeaderTable(Num, NotVal, Root);
+      // The leader table only tracks basic blocks, not edges. Only add to if we
+      // have the simple case where the edge dominates the end.
+      if (RootDominatesEnd)
+        addToLeaderTable(Num, NotVal, Root.getEnd());
 
       continue;
     }
@@ -2155,22 +2158,6 @@ bool GVN::propagateEquality(Value *LHS, Value *RHS, const BasicBlock *Root) {
   return Changed;
 }
 
-/// isOnlyReachableViaThisEdge - There is an edge from 'Src' to 'Dst'.  Return
-/// true if every path from the entry block to 'Dst' passes via this edge.  In
-/// particular 'Dst' must not be reachable via another edge from 'Src'.
-static bool isOnlyReachableViaThisEdge(BasicBlock *Src, BasicBlock *Dst,
-                                       DominatorTree *DT) {
-  // While in theory it is interesting to consider the case in which Dst has
-  // more than one predecessor, because Dst might be part of a loop which is
-  // only reachable from Src, in practice it is pointless since at the time
-  // GVN runs all such loops have preheaders, which means that Dst will have
-  // been changed to have only one predecessor, namely Src.
-  BasicBlock *Pred = Dst->getSinglePredecessor();
-  assert((!Pred || Pred == Src) && "No edge between these basic blocks!");
-  (void)Src;
-  return Pred != 0;
-}
-
 /// processInstruction - When calculating availability, handle an instruction
 /// by inserting it into the appropriate sets
 bool GVN::processInstruction(Instruction *I) {
@@ -2184,7 +2171,7 @@ bool GVN::processInstruction(Instruction *I) {
   // "%z = and i32 %x, %y" becomes "%z = and i32 %x, %x" which we now simplify.
   if (Value *V = SimplifyInstruction(I, TD, TLI, DT)) {
     I->replaceAllUsesWith(V);
-    if (MD && V->getType()->isPointerTy())
+    if (MD && V->getType()->getScalarType()->isPointerTy())
       MD->invalidateCachedPointerInfo(V);
     markInstructionForDeletion(I);
     ++NumGVNSimpl;
@@ -2210,18 +2197,20 @@ bool GVN::processInstruction(Instruction *I) {
 
     BasicBlock *TrueSucc = BI->getSuccessor(0);
     BasicBlock *FalseSucc = BI->getSuccessor(1);
+    // Avoid multiple edges early.
+    if (TrueSucc == FalseSucc)
+      return false;
+
     BasicBlock *Parent = BI->getParent();
     bool Changed = false;
 
-    if (isOnlyReachableViaThisEdge(Parent, TrueSucc, DT))
-      Changed |= propagateEquality(BranchCond,
-                                   ConstantInt::getTrue(TrueSucc->getContext()),
-                                   TrueSucc);
+    Value *TrueVal = ConstantInt::getTrue(TrueSucc->getContext());
+    BasicBlockEdge TrueE(Parent, TrueSucc);
+    Changed |= propagateEquality(BranchCond, TrueVal, TrueE);
 
-    if (isOnlyReachableViaThisEdge(Parent, FalseSucc, DT))
-      Changed |= propagateEquality(BranchCond,
-                                   ConstantInt::getFalse(FalseSucc->getContext()),
-                                   FalseSucc);
+    Value *FalseVal = ConstantInt::getFalse(FalseSucc->getContext());
+    BasicBlockEdge FalseE(Parent, FalseSucc);
+    Changed |= propagateEquality(BranchCond, FalseVal, FalseE);
 
     return Changed;
   }
@@ -2231,11 +2220,20 @@ bool GVN::processInstruction(Instruction *I) {
     Value *SwitchCond = SI->getCondition();
     BasicBlock *Parent = SI->getParent();
     bool Changed = false;
+
+    // Remember how many outgoing edges there are to every successor.
+    SmallDenseMap<BasicBlock *, unsigned, 16> SwitchEdges;
+    for (unsigned i = 0, n = SI->getNumSuccessors(); i != n; ++i)
+      ++SwitchEdges[SI->getSuccessor(i)];
+
     for (SwitchInst::CaseIt i = SI->case_begin(), e = SI->case_end();
          i != e; ++i) {
       BasicBlock *Dst = i.getCaseSuccessor();
-      if (isOnlyReachableViaThisEdge(Parent, Dst, DT))
-        Changed |= propagateEquality(SwitchCond, i.getCaseValue(), Dst);
+      // If there is only a single edge, propagate the case value into it.
+      if (SwitchEdges.lookup(Dst) == 1) {
+        BasicBlockEdge E(Parent, Dst);
+        Changed |= propagateEquality(SwitchCond, i.getCaseValue(), E);
+      }
     }
     return Changed;
   }
@@ -2272,8 +2270,8 @@ bool GVN::processInstruction(Instruction *I) {
   }
 
   // Remove it!
-  patchAndReplaceAllUsesWith(repl, I);
-  if (MD && repl->getType()->isPointerTy())
+  patchAndReplaceAllUsesWith(I, repl);
+  if (MD && repl->getType()->getScalarType()->isPointerTy())
     MD->invalidateCachedPointerInfo(repl);
   markInstructionForDeletion(I);
   return true;
@@ -2284,7 +2282,7 @@ bool GVN::runOnFunction(Function& F) {
   if (!NoLoads)
     MD = &getAnalysis<MemoryDependenceAnalysis>();
   DT = &getAnalysis<DominatorTree>();
-  TD = getAnalysisIfAvailable<TargetData>();
+  TD = getAnalysisIfAvailable<DataLayout>();
   TLI = &getAnalysis<TargetLibraryInfo>();
   VN.setAliasAnalysis(&getAnalysis<AliasAnalysis>());
   VN.setMemDep(MD);
@@ -2308,8 +2306,6 @@ bool GVN::runOnFunction(Function& F) {
   while (ShouldContinue) {
     DEBUG(dbgs() << "GVN iteration: " << Iteration << "\n");
     ShouldContinue = iterateOnFunction(F);
-    if (splitCriticalEdges())
-      ShouldContinue = true;
     Changed |= ShouldContinue;
     ++Iteration;
   }
@@ -2321,6 +2317,7 @@ bool GVN::runOnFunction(Function& F) {
       Changed |= PREChanged;
     }
   }
+
   // FIXME: Should perform GVN again after PRE does something.  PRE can move
   // computations into blocks where they become fully redundant.  Note that
   // we can't do this until PRE's critical edge splitting updates memdep.
@@ -2355,12 +2352,12 @@ bool GVN::processBlock(BasicBlock *BB) {
     if (!AtStart)
       --BI;
 
-    for (SmallVector<Instruction*, 4>::iterator I = InstrsToErase.begin(),
+    for (SmallVectorImpl<Instruction *>::iterator I = InstrsToErase.begin(),
          E = InstrsToErase.end(); I != E; ++I) {
       DEBUG(dbgs() << "GVN removed: " << **I << '\n');
       if (MD) MD->removeInstruction(*I);
-      (*I)->eraseFromParent();
       DEBUG(verifyRemoved(*I));
+      (*I)->eraseFromParent();
     }
     InstrsToErase.clear();
 
@@ -2377,7 +2374,7 @@ 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;
-  DenseMap<BasicBlock*, Value*> predMap;
+  SmallVector<std::pair<Value*, BasicBlock*>, 8> predMap;
   for (df_iterator<BasicBlock*> DI = df_begin(&F.getEntryBlock()),
        DE = df_end(&F.getEntryBlock()); DI != DE; ++DI) {
     BasicBlock *CurrentBlock = *DI;
@@ -2433,19 +2430,22 @@ bool GVN::performPRE(Function &F) {
         if (P == CurrentBlock) {
           NumWithout = 2;
           break;
-        } else if (!DT->dominates(&F.getEntryBlock(), P))  {
+        } else if (!DT->isReachableFromEntry(P))  {
           NumWithout = 2;
           break;
         }
 
         Value* predV = findLeader(P, ValNo);
         if (predV == 0) {
+          predMap.push_back(std::make_pair(static_cast<Value *>(0), P));
           PREPred = P;
           ++NumWithout;
         } else if (predV == CurInst) {
+          /* CurInst dominates this predecessor. */
           NumWithout = 2;
+          break;
         } else {
-          predMap[P] = predV;
+          predMap.push_back(std::make_pair(predV, P));
           ++NumWith;
         }
       }
@@ -2492,15 +2492,14 @@ bool GVN::performPRE(Function &F) {
       // the PRE predecessor.  This is typically because of loads which
       // are not value numbered precisely.
       if (!success) {
-        delete PREInstr;
         DEBUG(verifyRemoved(PREInstr));
+        delete PREInstr;
         continue;
       }
 
       PREInstr->insertBefore(PREPred->getTerminator());
       PREInstr->setName(CurInst->getName() + ".pre");
       PREInstr->setDebugLoc(CurInst->getDebugLoc());
-      predMap[PREPred] = PREInstr;
       VN.add(PREInstr, ValNo);
       ++NumGVNPRE;
 
@@ -2508,20 +2507,21 @@ bool GVN::performPRE(Function &F) {
       addToLeaderTable(ValNo, PREInstr, PREPred);
 
       // Create a PHI to make the value available in this block.
-      pred_iterator PB = pred_begin(CurrentBlock), PE = pred_end(CurrentBlock);
-      PHINode* Phi = PHINode::Create(CurInst->getType(), std::distance(PB, PE),
+      PHINode* Phi = PHINode::Create(CurInst->getType(), predMap.size(),
                                      CurInst->getName() + ".pre-phi",
                                      CurrentBlock->begin());
-      for (pred_iterator PI = PB; PI != PE; ++PI) {
-        BasicBlock *P = *PI;
-        Phi->addIncoming(predMap[P], P);
+      for (unsigned i = 0, e = predMap.size(); i != e; ++i) {
+        if (Value *V = predMap[i].first)
+          Phi->addIncoming(V, predMap[i].second);
+        else
+          Phi->addIncoming(PREInstr, PREPred);
       }
 
       VN.add(Phi, ValNo);
       addToLeaderTable(ValNo, Phi, CurrentBlock);
       Phi->setDebugLoc(CurInst->getDebugLoc());
       CurInst->replaceAllUsesWith(Phi);
-      if (Phi->getType()->isPointerTy()) {
+      if (Phi->getType()->getScalarType()->isPointerTy()) {
         // Because we have added a PHI-use of the pointer value, it has now
         // "escaped" from alias analysis' perspective.  We need to inform
         // AA of this.
@@ -2539,8 +2539,8 @@ bool GVN::performPRE(Function &F) {
 
       DEBUG(dbgs() << "GVN PRE removed: " << *CurInst << '\n');
       if (MD) MD->removeInstruction(CurInst);
-      CurInst->eraseFromParent();
       DEBUG(verifyRemoved(CurInst));
+      CurInst->eraseFromParent();
       Changed = true;
     }
   }
@@ -2551,6 +2551,15 @@ bool GVN::performPRE(Function &F) {
   return Changed;
 }
 
+/// Split the critical edge connecting the given two blocks, and return
+/// the block inserted to the critical edge.
+BasicBlock *GVN::splitCriticalEdges(BasicBlock *Pred, BasicBlock *Succ) {
+  BasicBlock *BB = SplitCriticalEdge(Pred, Succ, this);
+  if (MD)
+    MD->invalidateCachedPredecessors();
+  return BB;
+}
+
 /// splitCriticalEdges - Split critical edges found during the previous
 /// iteration that may enable further optimization.
 bool GVN::splitCriticalEdges() {
@@ -2577,9 +2586,18 @@ bool GVN::iterateOnFunction(Function &F) {
        RE = RPOT.end(); RI != RE; ++RI)
     Changed |= processBlock(*RI);
 #else
+  // Save the blocks this function have before transformation begins. GVN may
+  // split critical edge, and hence may invalidate the RPO/DT iterator.
+  //
+  std::vector<BasicBlock *> BBVect;
+  BBVect.reserve(256);
   for (df_iterator<DomTreeNode*> DI = df_begin(DT->getRootNode()),
        DE = df_end(DT->getRootNode()); DI != DE; ++DI)
-    Changed |= processBlock(DI->getBlock());
+    BBVect.push_back(DI->getBlock());
+
+  for (std::vector<BasicBlock *>::iterator I = BBVect.begin(), E = BBVect.end();
+       I != E; I++)
+    Changed |= processBlock(*I);
 #endif
 
   return Changed;