Check for volatile loads only once.
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / Scalar / SCCP.cpp
index e7e8f4177cb19140e66c3496f9f76010900165fa..d9d74ca8ea93b627c49d0895ae978e576b13f5ae 100644 (file)
@@ -1,13 +1,19 @@
-//===- SCCP.cpp - Sparse Conditional Constant Propogation -----------------===//
+//===- SCCP.cpp - Sparse Conditional Constant Propagation -----------------===//
 //
-// This file implements sparse conditional constant propogation and merging:
+//                     The LLVM Compiler Infrastructure
+//
+// This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
+// the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
+//
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
+// This file implements sparse conditional constant propagation and merging:
 //
 // Specifically, this:
 //   * Assumes values are constant unless proven otherwise
 //   * Assumes BasicBlocks are dead unless proven otherwise
 //   * Proves values to be constant, and replaces them with constants
-//   . Proves conditional branches constant, and unconditionalizes them
-//   * Folds multiple identical constants in the constant pool together
+//   * Proves conditional branches to be unconditional
 //
 // Notice that:
 //   * This pass has a habit of making definitions be dead.  It is a good idea
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-#include "llvm/Transforms/Scalar/ConstantProp.h"
-#include "llvm/ConstantHandling.h"
-#include "llvm/Function.h"
-#include "llvm/BasicBlock.h"
-#include "llvm/ConstantVals.h"
-#include "llvm/iPHINode.h"
-#include "llvm/iMemory.h"
-#include "llvm/iTerminators.h"
-#include "llvm/iOther.h"
+#define DEBUG_TYPE "sccp"
+#include "llvm/Transforms/Scalar.h"
+#include "llvm/Transforms/IPO.h"
+#include "llvm/Constants.h"
+#include "llvm/DerivedTypes.h"
+#include "llvm/Instructions.h"
 #include "llvm/Pass.h"
-#include "Support/STLExtras.h"
+#include "llvm/Support/InstVisitor.h"
+#include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
+#include "llvm/Support/CallSite.h"
+#include "llvm/Support/Debug.h"
+#include "llvm/ADT/hash_map"
+#include "llvm/ADT/Statistic.h"
+#include "llvm/ADT/STLExtras.h"
 #include <algorithm>
-#include <map>
 #include <set>
-#include <iostream>
-using std::cerr;
+using namespace llvm;
 
-// InstVal class - This class represents the different lattice values that an 
-// instruction may occupy.  It is a simple class with value semantics.  The
-// potential constant value that is pointed to is owned by the constant pool
-// for the method being optimized.
+// LatticeVal class - This class represents the different lattice values that an
+// instruction may occupy.  It is a simple class with value semantics.
 //
-class InstVal {
-  enum { 
+namespace {
+
+class LatticeVal {
+  enum {
     undefined,           // This instruction has no known value
     constant,            // This instruction has a constant value
-    // Range,            // This instruction is known to fall within a range
     overdefined          // This instruction has an unknown value
   } LatticeValue;        // The current lattice position
   Constant *ConstantVal; // If Constant value, the current value
 public:
-  inline InstVal() : LatticeValue(undefined), ConstantVal(0) {}
+  inline LatticeVal() : LatticeValue(undefined), ConstantVal(0) {}
 
   // markOverdefined - Return true if this is a new status to be in...
   inline bool markOverdefined() {
@@ -73,218 +79,384 @@ public:
   inline bool isConstant()    const { return LatticeValue == constant; }
   inline bool isOverdefined() const { return LatticeValue == overdefined; }
 
-  inline Constant *getConstant() const { return ConstantVal; }
+  inline Constant *getConstant() const {
+    assert(isConstant() && "Cannot get the constant of a non-constant!");
+    return ConstantVal;
+  }
 };
 
+} // end anonymous namespace
 
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
-// SCCP Class
-//
-// This class does all of the work of Sparse Conditional Constant Propogation.
-// It's public interface consists of a constructor and a doSCCP() method.
 //
-class SCCP {
-  Function *M;                           // The function that we are working on
-
+/// SCCPSolver - This class is a general purpose solver for Sparse Conditional
+/// Constant Propagation.
+///
+class SCCPSolver : public InstVisitor<SCCPSolver> {
   std::set<BasicBlock*>     BBExecutable;// The basic blocks that are executable
-  std::map<Value*, InstVal> ValueState;  // The state each value is in...
+  hash_map<Value*, LatticeVal> ValueState;  // The state each value is in...
+
+  /// GlobalValue - If we are tracking any values for the contents of a global
+  /// variable, we keep a mapping from the constant accessor to the element of
+  /// the global, to the currently known value.  If the value becomes
+  /// overdefined, it's entry is simply removed from this map.
+  hash_map<GlobalVariable*, LatticeVal> TrackedGlobals;
+
+  /// TrackedFunctionRetVals - If we are tracking arguments into and the return
+  /// value out of a function, it will have an entry in this map, indicating
+  /// what the known return value for the function is.
+  hash_map<Function*, LatticeVal> TrackedFunctionRetVals;
+
+  // The reason for two worklists is that overdefined is the lowest state
+  // on the lattice, and moving things to overdefined as fast as possible
+  // makes SCCP converge much faster.
+  // By having a separate worklist, we accomplish this because everything
+  // possibly overdefined will become overdefined at the soonest possible
+  // point.
+  std::vector<Value*> OverdefinedInstWorkList;
+  std::vector<Value*> InstWorkList;
+
 
-  std::vector<Instruction*> InstWorkList;// The instruction work list
   std::vector<BasicBlock*>  BBWorkList;  // The BasicBlock work list
 
-  //===--------------------------------------------------------------------===//
-  // The public interface for this class
-  //
+  /// UsersOfOverdefinedPHIs - Keep track of any users of PHI nodes that are not
+  /// overdefined, despite the fact that the PHI node is overdefined.
+  std::multimap<PHINode*, Instruction*> UsersOfOverdefinedPHIs;
+
+  /// KnownFeasibleEdges - Entries in this set are edges which have already had
+  /// PHI nodes retriggered.
+  typedef std::pair<BasicBlock*,BasicBlock*> Edge;
+  std::set<Edge> KnownFeasibleEdges;
 public:
 
-  // SCCP Ctor - Save the method to operate on...
-  inline SCCP(Function *f) : M(f) {}
+  /// MarkBlockExecutable - This method can be used by clients to mark all of
+  /// the blocks that are known to be intrinsically live in the processed unit.
+  void MarkBlockExecutable(BasicBlock *BB) {
+    DEBUG(std::cerr << "Marking Block Executable: " << BB->getName() << "\n");
+    BBExecutable.insert(BB);   // Basic block is executable!
+    BBWorkList.push_back(BB);  // Add the block to the work list!
+  }
 
-  // doSCCP() - Run the Sparse Conditional Constant Propogation algorithm, and 
-  // return true if the method was modified.
-  bool doSCCP();
+  /// TrackValueOfGlobalVariable - Clients can use this method to
+  /// inform the SCCPSolver that it should track loads and stores to the
+  /// specified global variable if it can.  This is only legal to call if
+  /// performing Interprocedural SCCP.
+  void TrackValueOfGlobalVariable(GlobalVariable *GV) {
+    const Type *ElTy = GV->getType()->getElementType();
+    if (ElTy->isFirstClassType()) {
+      LatticeVal &IV = TrackedGlobals[GV];
+      if (!isa<UndefValue>(GV->getInitializer()))
+        IV.markConstant(GV->getInitializer());
+    }
+  }
 
-  //===--------------------------------------------------------------------===//
-  // The implementation of this class
-  //
-private:
+  /// AddTrackedFunction - If the SCCP solver is supposed to track calls into
+  /// and out of the specified function (which cannot have its address taken),
+  /// this method must be called.
+  void AddTrackedFunction(Function *F) {
+    assert(F->hasInternalLinkage() && "Can only track internal functions!");
+    // Add an entry, F -> undef.
+    TrackedFunctionRetVals[F];
+  }
+
+  /// Solve - Solve for constants and executable blocks.
+  ///
+  void Solve();
+
+  /// ResolveBranchesIn - While solving the dataflow for a function, we assume
+  /// that branches on undef values cannot reach any of their successors.
+  /// However, this is not a safe assumption.  After we solve dataflow, this
+  /// method should be use to handle this.  If this returns true, the solver
+  /// should be rerun.
+  bool ResolveBranchesIn(Function &F);
+
+  /// getExecutableBlocks - Once we have solved for constants, return the set of
+  /// blocks that is known to be executable.
+  std::set<BasicBlock*> &getExecutableBlocks() {
+    return BBExecutable;
+  }
+
+  /// getValueMapping - Once we have solved for constants, return the mapping of
+  /// LLVM values to LatticeVals.
+  hash_map<Value*, LatticeVal> &getValueMapping() {
+    return ValueState;
+  }
+
+  /// getTrackedFunctionRetVals - Get the inferred return value map.
+  ///
+  const hash_map<Function*, LatticeVal> &getTrackedFunctionRetVals() {
+    return TrackedFunctionRetVals;
+  }
 
-  // markValueOverdefined - Make a value be marked as "constant".  If the value
-  // is not already a constant, add it to the instruction work list so that 
+  /// getTrackedGlobals - Get and return the set of inferred initializers for
+  /// global variables.
+  const hash_map<GlobalVariable*, LatticeVal> &getTrackedGlobals() {
+    return TrackedGlobals;
+  }
+
+
+private:
+  // markConstant - Make a value be marked as "constant".  If the value
+  // is not already a constant, add it to the instruction work list so that
   // the users of the instruction are updated later.
   //
-  inline bool markConstant(Instruction *I, Constant *V) {
-    //cerr << "markConstant: " << V << " = " << I;
-    if (ValueState[I].markConstant(V)) {
-      InstWorkList.push_back(I);
-      return true;
+  inline void markConstant(LatticeVal &IV, Value *V, Constant *C) {
+    if (IV.markConstant(C)) {
+      DEBUG(std::cerr << "markConstant: " << *C << ": " << *V);
+      InstWorkList.push_back(V);
     }
-    return false;
+  }
+  inline void markConstant(Value *V, Constant *C) {
+    markConstant(ValueState[V], V, C);
   }
 
-  // markValueOverdefined - Make a value be marked as "overdefined". If the
-  // value is not already overdefined, add it to the instruction work list so
-  // that the users of the instruction are updated later.
-  //
-  inline bool markOverdefined(Value *V) {
-    if (ValueState[V].markOverdefined()) {
-      if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V)) {
-       //cerr << "markOverdefined: " << V;
-       InstWorkList.push_back(I);  // Only instructions go on the work list
-      }
-      return true;
+  // markOverdefined - Make a value be marked as "overdefined". If the
+  // value is not already overdefined, add it to the overdefined instruction
+  // work list so that the users of the instruction are updated later.
+
+  inline void markOverdefined(LatticeVal &IV, Value *V) {
+    if (IV.markOverdefined()) {
+      DEBUG(std::cerr << "markOverdefined: ";
+            if (Function *F = dyn_cast<Function>(V))
+              std::cerr << "Function '" << F->getName() << "'\n";
+            else
+              std::cerr << *V);
+      // Only instructions go on the work list
+      OverdefinedInstWorkList.push_back(V);
     }
-    return false;
+  }
+  inline void markOverdefined(Value *V) {
+    markOverdefined(ValueState[V], V);
+  }
+
+  inline void mergeInValue(LatticeVal &IV, Value *V, LatticeVal &MergeWithV) {
+    if (IV.isOverdefined() || MergeWithV.isUndefined())
+      return;  // Noop.
+    if (MergeWithV.isOverdefined())
+      markOverdefined(IV, V);
+    else if (IV.isUndefined())
+      markConstant(IV, V, MergeWithV.getConstant());
+    else if (IV.getConstant() != MergeWithV.getConstant())
+      markOverdefined(IV, V);
   }
 
-  // getValueState - Return the InstVal object that corresponds to the value.
-  // This function is neccesary because not all values should start out in the
+  // getValueState - Return the LatticeVal object that corresponds to the value.
+  // This function is necessary because not all values should start out in the
   // underdefined state... Argument's should be overdefined, and
   // constants should be marked as constants.  If a value is not known to be an
   // Instruction object, then use this accessor to get its value from the map.
   //
-  inline InstVal &getValueState(Value *V) {
-    std::map<Value*, InstVal>::iterator I = ValueState.find(V);
+  inline LatticeVal &getValueState(Value *V) {
+    hash_map<Value*, LatticeVal>::iterator I = ValueState.find(V);
     if (I != ValueState.end()) return I->second;  // Common case, in the map
-      
-    if (Constant *CPV = dyn_cast<Constant>(V)) {  // Constants are constant
-      ValueState[CPV].markConstant(CPV);
-    } else if (isa<Argument>(V)) {                // Arguments are overdefined
-      ValueState[V].markOverdefined();
-    } 
+
+    if (Constant *CPV = dyn_cast<Constant>(V)) {
+      if (isa<UndefValue>(V)) {
+        // Nothing to do, remain undefined.
+      } else {
+        ValueState[CPV].markConstant(CPV);          // Constants are constant
+      }
+    }
     // All others are underdefined by default...
     return ValueState[V];
   }
 
-  // markExecutable - Mark a basic block as executable, adding it to the BB 
+  // markEdgeExecutable - Mark a basic block as executable, adding it to the BB
   // work list if it is not already executable...
-  // 
-  void markExecutable(BasicBlock *BB) {
-    if (BBExecutable.count(BB)) return;
-    //cerr << "Marking BB Executable: " << BB;
-    BBExecutable.insert(BB);   // Basic block is executable!
-    BBWorkList.push_back(BB);  // Add the block to the work list!
+  //
+  void markEdgeExecutable(BasicBlock *Source, BasicBlock *Dest) {
+    if (!KnownFeasibleEdges.insert(Edge(Source, Dest)).second)
+      return;  // This edge is already known to be executable!
+
+    if (BBExecutable.count(Dest)) {
+      DEBUG(std::cerr << "Marking Edge Executable: " << Source->getName()
+                      << " -> " << Dest->getName() << "\n");
+
+      // The destination is already executable, but we just made an edge
+      // feasible that wasn't before.  Revisit the PHI nodes in the block
+      // because they have potentially new operands.
+      for (BasicBlock::iterator I = Dest->begin(); isa<PHINode>(I); ++I)
+        visitPHINode(*cast<PHINode>(I));
+
+    } else {
+      MarkBlockExecutable(Dest);
+    }
   }
 
+  // getFeasibleSuccessors - Return a vector of booleans to indicate which
+  // successors are reachable from a given terminator instruction.
+  //
+  void getFeasibleSuccessors(TerminatorInst &TI, std::vector<bool> &Succs);
 
-  // UpdateInstruction - Something changed in this instruction... Either an 
-  // operand made a transition, or the instruction is newly executable.  Change
-  // the value type of I to reflect these changes if appropriate.
+  // isEdgeFeasible - Return true if the control flow edge from the 'From' basic
+  // block to the 'To' basic block is currently feasible...
   //
-  void UpdateInstruction(Instruction *I);
+  bool isEdgeFeasible(BasicBlock *From, BasicBlock *To);
 
   // OperandChangedState - This method is invoked on all of the users of an
   // instruction that was just changed state somehow....  Based on this
   // information, we need to update the specified user of this instruction.
   //
-  void OperandChangedState(User *U);
-};
-
+  void OperandChangedState(User *U) {
+    // Only instructions use other variable values!
+    Instruction &I = cast<Instruction>(*U);
+    if (BBExecutable.count(I.getParent()))   // Inst is executable?
+      visit(I);
+  }
 
-//===----------------------------------------------------------------------===//
-// SCCP Class Implementation
+private:
+  friend class InstVisitor<SCCPSolver>;
 
+  // visit implementations - Something changed in this instruction... Either an
+  // operand made a transition, or the instruction is newly executable.  Change
+  // the value type of I to reflect these changes if appropriate.
+  //
+  void visitPHINode(PHINode &I);
+
+  // Terminators
+  void visitReturnInst(ReturnInst &I);
+  void visitTerminatorInst(TerminatorInst &TI);
+
+  void visitCastInst(CastInst &I);
+  void visitSelectInst(SelectInst &I);
+  void visitBinaryOperator(Instruction &I);
+  void visitShiftInst(ShiftInst &I) { visitBinaryOperator(I); }
+
+  // Instructions that cannot be folded away...
+  void visitStoreInst     (Instruction &I);
+  void visitLoadInst      (LoadInst &I);
+  void visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I);
+  void visitCallInst      (CallInst &I) { visitCallSite(CallSite::get(&I)); }
+  void visitInvokeInst    (InvokeInst &II) {
+    visitCallSite(CallSite::get(&II));
+    visitTerminatorInst(II);
+  }
+  void visitCallSite      (CallSite CS);
+  void visitUnwindInst    (TerminatorInst &I) { /*returns void*/ }
+  void visitUnreachableInst(TerminatorInst &I) { /*returns void*/ }
+  void visitAllocationInst(Instruction &I) { markOverdefined(&I); }
+  void visitVANextInst    (Instruction &I) { markOverdefined(&I); }
+  void visitVAArgInst     (Instruction &I) { markOverdefined(&I); }
+  void visitFreeInst      (Instruction &I) { /*returns void*/ }
+
+  void visitInstruction(Instruction &I) {
+    // If a new instruction is added to LLVM that we don't handle...
+    std::cerr << "SCCP: Don't know how to handle: " << I;
+    markOverdefined(&I);   // Just in case
+  }
+};
 
-// doSCCP() - Run the Sparse Conditional Constant Propogation algorithm, and 
-// return true if the method was modified.
+// getFeasibleSuccessors - Return a vector of booleans to indicate which
+// successors are reachable from a given terminator instruction.
 //
-bool SCCP::doSCCP() {
-  // Mark the first block of the method as being executable...
-  markExecutable(M->front());
-
-  // Process the work lists until their are empty!
-  while (!BBWorkList.empty() || !InstWorkList.empty()) {
-    // Process the instruction work list...
-    while (!InstWorkList.empty()) {
-      Instruction *I = InstWorkList.back();
-      InstWorkList.pop_back();
-
-      //cerr << "\nPopped off I-WL: " << I;
-
-      
-      // "I" got into the work list because it either made the transition from
-      // bottom to constant, or to Overdefined.
-      //
-      // Update all of the users of this instruction's value...
-      //
-      for_each(I->use_begin(), I->use_end(),
-              bind_obj(this, &SCCP::OperandChangedState));
+void SCCPSolver::getFeasibleSuccessors(TerminatorInst &TI,
+                                       std::vector<bool> &Succs) {
+  Succs.resize(TI.getNumSuccessors());
+  if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(&TI)) {
+    if (BI->isUnconditional()) {
+      Succs[0] = true;
+    } else {
+      LatticeVal &BCValue = getValueState(BI->getCondition());
+      if (BCValue.isOverdefined() ||
+          (BCValue.isConstant() && !isa<ConstantBool>(BCValue.getConstant()))) {
+        // Overdefined condition variables, and branches on unfoldable constant
+        // conditions, mean the branch could go either way.
+        Succs[0] = Succs[1] = true;
+      } else if (BCValue.isConstant()) {
+        // Constant condition variables mean the branch can only go a single way
+        Succs[BCValue.getConstant() == ConstantBool::False] = true;
+      }
     }
+  } else if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(&TI)) {
+    // Invoke instructions successors are always executable.
+    Succs[0] = Succs[1] = true;
+  } else if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(&TI)) {
+    LatticeVal &SCValue = getValueState(SI->getCondition());
+    if (SCValue.isOverdefined() ||   // Overdefined condition?
+        (SCValue.isConstant() && !isa<ConstantInt>(SCValue.getConstant()))) {
+      // All destinations are executable!
+      Succs.assign(TI.getNumSuccessors(), true);
+    } else if (SCValue.isConstant()) {
+      Constant *CPV = SCValue.getConstant();
+      // Make sure to skip the "default value" which isn't a value
+      for (unsigned i = 1, E = SI->getNumSuccessors(); i != E; ++i) {
+        if (SI->getSuccessorValue(i) == CPV) {// Found the right branch...
+          Succs[i] = true;
+          return;
+        }
+      }
 
-    // Process the basic block work list...
-    while (!BBWorkList.empty()) {
-      BasicBlock *BB = BBWorkList.back();
-      BBWorkList.pop_back();
-
-      //cerr << "\nPopped off BBWL: " << BB;
-
-      // If this block only has a single successor, mark it as executable as
-      // well... if not, terminate the do loop.
-      //
-      if (BB->getTerminator()->getNumSuccessors() == 1)
-        markExecutable(BB->getTerminator()->getSuccessor(0));
-
-      // Loop over all of the instructions and notify them that they are newly
-      // executable...
-      for_each(BB->begin(), BB->end(),
-               bind_obj(this, &SCCP::UpdateInstruction));
+      // Constant value not equal to any of the branches... must execute
+      // default branch then...
+      Succs[0] = true;
     }
+  } else {
+    std::cerr << "SCCP: Don't know how to handle: " << TI;
+    Succs.assign(TI.getNumSuccessors(), true);
   }
+}
 
-#if 0
-  for (Function::iterator BBI = M->begin(), BBEnd = M->end();
-       BBI != BBEnd; ++BBI)
-    if (!BBExecutable.count(*BBI))
-      cerr << "BasicBlock Dead:" << *BBI;
-#endif
-
-
-  // Iterate over all of the instructions in a method, replacing them with
-  // constants if we have found them to be of constant values.
-  //
-  bool MadeChanges = false;
-  for (Function::iterator MI = M->begin(), ME = M->end(); MI != ME; ++MI) {
-    BasicBlock *BB = *MI;
-    for (BasicBlock::iterator BI = BB->begin(); BI != BB->end();) {
-      Instruction *Inst = *BI;
-      InstVal &IV = ValueState[Inst];
-      if (IV.isConstant()) {
-        Constant *Const = IV.getConstant();
-        // cerr << "Constant: " << Inst << "  is: " << Const;
-
-        // Replaces all of the uses of a variable with uses of the constant.
-        Inst->replaceAllUsesWith(Const);
-
-        // Remove the operator from the list of definitions...
-        BB->getInstList().remove(BI);
 
-        // The new constant inherits the old name of the operator...
-        if (Inst->hasName() && !Const->hasName())
-          Const->setName(Inst->getName(), M->getSymbolTableSure());
+// isEdgeFeasible - Return true if the control flow edge from the 'From' basic
+// block to the 'To' basic block is currently feasible...
+//
+bool SCCPSolver::isEdgeFeasible(BasicBlock *From, BasicBlock *To) {
+  assert(BBExecutable.count(To) && "Dest should always be alive!");
 
-        // Delete the operator now...
-        delete Inst;
+  // Make sure the source basic block is executable!!
+  if (!BBExecutable.count(From)) return false;
 
-        // Hey, we just changed something!
-        MadeChanges = true;
-      } else if (TerminatorInst *TI = dyn_cast<TerminatorInst>(Inst)) {
-        MadeChanges |= ConstantFoldTerminator(BB, BI, TI);
+  // Check to make sure this edge itself is actually feasible now...
+  TerminatorInst *TI = From->getTerminator();
+  if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(TI)) {
+    if (BI->isUnconditional())
+      return true;
+    else {
+      LatticeVal &BCValue = getValueState(BI->getCondition());
+      if (BCValue.isOverdefined()) {
+        // Overdefined condition variables mean the branch could go either way.
+        return true;
+      } else if (BCValue.isConstant()) {
+        // Not branching on an evaluatable constant?
+        if (!isa<ConstantBool>(BCValue.getConstant())) return true;
+
+        // Constant condition variables mean the branch can only go a single way
+        return BI->getSuccessor(BCValue.getConstant() ==
+                                       ConstantBool::False) == To;
       }
+      return false;
+    }
+  } else if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(TI)) {
+    // Invoke instructions successors are always executable.
+    return true;
+  } else if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(TI)) {
+    LatticeVal &SCValue = getValueState(SI->getCondition());
+    if (SCValue.isOverdefined()) {  // Overdefined condition?
+      // All destinations are executable!
+      return true;
+    } else if (SCValue.isConstant()) {
+      Constant *CPV = SCValue.getConstant();
+      if (!isa<ConstantInt>(CPV))
+        return true;  // not a foldable constant?
+
+      // Make sure to skip the "default value" which isn't a value
+      for (unsigned i = 1, E = SI->getNumSuccessors(); i != E; ++i)
+        if (SI->getSuccessorValue(i) == CPV) // Found the taken branch...
+          return SI->getSuccessor(i) == To;
 
-      ++BI;
+      // Constant value not equal to any of the branches... must execute
+      // default branch then...
+      return SI->getDefaultDest() == To;
     }
+    return false;
+  } else {
+    std::cerr << "Unknown terminator instruction: " << *TI;
+    abort();
   }
-
-  // Merge identical constants last: this is important because we may have just
-  // introduced constants that already exist, and we don't want to pollute later
-  // stages with extraneous constants.
-  //
-  return MadeChanges;
 }
 
-
-// UpdateInstruction - Something changed in this instruction... Either an
+// visit Implementations - Something changed in this instruction... Either an
 // operand made a transition, or the instruction is newly executable.  Change
 // the value type of I to reflect these changes if appropriate.  This method
 // makes sure to do the following actions:
@@ -302,224 +474,870 @@ bool SCCP::doSCCP() {
 // 7. If a conditional branch has a value that is overdefined, make all
 //    successors executable.
 //
-void SCCP::UpdateInstruction(Instruction *I) {
-  InstVal &IValue = ValueState[I];
-  if (IValue.isOverdefined())
-    return; // If already overdefined, we aren't going to effect anything
-
-  switch (I->getOpcode()) {
-    //===-----------------------------------------------------------------===//
-    // Handle PHI nodes...
-    //
-  case Instruction::PHINode: {
-    PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
-    unsigned NumValues = PN->getNumIncomingValues(), i;
-    InstVal *OperandIV = 0;
-
-    // Look at all of the executable operands of the PHI node.  If any of them
-    // are overdefined, the PHI becomes overdefined as well.  If they are all
-    // constant, and they agree with each other, the PHI becomes the identical
-    // constant.  If they are constant and don't agree, the PHI is overdefined.
-    // If there are no executable operands, the PHI remains undefined.
-    //
-    for (i = 0; i < NumValues; ++i) {
-      if (BBExecutable.count(PN->getIncomingBlock(i))) {
-        InstVal &IV = getValueState(PN->getIncomingValue(i));
-        if (IV.isUndefined()) continue;  // Doesn't influence PHI node.
-        if (IV.isOverdefined()) {   // PHI node becomes overdefined!
-          markOverdefined(PN);
-          return;
+void SCCPSolver::visitPHINode(PHINode &PN) {
+  LatticeVal &PNIV = getValueState(&PN);
+  if (PNIV.isOverdefined()) {
+    // There may be instructions using this PHI node that are not overdefined
+    // themselves.  If so, make sure that they know that the PHI node operand
+    // changed.
+    std::multimap<PHINode*, Instruction*>::iterator I, E;
+    tie(I, E) = UsersOfOverdefinedPHIs.equal_range(&PN);
+    if (I != E) {
+      std::vector<Instruction*> Users;
+      Users.reserve(std::distance(I, E));
+      for (; I != E; ++I) Users.push_back(I->second);
+      while (!Users.empty()) {
+        visit(Users.back());
+        Users.pop_back();
+      }
+    }
+    return;  // Quick exit
+  }
+
+  // Super-extra-high-degree PHI nodes are unlikely to ever be marked constant,
+  // and slow us down a lot.  Just mark them overdefined.
+  if (PN.getNumIncomingValues() > 64) {
+    markOverdefined(PNIV, &PN);
+    return;
+  }
+
+  // Look at all of the executable operands of the PHI node.  If any of them
+  // are overdefined, the PHI becomes overdefined as well.  If they are all
+  // constant, and they agree with each other, the PHI becomes the identical
+  // constant.  If they are constant and don't agree, the PHI is overdefined.
+  // If there are no executable operands, the PHI remains undefined.
+  //
+  Constant *OperandVal = 0;
+  for (unsigned i = 0, e = PN.getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
+    LatticeVal &IV = getValueState(PN.getIncomingValue(i));
+    if (IV.isUndefined()) continue;  // Doesn't influence PHI node.
+
+    if (isEdgeFeasible(PN.getIncomingBlock(i), PN.getParent())) {
+      if (IV.isOverdefined()) {   // PHI node becomes overdefined!
+        markOverdefined(PNIV, &PN);
+        return;
+      }
+
+      if (OperandVal == 0) {   // Grab the first value...
+        OperandVal = IV.getConstant();
+      } else {                // Another value is being merged in!
+        // There is already a reachable operand.  If we conflict with it,
+        // then the PHI node becomes overdefined.  If we agree with it, we
+        // can continue on.
+
+        // Check to see if there are two different constants merging...
+        if (IV.getConstant() != OperandVal) {
+          // Yes there is.  This means the PHI node is not constant.
+          // You must be overdefined poor PHI.
+          //
+          markOverdefined(PNIV, &PN);    // The PHI node now becomes overdefined
+          return;    // I'm done analyzing you
         }
+      }
+    }
+  }
 
-        if (OperandIV == 0) {   // Grab the first value...
-          OperandIV = &IV;
-        } else {                // Another value is being merged in!
-          // There is already a reachable operand.  If we conflict with it,
-          // then the PHI node becomes overdefined.  If we agree with it, we
-          // can continue on.
-
-          // Check to see if there are two different constants merging...
-          if (IV.getConstant() != OperandIV->getConstant()) {
-            // Yes there is.  This means the PHI node is not constant.
-            // You must be overdefined poor PHI.
-            //
-            markOverdefined(I);         // The PHI node now becomes overdefined
-            return;    // I'm done analyzing you
+  // If we exited the loop, this means that the PHI node only has constant
+  // arguments that agree with each other(and OperandVal is the constant) or
+  // OperandVal is null because there are no defined incoming arguments.  If
+  // this is the case, the PHI remains undefined.
+  //
+  if (OperandVal)
+    markConstant(PNIV, &PN, OperandVal);      // Acquire operand value
+}
+
+void SCCPSolver::visitReturnInst(ReturnInst &I) {
+  if (I.getNumOperands() == 0) return;  // Ret void
+
+  // If we are tracking the return value of this function, merge it in.
+  Function *F = I.getParent()->getParent();
+  if (F->hasInternalLinkage() && !TrackedFunctionRetVals.empty()) {
+    hash_map<Function*, LatticeVal>::iterator TFRVI =
+      TrackedFunctionRetVals.find(F);
+    if (TFRVI != TrackedFunctionRetVals.end() &&
+        !TFRVI->second.isOverdefined()) {
+      LatticeVal &IV = getValueState(I.getOperand(0));
+      mergeInValue(TFRVI->second, F, IV);
+    }
+  }
+}
+
+
+void SCCPSolver::visitTerminatorInst(TerminatorInst &TI) {
+  std::vector<bool> SuccFeasible;
+  getFeasibleSuccessors(TI, SuccFeasible);
+
+  BasicBlock *BB = TI.getParent();
+
+  // Mark all feasible successors executable...
+  for (unsigned i = 0, e = SuccFeasible.size(); i != e; ++i)
+    if (SuccFeasible[i])
+      markEdgeExecutable(BB, TI.getSuccessor(i));
+}
+
+void SCCPSolver::visitCastInst(CastInst &I) {
+  Value *V = I.getOperand(0);
+  LatticeVal &VState = getValueState(V);
+  if (VState.isOverdefined())          // Inherit overdefinedness of operand
+    markOverdefined(&I);
+  else if (VState.isConstant())        // Propagate constant value
+    markConstant(&I, ConstantExpr::getCast(VState.getConstant(), I.getType()));
+}
+
+void SCCPSolver::visitSelectInst(SelectInst &I) {
+  LatticeVal &CondValue = getValueState(I.getCondition());
+  if (CondValue.isOverdefined())
+    markOverdefined(&I);
+  else if (CondValue.isConstant()) {
+    if (CondValue.getConstant() == ConstantBool::True) {
+      LatticeVal &Val = getValueState(I.getTrueValue());
+      if (Val.isOverdefined())
+        markOverdefined(&I);
+      else if (Val.isConstant())
+        markConstant(&I, Val.getConstant());
+    } else if (CondValue.getConstant() == ConstantBool::False) {
+      LatticeVal &Val = getValueState(I.getFalseValue());
+      if (Val.isOverdefined())
+        markOverdefined(&I);
+      else if (Val.isConstant())
+        markConstant(&I, Val.getConstant());
+    } else
+      markOverdefined(&I);
+  }
+}
+
+// Handle BinaryOperators and Shift Instructions...
+void SCCPSolver::visitBinaryOperator(Instruction &I) {
+  LatticeVal &IV = ValueState[&I];
+  if (IV.isOverdefined()) return;
+
+  LatticeVal &V1State = getValueState(I.getOperand(0));
+  LatticeVal &V2State = getValueState(I.getOperand(1));
+
+  if (V1State.isOverdefined() || V2State.isOverdefined()) {
+    // If this is an AND or OR with 0 or -1, it doesn't matter that the other
+    // operand is overdefined.
+    if (I.getOpcode() == Instruction::And || I.getOpcode() == Instruction::Or) {
+      LatticeVal *NonOverdefVal = 0;
+      if (!V1State.isOverdefined()) {
+        NonOverdefVal = &V1State;
+      } else if (!V2State.isOverdefined()) {
+        NonOverdefVal = &V2State;
+      }
+
+      if (NonOverdefVal) {
+        if (NonOverdefVal->isUndefined()) {
+          // Could annihilate value.
+          if (I.getOpcode() == Instruction::And)
+            markConstant(IV, &I, Constant::getNullValue(I.getType()));
+          else
+            markConstant(IV, &I, ConstantInt::getAllOnesValue(I.getType()));
+          return;
+        } else {
+          if (I.getOpcode() == Instruction::And) {
+            if (NonOverdefVal->getConstant()->isNullValue()) {
+              markConstant(IV, &I, NonOverdefVal->getConstant());
+              return;      // X or 0 = -1
+            }
+          } else {
+            if (ConstantIntegral *CI =
+                     dyn_cast<ConstantIntegral>(NonOverdefVal->getConstant()))
+              if (CI->isAllOnesValue()) {
+                markConstant(IV, &I, NonOverdefVal->getConstant());
+                return;    // X or -1 = -1
+              }
           }
         }
       }
     }
 
-    // If we exited the loop, this means that the PHI node only has constant
-    // arguments that agree with each other(and OperandIV is a pointer to one
-    // of their InstVal's) or OperandIV is null because there are no defined
-    // incoming arguments.  If this is the case, the PHI remains undefined.
-    //
-    if (OperandIV) {
-      assert(OperandIV->isConstant() && "Should only be here for constants!");
-      markConstant(I, OperandIV->getConstant());  // Aquire operand value
+
+    // If both operands are PHI nodes, it is possible that this instruction has
+    // a constant value, despite the fact that the PHI node doesn't.  Check for
+    // this condition now.
+    if (PHINode *PN1 = dyn_cast<PHINode>(I.getOperand(0)))
+      if (PHINode *PN2 = dyn_cast<PHINode>(I.getOperand(1)))
+        if (PN1->getParent() == PN2->getParent()) {
+          // Since the two PHI nodes are in the same basic block, they must have
+          // entries for the same predecessors.  Walk the predecessor list, and
+          // if all of the incoming values are constants, and the result of
+          // evaluating this expression with all incoming value pairs is the
+          // same, then this expression is a constant even though the PHI node
+          // is not a constant!
+          LatticeVal Result;
+          for (unsigned i = 0, e = PN1->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
+            LatticeVal &In1 = getValueState(PN1->getIncomingValue(i));
+            BasicBlock *InBlock = PN1->getIncomingBlock(i);
+            LatticeVal &In2 =
+              getValueState(PN2->getIncomingValueForBlock(InBlock));
+
+            if (In1.isOverdefined() || In2.isOverdefined()) {
+              Result.markOverdefined();
+              break;  // Cannot fold this operation over the PHI nodes!
+            } else if (In1.isConstant() && In2.isConstant()) {
+              Constant *V = ConstantExpr::get(I.getOpcode(), In1.getConstant(),
+                                              In2.getConstant());
+              if (Result.isUndefined())
+                Result.markConstant(V);
+              else if (Result.isConstant() && Result.getConstant() != V) {
+                Result.markOverdefined();
+                break;
+              }
+            }
+          }
+
+          // If we found a constant value here, then we know the instruction is
+          // constant despite the fact that the PHI nodes are overdefined.
+          if (Result.isConstant()) {
+            markConstant(IV, &I, Result.getConstant());
+            // Remember that this instruction is virtually using the PHI node
+            // operands.
+            UsersOfOverdefinedPHIs.insert(std::make_pair(PN1, &I));
+            UsersOfOverdefinedPHIs.insert(std::make_pair(PN2, &I));
+            return;
+          } else if (Result.isUndefined()) {
+            return;
+          }
+
+          // Okay, this really is overdefined now.  Since we might have
+          // speculatively thought that this was not overdefined before, and
+          // added ourselves to the UsersOfOverdefinedPHIs list for the PHIs,
+          // make sure to clean out any entries that we put there, for
+          // efficiency.
+          std::multimap<PHINode*, Instruction*>::iterator It, E;
+          tie(It, E) = UsersOfOverdefinedPHIs.equal_range(PN1);
+          while (It != E) {
+            if (It->second == &I) {
+              UsersOfOverdefinedPHIs.erase(It++);
+            } else
+              ++It;
+          }
+          tie(It, E) = UsersOfOverdefinedPHIs.equal_range(PN2);
+          while (It != E) {
+            if (It->second == &I) {
+              UsersOfOverdefinedPHIs.erase(It++);
+            } else
+              ++It;
+          }
+        }
+
+    markOverdefined(IV, &I);
+  } else if (V1State.isConstant() && V2State.isConstant()) {
+    markConstant(IV, &I, ConstantExpr::get(I.getOpcode(), V1State.getConstant(),
+                                           V2State.getConstant()));
+  }
+}
+
+// Handle getelementptr instructions... if all operands are constants then we
+// can turn this into a getelementptr ConstantExpr.
+//
+void SCCPSolver::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I) {
+  LatticeVal &IV = ValueState[&I];
+  if (IV.isOverdefined()) return;
+
+  std::vector<Constant*> Operands;
+  Operands.reserve(I.getNumOperands());
+
+  for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i) {
+    LatticeVal &State = getValueState(I.getOperand(i));
+    if (State.isUndefined())
+      return;  // Operands are not resolved yet...
+    else if (State.isOverdefined()) {
+      markOverdefined(IV, &I);
+      return;
     }
-    return;
+    assert(State.isConstant() && "Unknown state!");
+    Operands.push_back(State.getConstant());
   }
 
-    //===-----------------------------------------------------------------===//
-    // Handle instructions that unconditionally provide overdefined values...
-    //
-  case Instruction::Malloc:
-  case Instruction::Free:
-  case Instruction::Alloca:
-  case Instruction::Load:
-  case Instruction::Store:
-    // TODO: getfield
-  case Instruction::Call:
-  case Instruction::Invoke:
-    markOverdefined(I);          // Memory and call's are all overdefined
+  Constant *Ptr = Operands[0];
+  Operands.erase(Operands.begin());  // Erase the pointer from idx list...
+
+  markConstant(IV, &I, ConstantExpr::getGetElementPtr(Ptr, Operands));
+}
+
+/// GetGEPGlobalInitializer - Given a constant and a getelementptr constantexpr,
+/// return the constant value being addressed by the constant expression, or
+/// null if something is funny.
+///
+static Constant *GetGEPGlobalInitializer(Constant *C, ConstantExpr *CE) {
+  if (CE->getOperand(1) != Constant::getNullValue(CE->getOperand(1)->getType()))
+    return 0;  // Do not allow stepping over the value!
+
+  // Loop over all of the operands, tracking down which value we are
+  // addressing...
+  for (unsigned i = 2, e = CE->getNumOperands(); i != e; ++i)
+    if (ConstantUInt *CU = dyn_cast<ConstantUInt>(CE->getOperand(i))) {
+      ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(C);
+      if (CS == 0) return 0;
+      if (CU->getValue() >= CS->getNumOperands()) return 0;
+      C = CS->getOperand((unsigned)CU->getValue());
+    } else if (ConstantSInt *CS = dyn_cast<ConstantSInt>(CE->getOperand(i))) {
+      ConstantArray *CA = dyn_cast<ConstantArray>(C);
+      if (CA == 0) return 0;
+      if ((uint64_t)CS->getValue() >= CA->getNumOperands()) return 0;
+      C = CA->getOperand((unsigned)CS->getValue());
+    } else
+      return 0;
+  return C;
+}
+
+void SCCPSolver::visitStoreInst(Instruction &SI) {
+  if (TrackedGlobals.empty() || !isa<GlobalVariable>(SI.getOperand(1)))
     return;
+  GlobalVariable *GV = cast<GlobalVariable>(SI.getOperand(1));
+  hash_map<GlobalVariable*, LatticeVal>::iterator I = TrackedGlobals.find(GV);
+  if (I == TrackedGlobals.end() || I->second.isOverdefined()) return;
 
-    //===-----------------------------------------------------------------===//
-    // Handle Terminator instructions...
-    //
-  case Instruction::Ret: return;  // Function return doesn't affect anything
-  case Instruction::Br: {         // Handle conditional branches...
-    BranchInst *BI = cast<BranchInst>(I);
-    if (BI->isUnconditional())
-      return; // Unconditional branches are already handled!
-
-    InstVal &BCValue = getValueState(BI->getCondition());
-    if (BCValue.isOverdefined()) {
-      // Overdefined condition variables mean the branch could go either way.
-      markExecutable(BI->getSuccessor(0));
-      markExecutable(BI->getSuccessor(1));
-    } else if (BCValue.isConstant()) {
-      // Constant condition variables mean the branch can only go a single way.
-      ConstantBool *CPB = cast<ConstantBool>(BCValue.getConstant());
-      if (CPB->getValue())       // If the branch condition is TRUE...
-        markExecutable(BI->getSuccessor(0));
-      else                       // Else if the br cond is FALSE...
-        markExecutable(BI->getSuccessor(1));
+  // Get the value we are storing into the global.
+  LatticeVal &PtrVal = getValueState(SI.getOperand(0));
+
+  mergeInValue(I->second, GV, PtrVal);
+  if (I->second.isOverdefined())
+    TrackedGlobals.erase(I);      // No need to keep tracking this!
+}
+
+
+// Handle load instructions.  If the operand is a constant pointer to a constant
+// global, we can replace the load with the loaded constant value!
+void SCCPSolver::visitLoadInst(LoadInst &I) {
+  LatticeVal &IV = ValueState[&I];
+  if (IV.isOverdefined()) return;
+
+  LatticeVal &PtrVal = getValueState(I.getOperand(0));
+  if (PtrVal.isUndefined()) return;   // The pointer is not resolved yet!
+  if (PtrVal.isConstant() && !I.isVolatile()) {
+    Value *Ptr = PtrVal.getConstant();
+    if (isa<ConstantPointerNull>(Ptr)) {
+      // load null -> null
+      markConstant(IV, &I, Constant::getNullValue(I.getType()));
+      return;
     }
-    return;
-  }
 
-  case Instruction::Switch: {
-    SwitchInst *SI = cast<SwitchInst>(I);
-    InstVal &SCValue = getValueState(SI->getCondition());
-    if (SCValue.isOverdefined()) {  // Overdefined condition?  All dests are exe
-      for(unsigned i = 0; BasicBlock *Succ = SI->getSuccessor(i); ++i)
-        markExecutable(Succ);
-    } else if (SCValue.isConstant()) {
-      Constant *CPV = SCValue.getConstant();
-      // Make sure to skip the "default value" which isn't a value
-      for (unsigned i = 1, E = SI->getNumSuccessors(); i != E; ++i) {
-        if (SI->getSuccessorValue(i) == CPV) {// Found the right branch...
-          markExecutable(SI->getSuccessor(i));
+    // Transform load (constant global) into the value loaded.
+    if (GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(Ptr)) {
+      if (GV->isConstant()) {
+        if (!GV->isExternal()) {
+          markConstant(IV, &I, GV->getInitializer());
+          return;
+        }
+      } else if (!TrackedGlobals.empty()) {
+        // If we are tracking this global, merge in the known value for it.
+        hash_map<GlobalVariable*, LatticeVal>::iterator It =
+          TrackedGlobals.find(GV);
+        if (It != TrackedGlobals.end()) {
+          mergeInValue(IV, &I, It->second);
           return;
         }
       }
+    }
 
-      // Constant value not equal to any of the branches... must execute
-      // default branch then...
-      markExecutable(SI->getDefaultDest());
+    // Transform load (constantexpr_GEP global, 0, ...) into the value loaded.
+    if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Ptr))
+      if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr)
+    if (GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(CE->getOperand(0)))
+      if (GV->isConstant() && !GV->isExternal())
+        if (Constant *V =
+        GetGEPGlobalInitializer(GV->getInitializer(), CE)) {
+          markConstant(IV, &I, V);
+          return;
+        }
+  }
+
+  // Otherwise we cannot say for certain what value this load will produce.
+  // Bail out.
+  markOverdefined(IV, &I);
+}
+
+void SCCPSolver::visitCallSite(CallSite CS) {
+  Function *F = CS.getCalledFunction();
+
+  // If we are tracking this function, we must make sure to bind arguments as
+  // appropriate.
+  hash_map<Function*, LatticeVal>::iterator TFRVI =TrackedFunctionRetVals.end();
+  if (F && F->hasInternalLinkage())
+    TFRVI = TrackedFunctionRetVals.find(F);
+
+  if (TFRVI != TrackedFunctionRetVals.end()) {
+    // If this is the first call to the function hit, mark its entry block
+    // executable.
+    if (!BBExecutable.count(F->begin()))
+      MarkBlockExecutable(F->begin());
+
+    CallSite::arg_iterator CAI = CS.arg_begin();
+    for (Function::arg_iterator AI = F->arg_begin(), E = F->arg_end();
+         AI != E; ++AI, ++CAI) {
+      LatticeVal &IV = ValueState[AI];
+      if (!IV.isOverdefined())
+        mergeInValue(IV, AI, getValueState(*CAI));
     }
+  }
+  Instruction *I = CS.getInstruction();
+  if (I->getType() == Type::VoidTy) return;
+
+  LatticeVal &IV = ValueState[I];
+  if (IV.isOverdefined()) return;
+
+  // Propagate the return value of the function to the value of the instruction.
+  if (TFRVI != TrackedFunctionRetVals.end()) {
+    mergeInValue(IV, I, TFRVI->second);
     return;
   }
 
-  default: break;  // Handle math operators as groups.
-  } // end switch(I->getOpcode())
+  if (F == 0 || !F->isExternal() || !canConstantFoldCallTo(F)) {
+    markOverdefined(IV, I);
+    return;
+  }
 
+  std::vector<Constant*> Operands;
+  Operands.reserve(I->getNumOperands()-1);
+
+  for (CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin(), E = CS.arg_end();
+       AI != E; ++AI) {
+    LatticeVal &State = getValueState(*AI);
+    if (State.isUndefined())
+      return;  // Operands are not resolved yet...
+    else if (State.isOverdefined()) {
+      markOverdefined(IV, I);
+      return;
+    }
+    assert(State.isConstant() && "Unknown state!");
+    Operands.push_back(State.getConstant());
+  }
 
-  //===-------------------------------------------------------------------===//
-  // Handle Unary and cast instructions...
-  //
-  if (isa<UnaryOperator>(I) || isa<CastInst>(I)) {
-    Value *V = I->getOperand(0);
-    InstVal &VState = getValueState(V);
-    if (VState.isOverdefined()) {        // Inherit overdefinedness of operand
-      markOverdefined(I);
-    } else if (VState.isConstant()) {    // Propogate constant value
-      Constant *Result = isa<CastInst>(I)
-        ? ConstantFoldCastInstruction(VState.getConstant(), I->getType())
-        : ConstantFoldUnaryInstruction(I->getOpcode(), VState.getConstant());
-
-      if (Result) {
-        // This instruction constant folds!
-        markConstant(I, Result);
-      } else {
-        markOverdefined(I);   // Don't know how to fold this instruction.  :(
-      }
+  if (Constant *C = ConstantFoldCall(F, Operands))
+    markConstant(IV, I, C);
+  else
+    markOverdefined(IV, I);
+}
+
+
+void SCCPSolver::Solve() {
+  // Process the work lists until they are empty!
+  while (!BBWorkList.empty() || !InstWorkList.empty() ||
+         !OverdefinedInstWorkList.empty()) {
+    // Process the instruction work list...
+    while (!OverdefinedInstWorkList.empty()) {
+      Value *I = OverdefinedInstWorkList.back();
+      OverdefinedInstWorkList.pop_back();
+
+      DEBUG(std::cerr << "\nPopped off OI-WL: " << *I);
+
+      // "I" got into the work list because it either made the transition from
+      // bottom to constant
+      //
+      // Anything on this worklist that is overdefined need not be visited
+      // since all of its users will have already been marked as overdefined
+      // Update all of the users of this instruction's value...
+      //
+      for (Value::use_iterator UI = I->use_begin(), E = I->use_end();
+           UI != E; ++UI)
+        OperandChangedState(*UI);
+    }
+    // Process the instruction work list...
+    while (!InstWorkList.empty()) {
+      Value *I = InstWorkList.back();
+      InstWorkList.pop_back();
+
+      DEBUG(std::cerr << "\nPopped off I-WL: " << *I);
+
+      // "I" got into the work list because it either made the transition from
+      // bottom to constant
+      //
+      // Anything on this worklist that is overdefined need not be visited
+      // since all of its users will have already been marked as overdefined.
+      // Update all of the users of this instruction's value...
+      //
+      if (!getValueState(I).isOverdefined())
+        for (Value::use_iterator UI = I->use_begin(), E = I->use_end();
+             UI != E; ++UI)
+          OperandChangedState(*UI);
+    }
+
+    // Process the basic block work list...
+    while (!BBWorkList.empty()) {
+      BasicBlock *BB = BBWorkList.back();
+      BBWorkList.pop_back();
+
+      DEBUG(std::cerr << "\nPopped off BBWL: " << *BB);
+
+      // Notify all instructions in this basic block that they are newly
+      // executable.
+      visit(BB);
     }
-    return;
   }
+}
 
+/// ResolveBranchesIn - While solving the dataflow for a function, we assume
+/// that branches on undef values cannot reach any of their successors.
+/// However, this is not a safe assumption.  After we solve dataflow, this
+/// method should be use to handle this.  If this returns true, the solver
+/// should be rerun.
+bool SCCPSolver::ResolveBranchesIn(Function &F) {
+  bool BranchesResolved = false;
+  for (Function::iterator BB = F.begin(), E = F.end(); BB != E; ++BB)
+    if (BBExecutable.count(BB)) {
+      TerminatorInst *TI = BB->getTerminator();
+      if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(TI)) {
+        if (BI->isConditional()) {
+          LatticeVal &BCValue = getValueState(BI->getCondition());
+          if (BCValue.isUndefined()) {
+            BI->setCondition(ConstantBool::True);
+            BranchesResolved = true;
+            visit(BI);
+          }
+        }
+      } else if (SwitchInst *SI = dyn_cast<SwitchInst>(TI)) {
+        LatticeVal &SCValue = getValueState(SI->getCondition());
+        if (SCValue.isUndefined()) {
+          const Type *CondTy = SI->getCondition()->getType();
+          SI->setCondition(Constant::getNullValue(CondTy));
+          BranchesResolved = true;
+          visit(SI);
+        }
+      }
+    }
+
+  return BranchesResolved;
+}
+
+
+namespace {
+  Statistic<> NumInstRemoved("sccp", "Number of instructions removed");
+  Statistic<> NumDeadBlocks ("sccp", "Number of basic blocks unreachable");
 
-  //===-----------------------------------------------------------------===//
-  // Handle GetElementPtr instructions...
+  //===--------------------------------------------------------------------===//
   //
-  if (isa<GetElementPtrInst>(I)) {
-    markOverdefined(I);
-    return;
+  /// SCCP Class - This class uses the SCCPSolver to implement a per-function
+  /// Sparse Conditional COnstant Propagator.
+  ///
+  struct SCCP : public FunctionPass {
+    // runOnFunction - Run the Sparse Conditional Constant Propagation
+    // algorithm, and return true if the function was modified.
+    //
+    bool runOnFunction(Function &F);
+
+    virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
+      AU.setPreservesCFG();
+    }
+  };
+
+  RegisterOpt<SCCP> X("sccp", "Sparse Conditional Constant Propagation");
+} // end anonymous namespace
+
+
+// createSCCPPass - This is the public interface to this file...
+FunctionPass *llvm::createSCCPPass() {
+  return new SCCP();
+}
+
+
+// runOnFunction() - Run the Sparse Conditional Constant Propagation algorithm,
+// and return true if the function was modified.
+//
+bool SCCP::runOnFunction(Function &F) {
+  DEBUG(std::cerr << "SCCP on function '" << F.getName() << "'\n");
+  SCCPSolver Solver;
+
+  // Mark the first block of the function as being executable.
+  Solver.MarkBlockExecutable(F.begin());
+
+  // Mark all arguments to the function as being overdefined.
+  hash_map<Value*, LatticeVal> &Values = Solver.getValueMapping();
+  for (Function::arg_iterator AI = F.arg_begin(), E = F.arg_end(); AI != E; ++AI)
+    Values[AI].markOverdefined();
+
+  // Solve for constants.
+  bool ResolvedBranches = true;
+  while (ResolvedBranches) {
+    Solver.Solve();
+    DEBUG(std::cerr << "RESOLVING UNDEF BRANCHES\n");
+    ResolvedBranches = Solver.ResolveBranchesIn(F);
   }
 
+  bool MadeChanges = false;
 
-  //===-----------------------------------------------------------------===//
-  // Handle Binary instructions...
+  // If we decided that there are basic blocks that are dead in this function,
+  // delete their contents now.  Note that we cannot actually delete the blocks,
+  // as we cannot modify the CFG of the function.
   //
-  if (isa<BinaryOperator>(I) || isa<ShiftInst>(I)) {
-    Value *V1 = I->getOperand(0);
-    Value *V2 = I->getOperand(1);
-
-    InstVal &V1State = getValueState(V1);
-    InstVal &V2State = getValueState(V2);
-    if (V1State.isOverdefined() || V2State.isOverdefined()) {
-      markOverdefined(I);
-    } else if (V1State.isConstant() && V2State.isConstant()) {
-      Constant *Result =
-        ConstantFoldBinaryInstruction(I->getOpcode(),
-                                      V1State.getConstant(),
-                                      V2State.getConstant());
-      if (Result) {
-        // This instruction constant folds!
-        markConstant(I, Result);
-      } else {
-        markOverdefined(I);   // Don't know how to fold this instruction.  :(
+  std::set<BasicBlock*> &ExecutableBBs = Solver.getExecutableBlocks();
+  for (Function::iterator BB = F.begin(), E = F.end(); BB != E; ++BB)
+    if (!ExecutableBBs.count(BB)) {
+      DEBUG(std::cerr << "  BasicBlock Dead:" << *BB);
+      ++NumDeadBlocks;
+
+      // Delete the instructions backwards, as it has a reduced likelihood of
+      // having to update as many def-use and use-def chains.
+      std::vector<Instruction*> Insts;
+      for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->getTerminator();
+           I != E; ++I)
+        Insts.push_back(I);
+      while (!Insts.empty()) {
+        Instruction *I = Insts.back();
+        Insts.pop_back();
+        if (!I->use_empty())
+          I->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(I->getType()));
+        BB->getInstList().erase(I);
+        MadeChanges = true;
+        ++NumInstRemoved;
+      }
+    } else {
+      // Iterate over all of the instructions in a function, replacing them with
+      // constants if we have found them to be of constant values.
+      //
+      for (BasicBlock::iterator BI = BB->begin(), E = BB->end(); BI != E; ) {
+        Instruction *Inst = BI++;
+        if (Inst->getType() != Type::VoidTy) {
+          LatticeVal &IV = Values[Inst];
+          if (IV.isConstant() || IV.isUndefined() &&
+              !isa<TerminatorInst>(Inst)) {
+            Constant *Const = IV.isConstant()
+              ? IV.getConstant() : UndefValue::get(Inst->getType());
+            DEBUG(std::cerr << "  Constant: " << *Const << " = " << *Inst);
+
+            // Replaces all of the uses of a variable with uses of the constant.
+            Inst->replaceAllUsesWith(Const);
+
+            // Delete the instruction.
+            BB->getInstList().erase(Inst);
+
+            // Hey, we just changed something!
+            MadeChanges = true;
+            ++NumInstRemoved;
+          }
+        }
       }
     }
-    return;
-  }
 
-  // Shouldn't get here... either the switch statement or one of the group
-  // handlers should have kicked in...
-  //
-  cerr << "SCCP: Don't know how to handle: " << I;
-  markOverdefined(I);   // Just in case
+  return MadeChanges;
 }
 
+namespace {
+  Statistic<> IPNumInstRemoved("ipsccp", "Number of instructions removed");
+  Statistic<> IPNumDeadBlocks ("ipsccp", "Number of basic blocks unreachable");
+  Statistic<> IPNumArgsElimed ("ipsccp",
+                               "Number of arguments constant propagated");
+  Statistic<> IPNumGlobalConst("ipsccp",
+                               "Number of globals found to be constant");
 
+  //===--------------------------------------------------------------------===//
+  //
+  /// IPSCCP Class - This class implements interprocedural Sparse Conditional
+  /// Constant Propagation.
+  ///
+  struct IPSCCP : public ModulePass {
+    bool runOnModule(Module &M);
+  };
 
-// OperandChangedState - This method is invoked on all of the users of an
-// instruction that was just changed state somehow....  Based on this
-// information, we need to update the specified user of this instruction.
-//
-void SCCP::OperandChangedState(User *U) {
-  // Only instructions use other variable values!
-  Instruction *I = cast<Instruction>(U);
-  if (!BBExecutable.count(I->getParent())) return;  // Inst not executable yet!
+  RegisterOpt<IPSCCP>
+  Y("ipsccp", "Interprocedural Sparse Conditional Constant Propagation");
+} // end anonymous namespace
 
-  UpdateInstruction(I);
+// createIPSCCPPass - This is the public interface to this file...
+ModulePass *llvm::createIPSCCPPass() {
+  return new IPSCCP();
 }
 
-namespace {
-  // SCCPPass - Use Sparse Conditional Constant Propogation
-  // to prove whether a value is constant and whether blocks are used.
-  //
-  struct SCCPPass : public MethodPass {
-    inline bool runOnMethod(Function *F) {
-      SCCP S(F);
-      return S.doSCCP();
+
+static bool AddressIsTaken(GlobalValue *GV) {
+  // Delete any dead constantexpr klingons.
+  GV->removeDeadConstantUsers();
+
+  for (Value::use_iterator UI = GV->use_begin(), E = GV->use_end();
+       UI != E; ++UI)
+    if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(*UI)) {
+      if (SI->getOperand(0) == GV || SI->isVolatile())
+        return true;  // Storing addr of GV.
+    } else if (isa<InvokeInst>(*UI) || isa<CallInst>(*UI)) {
+      // Make sure we are calling the function, not passing the address.
+      CallSite CS = CallSite::get(cast<Instruction>(*UI));
+      for (CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin(),
+             E = CS.arg_end(); AI != E; ++AI)
+        if (*AI == GV)
+          return true;
+    } else if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(*UI)) {
+      if (LI->isVolatile())
+        return true;
+    } else {
+      return true;
     }
-  };
+  return false;
 }
 
-Pass *createSCCPPass() {
-  return new SCCPPass();
+bool IPSCCP::runOnModule(Module &M) {
+  SCCPSolver Solver;
+
+  // Loop over all functions, marking arguments to those with their addresses
+  // taken or that are external as overdefined.
+  //
+  hash_map<Value*, LatticeVal> &Values = Solver.getValueMapping();
+  for (Module::iterator F = M.begin(), E = M.end(); F != E; ++F)
+    if (!F->hasInternalLinkage() || AddressIsTaken(F)) {
+      if (!F->isExternal())
+        Solver.MarkBlockExecutable(F->begin());
+      for (Function::arg_iterator AI = F->arg_begin(), E = F->arg_end();
+           AI != E; ++AI)
+        Values[AI].markOverdefined();
+    } else {
+      Solver.AddTrackedFunction(F);
+    }
+
+  // Loop over global variables.  We inform the solver about any internal global
+  // variables that do not have their 'addresses taken'.  If they don't have
+  // their addresses taken, we can propagate constants through them.
+  for (Module::global_iterator G = M.global_begin(), E = M.global_end();
+       G != E; ++G)
+    if (!G->isConstant() && G->hasInternalLinkage() && !AddressIsTaken(G))
+      Solver.TrackValueOfGlobalVariable(G);
+
+  // Solve for constants.
+  bool ResolvedBranches = true;
+  while (ResolvedBranches) {
+    Solver.Solve();
+
+    DEBUG(std::cerr << "RESOLVING UNDEF BRANCHES\n");
+    ResolvedBranches = false;
+    for (Module::iterator F = M.begin(), E = M.end(); F != E; ++F)
+      ResolvedBranches |= Solver.ResolveBranchesIn(*F);
+  }
+
+  bool MadeChanges = false;
+
+  // Iterate over all of the instructions in the module, replacing them with
+  // constants if we have found them to be of constant values.
+  //
+  std::set<BasicBlock*> &ExecutableBBs = Solver.getExecutableBlocks();
+  for (Module::iterator F = M.begin(), E = M.end(); F != E; ++F) {
+    for (Function::arg_iterator AI = F->arg_begin(), E = F->arg_end();
+         AI != E; ++AI)
+      if (!AI->use_empty()) {
+        LatticeVal &IV = Values[AI];
+        if (IV.isConstant() || IV.isUndefined()) {
+          Constant *CST = IV.isConstant() ?
+            IV.getConstant() : UndefValue::get(AI->getType());
+          DEBUG(std::cerr << "***  Arg " << *AI << " = " << *CST <<"\n");
+
+          // Replaces all of the uses of a variable with uses of the
+          // constant.
+          AI->replaceAllUsesWith(CST);
+          ++IPNumArgsElimed;
+        }
+      }
+
+    std::vector<BasicBlock*> BlocksToErase;
+    for (Function::iterator BB = F->begin(), E = F->end(); BB != E; ++BB)
+      if (!ExecutableBBs.count(BB)) {
+        DEBUG(std::cerr << "  BasicBlock Dead:" << *BB);
+        ++IPNumDeadBlocks;
+
+        // Delete the instructions backwards, as it has a reduced likelihood of
+        // having to update as many def-use and use-def chains.
+        std::vector<Instruction*> Insts;
+        TerminatorInst *TI = BB->getTerminator();
+        for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = TI; I != E; ++I)
+          Insts.push_back(I);
+
+        while (!Insts.empty()) {
+          Instruction *I = Insts.back();
+          Insts.pop_back();
+          if (!I->use_empty())
+            I->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(I->getType()));
+          BB->getInstList().erase(I);
+          MadeChanges = true;
+          ++IPNumInstRemoved;
+        }
+
+        for (unsigned i = 0, e = TI->getNumSuccessors(); i != e; ++i) {
+          BasicBlock *Succ = TI->getSuccessor(i);
+          if (Succ->begin() != Succ->end() && isa<PHINode>(Succ->begin()))
+            TI->getSuccessor(i)->removePredecessor(BB);
+        }
+        if (!TI->use_empty())
+          TI->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(TI->getType()));
+        BB->getInstList().erase(TI);
+
+        if (&*BB != &F->front())
+          BlocksToErase.push_back(BB);
+        else
+          new UnreachableInst(BB);
+
+      } else {
+        for (BasicBlock::iterator BI = BB->begin(), E = BB->end(); BI != E; ) {
+          Instruction *Inst = BI++;
+          if (Inst->getType() != Type::VoidTy) {
+            LatticeVal &IV = Values[Inst];
+            if (IV.isConstant() || IV.isUndefined() &&
+                !isa<TerminatorInst>(Inst)) {
+              Constant *Const = IV.isConstant()
+                ? IV.getConstant() : UndefValue::get(Inst->getType());
+              DEBUG(std::cerr << "  Constant: " << *Const << " = " << *Inst);
+
+              // Replaces all of the uses of a variable with uses of the
+              // constant.
+              Inst->replaceAllUsesWith(Const);
+
+              // Delete the instruction.
+              if (!isa<TerminatorInst>(Inst) && !isa<CallInst>(Inst))
+                BB->getInstList().erase(Inst);
+
+              // Hey, we just changed something!
+              MadeChanges = true;
+              ++IPNumInstRemoved;
+            }
+          }
+        }
+      }
+
+    // Now that all instructions in the function are constant folded, erase dead
+    // blocks, because we can now use ConstantFoldTerminator to get rid of
+    // in-edges.
+    for (unsigned i = 0, e = BlocksToErase.size(); i != e; ++i) {
+      // If there are any PHI nodes in this successor, drop entries for BB now.
+      BasicBlock *DeadBB = BlocksToErase[i];
+      while (!DeadBB->use_empty()) {
+        Instruction *I = cast<Instruction>(DeadBB->use_back());
+        bool Folded = ConstantFoldTerminator(I->getParent());
+        assert(Folded && "Didn't fold away reference to block!");
+      }
+
+      // Finally, delete the basic block.
+      F->getBasicBlockList().erase(DeadBB);
+    }
+  }
+
+  // If we inferred constant or undef return values for a function, we replaced
+  // all call uses with the inferred value.  This means we don't need to bother
+  // actually returning anything from the function.  Replace all return
+  // instructions with return undef.
+  const hash_map<Function*, LatticeVal> &RV =Solver.getTrackedFunctionRetVals();
+  for (hash_map<Function*, LatticeVal>::const_iterator I = RV.begin(),
+         E = RV.end(); I != E; ++I)
+    if (!I->second.isOverdefined() &&
+        I->first->getReturnType() != Type::VoidTy) {
+      Function *F = I->first;
+      for (Function::iterator BB = F->begin(), E = F->end(); BB != E; ++BB)
+        if (ReturnInst *RI = dyn_cast<ReturnInst>(BB->getTerminator()))
+          if (!isa<UndefValue>(RI->getOperand(0)))
+            RI->setOperand(0, UndefValue::get(F->getReturnType()));
+    }
+
+  // If we infered constant or undef values for globals variables, we can delete
+  // the global and any stores that remain to it.
+  const hash_map<GlobalVariable*, LatticeVal> &TG = Solver.getTrackedGlobals();
+  for (hash_map<GlobalVariable*, LatticeVal>::const_iterator I = TG.begin(),
+         E = TG.end(); I != E; ++I) {
+    GlobalVariable *GV = I->first;
+    assert(!I->second.isOverdefined() &&
+           "Overdefined values should have been taken out of the map!");
+    DEBUG(std::cerr << "Found that GV '" << GV->getName()<< "' is constant!\n");
+    while (!GV->use_empty()) {
+      StoreInst *SI = cast<StoreInst>(GV->use_back());
+      SI->eraseFromParent();
+    }
+    M.getGlobalList().erase(GV);
+    ++IPNumGlobalConst;
+  }
+
+  return MadeChanges;
 }