Initial checkin of level raising code, after move and cleanup and expands from the...
authorChris Lattner <sabre@nondot.org>
Thu, 1 Nov 2001 02:42:08 +0000 (02:42 +0000)
committerChris Lattner <sabre@nondot.org>
Thu, 1 Nov 2001 02:42:08 +0000 (02:42 +0000)
git-svn-id: https://llvm.org/svn/llvm-project/llvm/trunk@1074 91177308-0d34-0410-b5e6-96231b3b80d8

lib/Transforms/LevelRaise.cpp [new file with mode: 0644]

diff --git a/lib/Transforms/LevelRaise.cpp b/lib/Transforms/LevelRaise.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..8074fdc
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,592 @@
+//===- LevelRaise.cpp - Code to change LLVM to higher level -----------------=//
+//
+// This file implements the 'raising' part of the LevelChange API.  This is
+// useful because, in general, it makes the LLVM code terser and easier to
+// analyze.  Note that it is good to run DCE after doing this transformation.
+//
+//  Eliminate silly things in the source that do not effect the level, but do
+//  clean up the code:
+//    * Casts of casts
+//    - getelementptr/load & getelementptr/store are folded into a direct
+//      load or store
+//    - Convert this code (for both alloca and malloc):
+//          %reg110 = shl uint %n, ubyte 2          ;;<uint>
+//          %reg108 = alloca ubyte, uint %reg110            ;;<ubyte*>
+//          %cast76 = cast ubyte* %reg108 to uint*          ;;<uint*>
+//      To: %cast76 = alloca uint, uint %n
+//   Convert explicit addressing to use getelementptr instruction where possible
+//      - ...
+//
+//   Convert explicit addressing on pointers to use getelementptr instruction.
+//    - If a pointer is used by arithmetic operation, insert an array casted
+//      version into the source program, only for the following pointer types:
+//        * Method argument pointers
+//        - Pointers returned by alloca or malloc
+//        - Pointers returned by function calls
+//    - If a pointer is indexed with a value scaled by a constant size equal
+//      to the element size of the array, the expression is replaced with a
+//      getelementptr instruction.
+//
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+
+#include "llvm/Transforms/LevelChange.h"
+#include "llvm/Method.h"
+#include "llvm/Support/STLExtras.h"
+#include "llvm/iOther.h"
+#include "llvm/iMemory.h"
+#include "llvm/ConstPoolVals.h"
+#include "llvm/Target/TargetData.h"
+#include <map>
+#include <algorithm>
+
+#include "llvm/Assembly/Writer.h"
+
+//#define DEBUG_PEEPHOLE_INSTS 1
+
+#ifdef DEBUG_PEEPHOLE_INSTS
+#define PRINT_PEEPHOLE(ID, NUM, I)            \
+  cerr << "Inst P/H " << ID << "[" << NUM << "] " << I;
+#else
+#define PRINT_PEEPHOLE(ID, NUM, I)
+#endif
+
+#define PRINT_PEEPHOLE1(ID, I1) do { PRINT_PEEPHOLE(ID, 0, I1); } while (0)
+#define PRINT_PEEPHOLE2(ID, I1, I2) \
+  do { PRINT_PEEPHOLE(ID, 0, I1); PRINT_PEEPHOLE(ID, 1, I2); } while (0)
+#define PRINT_PEEPHOLE3(ID, I1, I2, I3) \
+  do { PRINT_PEEPHOLE(ID, 0, I1); PRINT_PEEPHOLE(ID, 1, I2); \
+       PRINT_PEEPHOLE(ID, 2, I3); } while (0)
+
+
+// TargetData Hack: Eventually we will have annotations given to us by the
+// backend so that we know stuff about type size and alignments.  For now
+// though, just use this, because it happens to match the model that GCC uses.
+//
+const TargetData TD("LevelRaise: Should be GCC though!");
+
+
+// losslessCastableTypes - Return true if the types are bitwise equivalent.
+// This predicate returns true if it is possible to cast from one type to
+// another without gaining or losing precision, or altering the bits in any way.
+//
+static bool losslessCastableTypes(const Type *T1, const Type *T2) {
+  assert(T1->isPrimitiveType() || isa<PointerType>(T1));
+  assert(T2->isPrimitiveType() || isa<PointerType>(T2));
+
+  if (T1->getPrimitiveID() == T2->getPrimitiveID())
+    return true;  // Handles identity cast, and cast of differing pointer types
+
+  // Now we know that they are two differing primitive or pointer types
+  switch (T1->getPrimitiveID()) {
+  case Type::UByteTyID:   return T2 == Type::SByteTy;
+  case Type::SByteTyID:   return T2 == Type::UByteTy;
+  case Type::UShortTyID:  return T2 == Type::ShortTy;
+  case Type::ShortTyID:   return T2 == Type::UShortTy;
+  case Type::UIntTyID:    return T2 == Type::IntTy;
+  case Type::IntTyID:     return T2 == Type::UIntTy;
+  case Type::ULongTyID:
+  case Type::LongTyID:
+  case Type::PointerTyID:
+    return T2 == Type::ULongTy || T2 == Type::LongTy ||
+           T2->getPrimitiveID() == Type::PointerTyID;
+  default:
+    return false;  // Other types have no identity values
+  }
+}
+
+
+// isReinterpretingCast - Return true if the cast instruction specified will
+// cause the operand to be "reinterpreted".  A value is reinterpreted if the
+// cast instruction would cause the underlying bits to change.
+//
+static inline bool isReinterpretingCast(const CastInst *CI) {
+  return !losslessCastableTypes(CI->getOperand(0)->getType(), CI->getType());
+}
+
+
+// getPointedToStruct - If the argument is a pointer type, and the pointed to
+// value is a struct type, return the struct type, else return null.
+//
+static const StructType *getPointedToStruct(const Type *Ty) {
+  const PointerType *PT = dyn_cast<PointerType>(Ty);
+  return PT ? dyn_cast<StructType>(PT->getValueType()) : 0;
+}
+
+
+// getStructOffsetType - Return a vector of offsets that are to be used to index
+// into the specified struct type to get as close as possible to index as we
+// can.  Note that it is possible that we cannot get exactly to Offset, in which
+// case we update offset to be the offset we actually obtained.  The resultant
+// leaf type is returned.
+//
+static const Type *getStructOffsetType(const Type *Ty, unsigned &Offset,
+                                       vector<ConstPoolVal*> &Offsets) {
+  if (!isa<StructType>(Ty)) {
+    Offset = 0;   // Return the offset that we were able to acheive
+    return Ty;    // Return the leaf type
+  }
+
+  assert(Offset < TD.getTypeSize(Ty) && "Offset not in struct!");
+  const StructType *STy = cast<StructType>(Ty);
+  const StructLayout *SL = TD.getStructLayout(STy);
+
+  // This loop terminates always on a 0 <= i < MemberOffsets.size()
+  unsigned i;
+  for (i = 0; i < SL->MemberOffsets.size()-1; ++i)
+    if (Offset >= SL->MemberOffsets[i] && Offset <  SL->MemberOffsets[i+1])
+      break;
+  
+  assert(Offset >= SL->MemberOffsets[i] && Offset <  SL->MemberOffsets[i+1]);
+
+  // Make sure to save the current index...
+  Offsets.push_back(ConstPoolUInt::get(Type::UByteTy, i));
+
+  unsigned SubOffs = Offset - SL->MemberOffsets[i];
+  const Type *LeafTy = getStructOffsetType(STy->getElementTypes()[i], SubOffs,
+                                           Offsets);
+  Offset = SL->MemberOffsets[i] + SubOffs;
+  return LeafTy;
+}
+
+
+
+// ReplaceInstWithValue - Replace all uses of an instruction (specified by BI)
+// with a value, then remove and delete the original instruction.
+//
+static void ReplaceInstWithValue(BasicBlock::InstListType &BIL,
+                                 BasicBlock::iterator &BI, Value *V) {
+  Instruction *I = *BI;
+  // Replaces all of the uses of the instruction with uses of the value
+  I->replaceAllUsesWith(V);
+
+  // Remove the unneccesary instruction now...
+  BIL.remove(BI);
+
+  // Make sure to propogate a name if there is one already...
+  if (I->hasName() && !V->hasName())
+    V->setName(I->getName(), BIL.getParent()->getSymbolTable());
+
+  // Remove the dead instruction now...
+  delete I;
+}
+
+
+// ReplaceInstWithInst - Replace the instruction specified by BI with the
+// instruction specified by I.  The original instruction is deleted and BI is
+// updated to point to the new instruction.
+//
+static void ReplaceInstWithInst(BasicBlock::InstListType &BIL,
+                                BasicBlock::iterator &BI, Instruction *I) {
+  assert(I->getParent() == 0 &&
+         "ReplaceInstWithInst: Instruction already inserted into basic block!");
+
+  // Insert the new instruction into the basic block...
+  BI = BIL.insert(BI, I)+1;
+
+  // Replace all uses of the old instruction, and delete it.
+  ReplaceInstWithValue(BIL, BI, I);
+
+  // Reexamine the instruction just inserted next time around the cleanup pass
+  // loop.
+  --BI;
+}
+
+
+// ExpressionConvertableToType - Return true if it is possible
+static bool ExpressionConvertableToType(Value *V, const Type *Ty) {
+  Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
+  if (I == 0) return false;              // Noninstructions can't convert
+  if (I->getType() == Ty) return false;  // Expression already correct type!
+
+  switch (I->getOpcode()) {
+  case Instruction::Cast:
+    // We can convert the expr if the cast destination type is losslessly
+    // convertable to the requested type.
+    return losslessCastableTypes(Ty, I->getType());
+
+  case Instruction::Add:
+  case Instruction::Sub:
+    return ExpressionConvertableToType(I->getOperand(0), Ty) &&
+           ExpressionConvertableToType(I->getOperand(1), Ty);
+  case Instruction::Shl:
+  case Instruction::Shr:
+    return ExpressionConvertableToType(I->getOperand(0), Ty);
+  }
+  return false;
+}
+
+
+static Instruction *ConvertExpressionToType(Value *V, const Type *Ty) {
+  Instruction *I = cast<Instruction>(V);
+  assert(ExpressionConvertableToType(I, Ty) && "Inst is not convertable!");
+  BasicBlock *BB = I->getParent();
+  BasicBlock::InstListType &BIL = BB->getInstList();
+  string Name = I->getName();  if (!Name.empty()) I->setName("");
+  Instruction *Res;     // Result of conversion
+
+  //cerr << endl << endl << "Type:\t" << Ty << "\nInst: " << I << "BB Before: " << BB << endl;
+
+  switch (I->getOpcode()) {
+  case Instruction::Cast:
+    Res = new CastInst(I->getOperand(0), Ty, Name);
+    break;
+    
+  case Instruction::Add:
+  case Instruction::Sub:
+    Res = BinaryOperator::create(cast<BinaryOperator>(I)->getOpcode(),
+                                 ConvertExpressionToType(I->getOperand(0), Ty),
+                                 ConvertExpressionToType(I->getOperand(1), Ty),
+                                 Name);
+    break;
+
+  case Instruction::Shl:
+  case Instruction::Shr:
+    Res = new ShiftInst(cast<ShiftInst>(I)->getOpcode(),
+                        ConvertExpressionToType(I->getOperand(0), Ty),
+                        I->getOperand(1), Name);
+    break;
+
+  default:
+    assert(0 && "Expression convertable, but don't know how to convert?");
+    return 0;
+  }
+
+  BasicBlock::iterator It = find(BIL.begin(), BIL.end(), I);
+  assert(It != BIL.end() && "Instruction not in own basic block??");
+  BIL.insert(It, Res);
+
+  //cerr << "RInst: " << Res << "BB After: " << BB << endl << endl;
+
+  return Res;
+}
+
+
+
+// DoInsertArrayCast - If the argument value has a pointer type, and if the
+// argument value is used as an array, insert a cast before the specified 
+// basic block iterator that casts the value to an array pointer.  Return the
+// new cast instruction (in the CastResult var), or null if no cast is inserted.
+//
+static bool DoInsertArrayCast(Method *CurMeth, Value *V, BasicBlock *BB,
+                             BasicBlock::iterator &InsertBefore,
+                             CastInst *&CastResult) {
+  const PointerType *ThePtrType = dyn_cast<PointerType>(V->getType());
+  if (!ThePtrType) return false;
+  bool InsertCast = false;
+
+  for (Value::use_iterator I = V->use_begin(), E = V->use_end(); I != E; ++I) {
+    Instruction *Inst = cast<Instruction>(*I);
+    switch (Inst->getOpcode()) {
+    default: break;                  // Not an interesting use...
+    case Instruction::Add:           // It's being used as an array index!
+  //case Instruction::Sub:
+      InsertCast = true;
+      break;
+    case Instruction::Cast:          // There is already a cast instruction!
+      if (const PointerType *PT = dyn_cast<const PointerType>(Inst->getType()))
+       if (const ArrayType *AT = dyn_cast<const ArrayType>(PT->getValueType()))
+         if (AT->getElementType() == ThePtrType->getValueType()) {
+           // Cast already exists! Return the existing one!
+           CastResult = cast<CastInst>(Inst);
+           return false;       // No changes made to program though...
+         }
+      break;
+    }
+  }
+
+  if (!InsertCast) return false;  // There is no reason to insert a cast!
+
+  // Insert a cast!
+  const Type *ElTy = ThePtrType->getValueType();
+  const PointerType *DestTy = PointerType::get(ArrayType::get(ElTy));
+
+  CastResult = new CastInst(V, DestTy);
+  BB->getInstList().insert(InsertBefore, CastResult);
+  //cerr << "Inserted cast: " << CastResult;
+  return true;            // Made a change!
+}
+
+
+// DoInsertArrayCasts - Loop over all "incoming" values in the specified method,
+// inserting a cast for pointer values that are used as arrays. For our
+// purposes, an incoming value is considered to be either a value that is 
+// either a method parameter, a value created by alloca or malloc, or a value
+// returned from a function call.  All casts are kept attached to their original
+// values through the PtrCasts map.
+//
+static bool DoInsertArrayCasts(Method *M, map<Value*, CastInst*> &PtrCasts) {
+  assert(!M->isExternal() && "Can't handle external methods!");
+
+  // Insert casts for all arguments to the function...
+  bool Changed = false;
+  BasicBlock *CurBB = M->front();
+  BasicBlock::iterator It = CurBB->begin();
+  for (Method::ArgumentListType::iterator AI = M->getArgumentList().begin(), 
+        AE = M->getArgumentList().end(); AI != AE; ++AI) {
+    CastInst *TheCast = 0;
+    if (DoInsertArrayCast(M, *AI, CurBB, It, TheCast)) {
+      It = CurBB->begin();      // We might have just invalidated the iterator!
+      Changed = true;           // Yes we made a change
+      ++It;                     // Insert next cast AFTER this one...
+    }
+
+    if (TheCast)                // Is there a cast associated with this value?
+      PtrCasts[*AI] = TheCast;  // Yes, add it to the map...
+  }
+
+  // TODO: insert casts for alloca, malloc, and function call results.  Also, 
+  // look for pointers that already have casts, to add to the map.
+
+  return Changed;
+}
+
+
+
+
+// DoElminatePointerArithmetic - Loop over each incoming pointer variable,
+// replacing indexing arithmetic with getelementptr calls.
+//
+static bool DoEliminatePointerArithmetic(const pair<Value*, CastInst*> &Val) {
+  Value    *V  = Val.first;   // The original pointer
+  CastInst *CV = Val.second;  // The array casted version of the pointer...
+
+  for (Value::use_iterator I = V->use_begin(), E = V->use_end(); I != E; ++I) {
+    Instruction *Inst = cast<Instruction>(*I);
+    if (Inst->getOpcode() != Instruction::Add) 
+      continue;   // We only care about add instructions
+
+    BinaryOperator *Add = cast<BinaryOperator>(Inst);
+
+    // Make sure the array is the first operand of the add expression...
+    if (Add->getOperand(0) != V)
+      Add->swapOperands();
+
+    // Get the amount added to the pointer value...
+    Value *AddAmount = Add->getOperand(1);
+
+    
+  }
+  return false;
+}
+
+
+// Peephole Malloc instructions: we take a look at the use chain of the
+// malloc instruction, and try to find out if the following conditions hold:
+//   1. The malloc is of the form: 'malloc [sbyte], uint <constant>'
+//   2. The only users of the malloc are cast instructions
+//   3. Of the cast instructions, there is only one destination pointer type
+//      [RTy] where the size of the pointed to object is equal to the number
+//      of bytes allocated.
+//
+// If these conditions hold, we convert the malloc to allocate an [RTy]
+// element.  This should be extended in the future to handle arrays. TODO
+//
+static bool PeepholeMallocInst(BasicBlock *BB, BasicBlock::iterator &BI) {
+  MallocInst *MI = cast<MallocInst>(*BI);
+  if (!MI->isArrayAllocation()) return false;    // No array allocation?
+
+  ConstPoolUInt *Amt = dyn_cast<ConstPoolUInt>(MI->getArraySize());
+  if (Amt == 0 || MI->getAllocatedType() != ArrayType::get(Type::SByteTy))
+    return false;
+
+  // Get the number of bytes allocated...
+  unsigned Size = Amt->getValue();
+  const Type *ResultTy = 0;
+
+  // Loop over all of the uses of the malloc instruction, inspecting casts.
+  for (Value::use_iterator I = MI->use_begin(), E = MI->use_end();
+       I != E; ++I) {
+    if (!isa<CastInst>(*I)) {
+      //cerr << "\tnon" << *I;
+      return false;  // A non cast user?
+    }
+    CastInst *CI = cast<CastInst>(*I);
+    //cerr << "\t" << CI;
+    
+    // We only work on casts to pointer types for sure, be conservative
+    if (!isa<PointerType>(CI->getType())) {
+      cerr << "Found cast of malloc value to non pointer type:\n" << CI;
+      return false;
+    }
+
+    const Type *DestTy = cast<PointerType>(CI->getType())->getValueType();
+    if (TD.getTypeSize(DestTy) == Size && DestTy != ResultTy) {
+      // Does the size of the allocated type match the number of bytes
+      // allocated?
+      //
+      if (ResultTy == 0) {
+        ResultTy = DestTy;   // Keep note of this for future uses...
+      } else {
+        // It's overdefined!  We don't know which type to convert to!
+        return false;
+      }
+    }
+  }
+
+  // If we get this far, we have either found, or not, a type that is cast to
+  // that is of the same size as the malloc instruction.
+  if (!ResultTy) return false;
+
+  PRINT_PEEPHOLE1("mall-refine:in ", MI);
+  ReplaceInstWithInst(BB->getInstList(), BI, 
+                      MI = new MallocInst(PointerType::get(ResultTy)));
+  PRINT_PEEPHOLE1("mall-refine:out", MI);
+  return true;
+}
+
+
+
+static bool PeepholeOptimize(BasicBlock *BB, BasicBlock::iterator &BI) {
+  Instruction *I = *BI;
+  if (I->use_size() == 0) return false;
+
+  if (CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(I)) {
+    Value       *Src    = CI->getOperand(0);
+    Instruction *SrcI   = dyn_cast<Instruction>(Src); // Nonnull if instr source
+    const Type  *DestTy = CI->getType();
+
+    // Check for a cast of the same type as the destination!
+    if (DestTy == Src->getType()) {
+      PRINT_PEEPHOLE1("cast-of-self-ty", CI);
+      CI->replaceAllUsesWith(Src);
+      if (!Src->hasName() && CI->hasName()) {
+        string Name = CI->getName();
+        CI->setName(""); Src->setName(Name);
+      }
+      return true;
+    }
+
+    // Check for a cast of cast, where no size information is lost...
+    if (SrcI)
+      if (CastInst *CSrc = dyn_cast<CastInst>(SrcI))
+        if (isReinterpretingCast(CI) + isReinterpretingCast(CSrc) < 2) {
+          // We can only do c-c elimination if, at most, one cast does a
+          // reinterpretation of the input data.
+          //
+          // If legal, make this cast refer the the original casts argument!
+          //
+          PRINT_PEEPHOLE2("cast-cast:in ", CI, CSrc);
+          CI->setOperand(0, CSrc->getOperand(0));
+          PRINT_PEEPHOLE1("cast-cast:out", CI);
+          return true;
+        }
+
+    // Check to see if it's a cast of an instruction that does not depend on the
+    // specific type of the operands to do it's job.
+    if (SrcI && !isReinterpretingCast(CI) && 
+        ExpressionConvertableToType(SrcI, DestTy)) {
+      PRINT_PEEPHOLE2("EXPR-CONV:in ", CI, SrcI);
+      CI->setOperand(0, ConvertExpressionToType(SrcI, DestTy));
+      BI = BB->begin();  // Rescan basic block.  BI might be invalidated.
+      PRINT_PEEPHOLE2("EXPR-CONV:out", CI, CI->getOperand(0));
+      return true;
+    }
+
+  } else if (MallocInst *MI = dyn_cast<MallocInst>(I)) {
+    if (PeepholeMallocInst(BB, BI)) return true;
+  } else if (I->getOpcode() == Instruction::Add &&
+             isa<CastInst>(I->getOperand(1))) {
+
+    // Peephole optimize the following instructions:
+    // %t1 = cast ulong <const int> to {<...>} *
+    // %t2 = add {<...>} * %SP, %t1              ;; Constant must be 2nd operand
+    //
+    //    or
+    // %t1 = cast {<...>}* %SP to int*
+    // %t5 = cast ulong <const int> to int*
+    // %t2 = add int* %t1, %t5                   ;; int is same size as field
+    //
+    // Into: %t3 = getelementptr {<...>} * %SP, <element indices>
+    //       %t2 = cast <eltype> * %t3 to {<...>}*
+    //
+    Value            *AddOp1  = I->getOperand(0);
+    CastInst         *AddOp2  = cast<CastInst>(I->getOperand(1));
+    ConstPoolUInt    *OffsetV = dyn_cast<ConstPoolUInt>(AddOp2->getOperand(0));
+    unsigned          Offset  = OffsetV ? OffsetV->getValue() : 0;
+    Value            *SrcPtr;  // Of type pointer to struct...
+    const StructType *StructTy;
+
+    if ((StructTy = getPointedToStruct(AddOp1->getType()))) {
+      SrcPtr = AddOp1;                      // Handle the first case...
+    } else if (CastInst *AddOp1c = dyn_cast<CastInst>(AddOp1)) {
+      SrcPtr = AddOp1c->getOperand(0);      // Handle the second case...
+      StructTy = getPointedToStruct(SrcPtr->getType());
+    }
+    
+    // Only proceed if we have detected all of our conditions successfully...
+    if (Offset && StructTy && SrcPtr && Offset < TD.getTypeSize(StructTy)) {
+      const StructLayout *SL = TD.getStructLayout(StructTy);
+      vector<ConstPoolVal*> Offsets;
+      unsigned ActualOffset = Offset;
+      const Type *ElTy = getStructOffsetType(StructTy, ActualOffset, Offsets);
+
+      if (getPointedToStruct(AddOp1->getType())) {  // case 1
+        PRINT_PEEPHOLE2("add-to-gep1:in", AddOp2, I);
+      } else {
+        PRINT_PEEPHOLE3("add-to-gep2:in", AddOp1, AddOp2, I);
+      }
+
+      GetElementPtrInst *GEP = new GetElementPtrInst(SrcPtr, Offsets);
+      BI = BB->getInstList().insert(BI, GEP)+1;
+
+      assert(Offset-ActualOffset == 0  &&
+             "GEP to middle of element not implemented yet!");
+
+      ReplaceInstWithInst(BB->getInstList(), BI, 
+                          I = new CastInst(GEP, I->getType()));
+      PRINT_PEEPHOLE2("add-to-gep:out", GEP, I);
+      return true;
+    }
+  }
+
+  return false;
+}
+
+
+
+
+static bool DoRaisePass(Method *M) {
+  bool Changed = false;
+  for (Method::iterator MI = M->begin(), ME = M->end(); MI != ME; ++MI) {
+    BasicBlock *BB = *MI;
+    BasicBlock::InstListType &BIL = BB->getInstList();
+
+    for (BasicBlock::iterator BI = BB->begin(); BI != BB->end();) {
+      if (PeepholeOptimize(BB, BI))
+        Changed = true;
+      else
+        ++BI;
+    }
+  }
+  return Changed;
+}
+
+
+// RaisePointerReferences::doit - Raise a method representation to a higher
+// level.
+//
+bool RaisePointerReferences::doit(Method *M) {
+  if (M->isExternal()) return false;
+  bool Changed = false;
+
+  while (DoRaisePass(M)) Changed = true;
+
+  // PtrCasts - Keep a mapping between the pointer values (the key of the 
+  // map), and the cast to array pointer (the value) in this map.  This is
+  // used when converting pointer math into array addressing.
+  // 
+  map<Value*, CastInst*> PtrCasts;
+
+  // Insert casts for all incoming pointer values.  Keep track of those casts
+  // and the identified incoming values in the PtrCasts map.
+  //
+  Changed |= DoInsertArrayCasts(M, PtrCasts);
+
+  // Loop over each incoming pointer variable, replacing indexing arithmetic
+  // with getelementptr calls.
+  //
+  Changed |= reduce_apply_bool(PtrCasts.begin(), PtrCasts.end(), 
+                               ptr_fun(DoEliminatePointerArithmetic));
+
+  return Changed;
+}