lib/Analysis/BasicAliasAnalysis.cpp

   1 //===- BasicAliasAnalysis.cpp - Local Alias Analysis Impl -----------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file defines the default implementation of the Alias Analysis interface
  11 // that simply implements a few identities (two different globals cannot alias,
  12 // etc), but otherwise does no analysis.
  13 //
  14 //===----------------------------------------------------------------------===//
  15
  16 #include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
  17 #include "llvm/Analysis/Passes.h"
  18 #include "llvm/Constants.h"
  19 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  20 #include "llvm/Function.h"
  21 #include "llvm/GlobalVariable.h"
  22 #include "llvm/Instructions.h"
  23 #include "llvm/IntrinsicInst.h"
  24 #include "llvm/Operator.h"
  25 #include "llvm/Pass.h"
  26 #include "llvm/Analysis/CaptureTracking.h"
  27 #include "llvm/Analysis/MemoryBuiltins.h"
  28 #include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
  29 #include "llvm/Target/TargetData.h"
  30 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  31 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  32 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  33 #include <algorithm>
  34 using namespace llvm;
  35
  36 //===----------------------------------------------------------------------===//
  37 // Useful predicates
  38 //===----------------------------------------------------------------------===//
  39
  40 /// isKnownNonNull - Return true if we know that the specified value is never
  41 /// null.
  42 static bool isKnownNonNull(const Value *V) {
  43   // Alloca never returns null, malloc might.
  44   if (isa<AllocaInst>(V)) return true;
  45
  46   // A byval argument is never null.
  47   if (const Argument *A = dyn_cast<Argument>(V))
  48     return A->hasByValAttr();
  49
  50   // Global values are not null unless extern weak.
  51   if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(V))
  52     return !GV->hasExternalWeakLinkage();
  53   return false;
  54 }
  55
  56 /// isNonEscapingLocalObject - Return true if the pointer is to a function-local
  57 /// object that never escapes from the function.
  58 static bool isNonEscapingLocalObject(const Value *V) {
  59   // If this is a local allocation, check to see if it escapes.
  60   if (isa<AllocaInst>(V) || isNoAliasCall(V))
  61     // Set StoreCaptures to True so that we can assume in our callers that the
  62     // pointer is not the result of a load instruction. Currently
  63     // PointerMayBeCaptured doesn't have any special analysis for the
  64     // StoreCaptures=false case; if it did, our callers could be refined to be
  65     // more precise.
  66     return !PointerMayBeCaptured(V, false, /*StoreCaptures=*/true);
  67
  68   // If this is an argument that corresponds to a byval or noalias argument,
  69   // then it has not escaped before entering the function.  Check if it escapes
  70   // inside the function.
  71   if (const Argument *A = dyn_cast<Argument>(V))
  72     if (A->hasByValAttr() || A->hasNoAliasAttr()) {
  73       // Don't bother analyzing arguments already known not to escape.
  74       if (A->hasNoCaptureAttr())
  75         return true;
  76       return !PointerMayBeCaptured(V, false, /*StoreCaptures=*/true);
  77     }
  78   return false;
  79 }
  80
  81
  82 /// isObjectSmallerThan - Return true if we can prove that the object specified
  83 /// by V is smaller than Size.
  84 static bool isObjectSmallerThan(const Value *V, unsigned Size,
  85                                 const TargetData &TD) {
  86   const Type *AccessTy;
  87   if (const GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(V)) {
  88     AccessTy = GV->getType()->getElementType();
  89   } else if (const AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(V)) {
  90     if (!AI->isArrayAllocation())
  91       AccessTy = AI->getType()->getElementType();
  92     else
  93       return false;
  94   } else if (const CallInst* CI = extractMallocCall(V)) {
  95     if (!isArrayMalloc(V, &TD))
  96       // The size is the argument to the malloc call.
  97       if (const ConstantInt* C = dyn_cast<ConstantInt>(CI->getOperand(1)))
  98         return (C->getZExtValue() < Size);
  99     return false;
 100   } else if (const Argument *A = dyn_cast<Argument>(V)) {
 101     if (A->hasByValAttr())
 102       AccessTy = cast<PointerType>(A->getType())->getElementType();
 103     else
 104       return false;
 105   } else {
 106     return false;
 107   }
 108
 109   if (AccessTy->isSized())
 110     return TD.getTypeAllocSize(AccessTy) < Size;
 111   return false;
 112 }
 113
 114 //===----------------------------------------------------------------------===//
 115 // NoAA Pass
 116 //===----------------------------------------------------------------------===//
 117
 118 namespace {
 119   /// NoAA - This class implements the -no-aa pass, which always returns "I
 120   /// don't know" for alias queries.  NoAA is unlike other alias analysis
 121   /// implementations, in that it does not chain to a previous analysis.  As
 122   /// such it doesn't follow many of the rules that other alias analyses must.
 123   ///
 124   struct NoAA : public ImmutablePass, public AliasAnalysis {
 125     static char ID; // Class identification, replacement for typeinfo
 126     NoAA() : ImmutablePass(&ID) {}
 127     explicit NoAA(void *PID) : ImmutablePass(PID) { }
 128
 129     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
 130     }
 131
 132     virtual void initializePass() {
 133       TD = getAnalysisIfAvailable<TargetData>();
 134     }
 135
 136     virtual AliasResult alias(const Value *V1, unsigned V1Size,
 137                               const Value *V2, unsigned V2Size) {
 138       return MayAlias;
 139     }
 140
 141     virtual void getArgumentAccesses(Function *F, CallSite CS,
 142                                      std::vector<PointerAccessInfo> &Info) {
 143       llvm_unreachable("This method may not be called on this function!");
 144     }
 145
 146     virtual bool pointsToConstantMemory(const Value *P) { return false; }
 147     virtual ModRefResult getModRefInfo(CallSite CS, Value *P, unsigned Size) {
 148       return ModRef;
 149     }
 150     virtual ModRefResult getModRefInfo(CallSite CS1, CallSite CS2) {
 151       return ModRef;
 152     }
 153
 154     virtual void deleteValue(Value *V) {}
 155     virtual void copyValue(Value *From, Value *To) {}
 156   };
 157 }  // End of anonymous namespace
 158
 159 // Register this pass...
 160 char NoAA::ID = 0;
 161 static RegisterPass<NoAA>
 162 U("no-aa", "No Alias Analysis (always returns 'may' alias)", true, true);
 163
 164 // Declare that we implement the AliasAnalysis interface
 165 static RegisterAnalysisGroup<AliasAnalysis> V(U);
 166
 167 ImmutablePass *llvm::createNoAAPass() { return new NoAA(); }
 168
 169 //===----------------------------------------------------------------------===//
 170 // BasicAA Pass
 171 //===----------------------------------------------------------------------===//
 172
 173 namespace {
 174   /// BasicAliasAnalysis - This is the default alias analysis implementation.
 175   /// Because it doesn't chain to a previous alias analysis (like -no-aa), it
 176   /// derives from the NoAA class.
 177   struct BasicAliasAnalysis : public NoAA {
 178     static char ID; // Class identification, replacement for typeinfo
 179     BasicAliasAnalysis() : NoAA(&ID) {}
 180     AliasResult alias(const Value *V1, unsigned V1Size,
 181                       const Value *V2, unsigned V2Size) {
 182       assert(VisitedPHIs.empty() && "VisitedPHIs must be cleared after use!");
 183       AliasResult Alias = aliasCheck(V1, V1Size, V2, V2Size);
 184       VisitedPHIs.clear();
 185       return Alias;
 186     }
 187
 188     ModRefResult getModRefInfo(CallSite CS, Value *P, unsigned Size);
 189     ModRefResult getModRefInfo(CallSite CS1, CallSite CS2);
 190
 191     /// pointsToConstantMemory - Chase pointers until we find a (constant
 192     /// global) or not.
 193     bool pointsToConstantMemory(const Value *P);
 194
 195   private:
 196     // VisitedPHIs - Track PHI nodes visited by a aliasCheck() call.
 197     SmallPtrSet<const Value*, 16> VisitedPHIs;
 198
 199     // aliasGEP - Provide a bunch of ad-hoc rules to disambiguate a GEP
 200     // instruction against another.
 201     AliasResult aliasGEP(const GEPOperator *V1, unsigned V1Size,
 202                          const Value *V2, unsigned V2Size,
 203                          const Value *UnderlyingV1, const Value *UnderlyingV2);
 204
 205     // aliasPHI - Provide a bunch of ad-hoc rules to disambiguate a PHI
 206     // instruction against another.
 207     AliasResult aliasPHI(const PHINode *PN, unsigned PNSize,
 208                          const Value *V2, unsigned V2Size);
 209
 210     /// aliasSelect - Disambiguate a Select instruction against another value.
 211     AliasResult aliasSelect(const SelectInst *SI, unsigned SISize,
 212                             const Value *V2, unsigned V2Size);
 213
 214     AliasResult aliasCheck(const Value *V1, unsigned V1Size,
 215                            const Value *V2, unsigned V2Size);
 216   };
 217 }  // End of anonymous namespace
 218
 219 // Register this pass...
 220 char BasicAliasAnalysis::ID = 0;
 221 static RegisterPass<BasicAliasAnalysis>
 222 X("basicaa", "Basic Alias Analysis (default AA impl)", false, true);
 223
 224 // Declare that we implement the AliasAnalysis interface
 225 static RegisterAnalysisGroup<AliasAnalysis, true> Y(X);
 226
 227 ImmutablePass *llvm::createBasicAliasAnalysisPass() {
 228   return new BasicAliasAnalysis();
 229 }
 230
 231
 232 /// pointsToConstantMemory - Chase pointers until we find a (constant
 233 /// global) or not.
 234 bool BasicAliasAnalysis::pointsToConstantMemory(const Value *P) {
 235   if (const GlobalVariable *GV =
 236         dyn_cast<GlobalVariable>(P->getUnderlyingObject()))
 237     // Note: this doesn't require GV to be "ODR" because it isn't legal for a
 238     // global to be marked constant in some modules and non-constant in others.
 239     // GV may even be a declaration, not a definition.
 240     return GV->isConstant();
 241   return false;
 242 }
 243
 244
 245 /// getModRefInfo - Check to see if the specified callsite can clobber the
 246 /// specified memory object.  Since we only look at local properties of this
 247 /// function, we really can't say much about this query.  We do, however, use
 248 /// simple "address taken" analysis on local objects.
 249 AliasAnalysis::ModRefResult
 250 BasicAliasAnalysis::getModRefInfo(CallSite CS, Value *P, unsigned Size) {
 251   const Value *Object = P->getUnderlyingObject();
 252
 253   // If this is a tail call and P points to a stack location, we know that
 254   // the tail call cannot access or modify the local stack.
 255   // We cannot exclude byval arguments here; these belong to the caller of
 256   // the current function not to the current function, and a tail callee
 257   // may reference them.
 258   if (isa<AllocaInst>(Object))
 259     if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(CS.getInstruction()))
 260       if (CI->isTailCall())
 261         return NoModRef;
 262
 263   // If the pointer is to a locally allocated object that does not escape,
 264   // then the call can not mod/ref the pointer unless the call takes the pointer
 265   // as an argument, and itself doesn't capture it.
 266   if (!isa<Constant>(Object) && CS.getInstruction() != Object &&
 267       isNonEscapingLocalObject(Object)) {
 268     bool PassedAsArg = false;
 269     unsigned ArgNo = 0;
 270     for (CallSite::arg_iterator CI = CS.arg_begin(), CE = CS.arg_end();
 271          CI != CE; ++CI, ++ArgNo) {
 272       // Only look at the no-capture pointer arguments.
 273       if (!isa<PointerType>((*CI)->getType()) ||
 274           !CS.paramHasAttr(ArgNo+1, Attribute::NoCapture))
 275         continue;
 276
 277       // If  this is a no-capture pointer argument, see if we can tell that it
 278       // is impossible to alias the pointer we're checking.  If not, we have to
 279       // assume that the call could touch the pointer, even though it doesn't
 280       // escape.
 281       if (!isNoAlias(cast<Value>(CI), ~0U, P, ~0U)) {
 282         PassedAsArg = true;
 283         break;
 284       }
 285     }
 286
 287     if (!PassedAsArg)
 288       return NoModRef;
 289   }
 290
 291   // Finally, handle specific knowledge of intrinsics.
 292   IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(CS.getInstruction());
 293   if (II == 0)
 294     return AliasAnalysis::getModRefInfo(CS, P, Size);
 295
 296   switch (II->getIntrinsicID()) {
 297   default: break;
 298   case Intrinsic::memcpy:
 299   case Intrinsic::memmove: {
 300     unsigned Len = ~0U;
 301     if (ConstantInt *LenCI = dyn_cast<ConstantInt>(II->getOperand(3)))
 302       Len = LenCI->getZExtValue();
 303     Value *Dest = II->getOperand(1);
 304     Value *Src = II->getOperand(2);
 305     if (isNoAlias(Dest, Len, P, Size)) {
 306       if (isNoAlias(Src, Len, P, Size))
 307         return NoModRef;
 308       return Ref;
 309     }
 310     break;
 311   }
 312   case Intrinsic::memset:
 313     // Since memset is 'accesses arguments' only, the AliasAnalysis base class
 314     // will handle it for the variable length case.
 315     if (ConstantInt *LenCI = dyn_cast<ConstantInt>(II->getOperand(3))) {
 316       unsigned Len = LenCI->getZExtValue();
 317       Value *Dest = II->getOperand(1);
 318       if (isNoAlias(Dest, Len, P, Size))
 319         return NoModRef;
 320     }
 321     break;
 322   case Intrinsic::atomic_cmp_swap:
 323   case Intrinsic::atomic_swap:
 324   case Intrinsic::atomic_load_add:
 325   case Intrinsic::atomic_load_sub:
 326   case Intrinsic::atomic_load_and:
 327   case Intrinsic::atomic_load_nand:
 328   case Intrinsic::atomic_load_or:
 329   case Intrinsic::atomic_load_xor:
 330   case Intrinsic::atomic_load_max:
 331   case Intrinsic::atomic_load_min:
 332   case Intrinsic::atomic_load_umax:
 333   case Intrinsic::atomic_load_umin:
 334     if (TD) {
 335       Value *Op1 = II->getOperand(1);
 336       unsigned Op1Size = TD->getTypeStoreSize(Op1->getType());
 337       if (isNoAlias(Op1, Op1Size, P, Size))
 338         return NoModRef;
 339     }
 340     break;
 341   case Intrinsic::lifetime_start:
 342   case Intrinsic::lifetime_end:
 343   case Intrinsic::invariant_start: {
 344     unsigned PtrSize = cast<ConstantInt>(II->getOperand(1))->getZExtValue();
 345     if (isNoAlias(II->getOperand(2), PtrSize, P, Size))
 346       return NoModRef;
 347     break;
 348   }
 349   case Intrinsic::invariant_end: {
 350     unsigned PtrSize = cast<ConstantInt>(II->getOperand(2))->getZExtValue();
 351     if (isNoAlias(II->getOperand(3), PtrSize, P, Size))
 352       return NoModRef;
 353     break;
 354   }
 355   }
 356
 357   // The AliasAnalysis base class has some smarts, lets use them.
 358   return AliasAnalysis::getModRefInfo(CS, P, Size);
 359 }
 360
 361
 362 AliasAnalysis::ModRefResult
 363 BasicAliasAnalysis::getModRefInfo(CallSite CS1, CallSite CS2) {
 364   // If CS1 or CS2 are readnone, they don't interact.
 365   ModRefBehavior CS1B = AliasAnalysis::getModRefBehavior(CS1);
 366   if (CS1B == DoesNotAccessMemory) return NoModRef;
 367
 368   ModRefBehavior CS2B = AliasAnalysis::getModRefBehavior(CS2);
 369   if (CS2B == DoesNotAccessMemory) return NoModRef;
 370
 371   // If they both only read from memory, just return ref.
 372   if (CS1B == OnlyReadsMemory && CS2B == OnlyReadsMemory)
 373     return Ref;
 374
 375   // Otherwise, fall back to NoAA (mod+ref).
 376   return NoAA::getModRefInfo(CS1, CS2);
 377 }
 378
 379 /// GetIndiceDifference - Dest and Src are the variable indices from two
 380 /// decomposed GetElementPtr instructions GEP1 and GEP2 which have common base
 381 /// pointers.  Subtract the GEP2 indices from GEP1 to find the symbolic
 382 /// difference between the two pointers.
 383 static void GetIndiceDifference(
 384                       SmallVectorImpl<std::pair<const Value*, int64_t> > &Dest,
 385                 const SmallVectorImpl<std::pair<const Value*, int64_t> > &Src) {
 386   if (Src.empty()) return;
 387
 388   for (unsigned i = 0, e = Src.size(); i != e; ++i) {
 389     const Value *V = Src[i].first;
 390     int64_t Scale = Src[i].second;
 391
 392     // Find V in Dest.  This is N^2, but pointer indices almost never have more
 393     // than a few variable indexes.
 394     for (unsigned j = 0, e = Dest.size(); j != e; ++j) {
 395       if (Dest[j].first != V) continue;
 396
 397       // If we found it, subtract off Scale V's from the entry in Dest.  If it
 398       // goes to zero, remove the entry.
 399       if (Dest[j].second != Scale)
 400         Dest[j].second -= Scale;
 401       else
 402         Dest.erase(Dest.begin()+j);
 403       Scale = 0;
 404       break;
 405     }
 406
 407     // If we didn't consume this entry, add it to the end of the Dest list.
 408     if (Scale)
 409       Dest.push_back(std::make_pair(V, -Scale));
 410   }
 411 }
 412
 413 /// aliasGEP - Provide a bunch of ad-hoc rules to disambiguate a GEP instruction
 414 /// against another pointer.  We know that V1 is a GEP, but we don't know
 415 /// anything about V2.  UnderlyingV1 is GEP1->getUnderlyingObject(),
 416 /// UnderlyingV2 is the same for V2.
 417 ///
 418 AliasAnalysis::AliasResult
 419 BasicAliasAnalysis::aliasGEP(const GEPOperator *GEP1, unsigned V1Size,
 420                              const Value *V2, unsigned V2Size,
 421                              const Value *UnderlyingV1,
 422                              const Value *UnderlyingV2) {
 423   int64_t GEP1BaseOffset;
 424   SmallVector<std::pair<const Value*, int64_t>, 4> GEP1VariableIndices;
 425
 426   // If we have two gep instructions with must-alias'ing base pointers, figure
 427   // out if the indexes to the GEP tell us anything about the derived pointer.
 428   if (const GEPOperator *GEP2 = dyn_cast<GEPOperator>(V2)) {
 429     // Do the base pointers alias?
 430     AliasResult BaseAlias = aliasCheck(UnderlyingV1, ~0U, UnderlyingV2, ~0U);
 431
 432     // If we get a No or May, then return it immediately, no amount of analysis
 433     // will improve this situation.
 434     if (BaseAlias != MustAlias) return BaseAlias;
 435
 436     // Otherwise, we have a MustAlias.  Since the base pointers alias each other
 437     // exactly, see if the computed offset from the common pointer tells us
 438     // about the relation of the resulting pointer.
 439     const Value *GEP1BasePtr =
 440       DecomposeGEPExpression(GEP1, GEP1BaseOffset, GEP1VariableIndices, TD);
 441
 442     int64_t GEP2BaseOffset;
 443     SmallVector<std::pair<const Value*, int64_t>, 4> GEP2VariableIndices;
 444     const Value *GEP2BasePtr =
 445       DecomposeGEPExpression(GEP2, GEP2BaseOffset, GEP2VariableIndices, TD);
 446
 447     // If DecomposeGEPExpression isn't able to look all the way through the
 448     // addressing operation, we must not have TD and this is too complex for us
 449     // to handle without it.
 450     if (GEP1BasePtr != UnderlyingV1 || GEP2BasePtr != UnderlyingV2) {
 451       assert(TD == 0 &&
 452              "DecomposeGEPExpression and getUnderlyingObject disagree!");
 453       return MayAlias;
 454     }
 455
 456     // Subtract the GEP2 pointer from the GEP1 pointer to find out their
 457     // symbolic difference.
 458     GEP1BaseOffset -= GEP2BaseOffset;
 459     GetIndiceDifference(GEP1VariableIndices, GEP2VariableIndices);
 460
 461   } else {
 462     // Check to see if these two pointers are related by the getelementptr
 463     // instruction.  If one pointer is a GEP with a non-zero index of the other
 464     // pointer, we know they cannot alias.
 465
 466     // If both accesses are unknown size, we can't do anything useful here.
 467     if (V1Size == ~0U && V2Size == ~0U)
 468       return MayAlias;
 469
 470     AliasResult R = aliasCheck(UnderlyingV1, ~0U, V2, V2Size);
 471     if (R != MustAlias)
 472       // If V2 may alias GEP base pointer, conservatively returns MayAlias.
 473       // If V2 is known not to alias GEP base pointer, then the two values
 474       // cannot alias per GEP semantics: "A pointer value formed from a
 475       // getelementptr instruction is associated with the addresses associated
 476       // with the first operand of the getelementptr".
 477       return R;
 478
 479     const Value *GEP1BasePtr =
 480       DecomposeGEPExpression(GEP1, GEP1BaseOffset, GEP1VariableIndices, TD);
 481
 482     // If DecomposeGEPExpression isn't able to look all the way through the
 483     // addressing operation, we must not have TD and this is too complex for us
 484     // to handle without it.
 485     if (GEP1BasePtr != UnderlyingV1) {
 486       assert(TD == 0 &&
 487              "DecomposeGEPExpression and getUnderlyingObject disagree!");
 488       return MayAlias;
 489     }
 490   }
 491
 492   // In the two GEP Case, if there is no difference in the offsets of the
 493   // computed pointers, the resultant pointers are a must alias.  This
 494   // hapens when we have two lexically identical GEP's (for example).
 495   //
 496   // In the other case, if we have getelementptr <ptr>, 0, 0, 0, 0, ... and V2
 497   // must aliases the GEP, the end result is a must alias also.
 498   if (GEP1BaseOffset == 0 && GEP1VariableIndices.empty())
 499     return MustAlias;
 500
 501   // If we have a known constant offset, see if this offset is larger than the
 502   // access size being queried.  If so, and if no variable indices can remove
 503   // pieces of this constant, then we know we have a no-alias.  For example,
 504   //   &A[100] != &A.
 505
 506   // In order to handle cases like &A[100][i] where i is an out of range
 507   // subscript, we have to ignore all constant offset pieces that are a multiple
 508   // of a scaled index.  Do this by removing constant offsets that are a
 509   // multiple of any of our variable indices.  This allows us to transform
 510   // things like &A[i][1] because i has a stride of (e.g.) 8 bytes but the 1
 511   // provides an offset of 4 bytes (assuming a <= 4 byte access).
 512   for (unsigned i = 0, e = GEP1VariableIndices.size();
 513        i != e && GEP1BaseOffset;++i)
 514     if (int64_t RemovedOffset = GEP1BaseOffset/GEP1VariableIndices[i].second)
 515       GEP1BaseOffset -= RemovedOffset*GEP1VariableIndices[i].second;
 516
 517   // If our known offset is bigger than the access size, we know we don't have
 518   // an alias.
 519   if (GEP1BaseOffset) {
 520     if (GEP1BaseOffset >= (int64_t)V2Size ||
 521         GEP1BaseOffset <= -(int64_t)V1Size)
 522       return NoAlias;
 523   }
 524
 525   return MayAlias;
 526 }
 527
 528 /// aliasSelect - Provide a bunch of ad-hoc rules to disambiguate a Select
 529 /// instruction against another.
 530 AliasAnalysis::AliasResult
 531 BasicAliasAnalysis::aliasSelect(const SelectInst *SI, unsigned SISize,
 532                                 const Value *V2, unsigned V2Size) {
 533   // If the values are Selects with the same condition, we can do a more precise
 534   // check: just check for aliases between the values on corresponding arms.
 535   if (const SelectInst *SI2 = dyn_cast<SelectInst>(V2))
 536     if (SI->getCondition() == SI2->getCondition()) {
 537       AliasResult Alias =
 538         aliasCheck(SI->getTrueValue(), SISize,
 539                    SI2->getTrueValue(), V2Size);
 540       if (Alias == MayAlias)
 541         return MayAlias;
 542       AliasResult ThisAlias =
 543         aliasCheck(SI->getFalseValue(), SISize,
 544                    SI2->getFalseValue(), V2Size);
 545       if (ThisAlias != Alias)
 546         return MayAlias;
 547       return Alias;
 548     }
 549
 550   // If both arms of the Select node NoAlias or MustAlias V2, then returns
 551   // NoAlias / MustAlias. Otherwise, returns MayAlias.
 552   AliasResult Alias =
 553     aliasCheck(SI->getTrueValue(), SISize, V2, V2Size);
 554   if (Alias == MayAlias)
 555     return MayAlias;
 556   AliasResult ThisAlias =
 557     aliasCheck(SI->getFalseValue(), SISize, V2, V2Size);
 558   if (ThisAlias != Alias)
 559     return MayAlias;
 560   return Alias;
 561 }
 562
 563 // aliasPHI - Provide a bunch of ad-hoc rules to disambiguate a PHI instruction
 564 // against another.
 565 AliasAnalysis::AliasResult
 566 BasicAliasAnalysis::aliasPHI(const PHINode *PN, unsigned PNSize,
 567                              const Value *V2, unsigned V2Size) {
 568   // The PHI node has already been visited, avoid recursion any further.
 569   if (!VisitedPHIs.insert(PN))
 570     return MayAlias;
 571
 572   // If the values are PHIs in the same block, we can do a more precise
 573   // as well as efficient check: just check for aliases between the values
 574   // on corresponding edges.
 575   if (const PHINode *PN2 = dyn_cast<PHINode>(V2))
 576     if (PN2->getParent() == PN->getParent()) {
 577       AliasResult Alias =
 578         aliasCheck(PN->getIncomingValue(0), PNSize,
 579                    PN2->getIncomingValueForBlock(PN->getIncomingBlock(0)),
 580                    V2Size);
 581       if (Alias == MayAlias)
 582         return MayAlias;
 583       for (unsigned i = 1, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
 584         AliasResult ThisAlias =
 585           aliasCheck(PN->getIncomingValue(i), PNSize,
 586                      PN2->getIncomingValueForBlock(PN->getIncomingBlock(i)),
 587                      V2Size);
 588         if (ThisAlias != Alias)
 589           return MayAlias;
 590       }
 591       return Alias;
 592     }
 593
 594   SmallPtrSet<Value*, 4> UniqueSrc;
 595   SmallVector<Value*, 4> V1Srcs;
 596   for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
 597     Value *PV1 = PN->getIncomingValue(i);
 598     if (isa<PHINode>(PV1))
 599       // If any of the source itself is a PHI, return MayAlias conservatively
 600       // to avoid compile time explosion. The worst possible case is if both
 601       // sides are PHI nodes. In which case, this is O(m x n) time where 'm'
 602       // and 'n' are the number of PHI sources.
 603       return MayAlias;
 604     if (UniqueSrc.insert(PV1))
 605       V1Srcs.push_back(PV1);
 606   }
 607
 608   AliasResult Alias = aliasCheck(V2, V2Size, V1Srcs[0], PNSize);
 609   // Early exit if the check of the first PHI source against V2 is MayAlias.
 610   // Other results are not possible.
 611   if (Alias == MayAlias)
 612     return MayAlias;
 613
 614   // If all sources of the PHI node NoAlias or MustAlias V2, then returns
 615   // NoAlias / MustAlias. Otherwise, returns MayAlias.
 616   for (unsigned i = 1, e = V1Srcs.size(); i != e; ++i) {
 617     Value *V = V1Srcs[i];
 618
 619     // If V2 is a PHI, the recursive case will have been caught in the
 620     // above aliasCheck call, so these subsequent calls to aliasCheck
 621     // don't need to assume that V2 is being visited recursively.
 622     VisitedPHIs.erase(V2);
 623
 624     AliasResult ThisAlias = aliasCheck(V2, V2Size, V, PNSize);
 625     if (ThisAlias != Alias || ThisAlias == MayAlias)
 626       return MayAlias;
 627   }
 628
 629   return Alias;
 630 }
 631
 632 // aliasCheck - Provide a bunch of ad-hoc rules to disambiguate in common cases,
 633 // such as array references.
 634 //
 635 AliasAnalysis::AliasResult
 636 BasicAliasAnalysis::aliasCheck(const Value *V1, unsigned V1Size,
 637                                const Value *V2, unsigned V2Size) {
 638   // Strip off any casts if they exist.
 639   V1 = V1->stripPointerCasts();
 640   V2 = V2->stripPointerCasts();
 641
 642   // Are we checking for alias of the same value?
 643   if (V1 == V2) return MustAlias;
 644
 645   if (!isa<PointerType>(V1->getType()) || !isa<PointerType>(V2->getType()))
 646     return NoAlias;  // Scalars cannot alias each other
 647
 648   // Figure out what objects these things are pointing to if we can.
 649   const Value *O1 = V1->getUnderlyingObject();
 650   const Value *O2 = V2->getUnderlyingObject();
 651
 652   // Null values in the default address space don't point to any object, so they
 653   // don't alias any other pointer.
 654   if (const ConstantPointerNull *CPN = dyn_cast<ConstantPointerNull>(O1))
 655     if (CPN->getType()->getAddressSpace() == 0)
 656       return NoAlias;
 657   if (const ConstantPointerNull *CPN = dyn_cast<ConstantPointerNull>(O2))
 658     if (CPN->getType()->getAddressSpace() == 0)
 659       return NoAlias;
 660
 661   if (O1 != O2) {
 662     // If V1/V2 point to two different objects we know that we have no alias.
 663     if (isIdentifiedObject(O1) && isIdentifiedObject(O2))
 664       return NoAlias;
 665
 666     // Constant pointers can't alias with non-const isIdentifiedObject objects.
 667     if ((isa<Constant>(O1) && isIdentifiedObject(O2) && !isa<Constant>(O2)) ||
 668         (isa<Constant>(O2) && isIdentifiedObject(O1) && !isa<Constant>(O1)))
 669       return NoAlias;
 670
 671     // Arguments can't alias with local allocations or noalias calls.
 672     if ((isa<Argument>(O1) && (isa<AllocaInst>(O2) || isNoAliasCall(O2))) ||
 673         (isa<Argument>(O2) && (isa<AllocaInst>(O1) || isNoAliasCall(O1))))
 674       return NoAlias;
 675
 676     // Most objects can't alias null.
 677     if ((isa<ConstantPointerNull>(V2) && isKnownNonNull(O1)) ||
 678         (isa<ConstantPointerNull>(V1) && isKnownNonNull(O2)))
 679       return NoAlias;
 680   }
 681
 682   // If the size of one access is larger than the entire object on the other
 683   // side, then we know such behavior is undefined and can assume no alias.
 684   if (TD)
 685     if ((V1Size != ~0U && isObjectSmallerThan(O2, V1Size, *TD)) ||
 686         (V2Size != ~0U && isObjectSmallerThan(O1, V2Size, *TD)))
 687       return NoAlias;
 688
 689   // If one pointer is the result of a call/invoke or load and the other is a
 690   // non-escaping local object, then we know the object couldn't escape to a
 691   // point where the call could return it. The load case works because
 692   // isNonEscapingLocalObject considers all stores to be escapes (it
 693   // passes true for the StoreCaptures argument to PointerMayBeCaptured).
 694   if (O1 != O2) {
 695     if ((isa<CallInst>(O1) || isa<InvokeInst>(O1) || isa<LoadInst>(O1) ||
 696          isa<Argument>(O1)) &&
 697         isNonEscapingLocalObject(O2))
 698       return NoAlias;
 699     if ((isa<CallInst>(O2) || isa<InvokeInst>(O2) || isa<LoadInst>(O2) ||
 700          isa<Argument>(O2)) &&
 701         isNonEscapingLocalObject(O1))
 702       return NoAlias;
 703   }
 704
 705   // FIXME: This isn't aggressively handling alias(GEP, PHI) for example: if the
 706   // GEP can't simplify, we don't even look at the PHI cases.
 707   if (!isa<GEPOperator>(V1) && isa<GEPOperator>(V2)) {
 708     std::swap(V1, V2);
 709     std::swap(V1Size, V2Size);
 710     std::swap(O1, O2);
 711   }
 712   if (const GEPOperator *GV1 = dyn_cast<GEPOperator>(V1))
 713     return aliasGEP(GV1, V1Size, V2, V2Size, O1, O2);
 714
 715   if (isa<PHINode>(V2) && !isa<PHINode>(V1)) {
 716     std::swap(V1, V2);
 717     std::swap(V1Size, V2Size);
 718   }
 719   if (const PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(V1))
 720     return aliasPHI(PN, V1Size, V2, V2Size);
 721
 722   if (isa<SelectInst>(V2) && !isa<SelectInst>(V1)) {
 723     std::swap(V1, V2);
 724     std::swap(V1Size, V2Size);
 725   }
 726   if (const SelectInst *S1 = dyn_cast<SelectInst>(V1))
 727     return aliasSelect(S1, V1Size, V2, V2Size);
 728
 729   return MayAlias;
 730 }
 731
 732 // Make sure that anything that uses AliasAnalysis pulls in this file.
 733 DEFINING_FILE_FOR(BasicAliasAnalysis)