0c30cb63059e7694d212642b111969877ec9a9c0
[oota-llvm.git] / lib / Analysis / LoopAccessAnalysis.cpp
1 //===- LoopAccessAnalysis.cpp - Loop Access Analysis Implementation --------==//
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 // The implementation for the loop memory dependence that was originally
11 // developed for the loop vectorizer.
12 //
13 //===----------------------------------------------------------------------===//
14
15 #include "llvm/Analysis/LoopAccessAnalysis.h"
16 #include "llvm/Analysis/LoopInfo.h"
17 #include "llvm/Analysis/ScalarEvolutionExpander.h"
18 #include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
19 #include "llvm/IR/DiagnosticInfo.h"
20 #include "llvm/IR/Dominators.h"
21 #include "llvm/IR/IRBuilder.h"
22 #include "llvm/Support/Debug.h"
23 #include "llvm/Transforms/Utils/VectorUtils.h"
24 using namespace llvm;
25
26 #define DEBUG_TYPE "loop-vectorize"
27
28 void VectorizationReport::emitAnalysis(VectorizationReport &Message,
29                                        const Function *TheFunction,
30                                        const Loop *TheLoop) {
31   DebugLoc DL = TheLoop->getStartLoc();
32   if (Instruction *I = Message.getInstr())
33     DL = I->getDebugLoc();
34   emitOptimizationRemarkAnalysis(TheFunction->getContext(), DEBUG_TYPE,
35                                  *TheFunction, DL, Message.str());
36 }
37
38 Value *llvm::stripIntegerCast(Value *V) {
39   if (CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(V))
40     if (CI->getOperand(0)->getType()->isIntegerTy())
41       return CI->getOperand(0);
42   return V;
43 }
44
45 const SCEV *llvm::replaceSymbolicStrideSCEV(ScalarEvolution *SE,
46                                             ValueToValueMap &PtrToStride,
47                                             Value *Ptr, Value *OrigPtr) {
48
49   const SCEV *OrigSCEV = SE->getSCEV(Ptr);
50
51   // If there is an entry in the map return the SCEV of the pointer with the
52   // symbolic stride replaced by one.
53   ValueToValueMap::iterator SI = PtrToStride.find(OrigPtr ? OrigPtr : Ptr);
54   if (SI != PtrToStride.end()) {
55     Value *StrideVal = SI->second;
56
57     // Strip casts.
58     StrideVal = stripIntegerCast(StrideVal);
59
60     // Replace symbolic stride by one.
61     Value *One = ConstantInt::get(StrideVal->getType(), 1);
62     ValueToValueMap RewriteMap;
63     RewriteMap[StrideVal] = One;
64
65     const SCEV *ByOne =
66         SCEVParameterRewriter::rewrite(OrigSCEV, *SE, RewriteMap, true);
67     DEBUG(dbgs() << "LV: Replacing SCEV: " << *OrigSCEV << " by: " << *ByOne
68                  << "\n");
69     return ByOne;
70   }
71
72   // Otherwise, just return the SCEV of the original pointer.
73   return SE->getSCEV(Ptr);
74 }
75
76 void LoopAccessInfo::RuntimePointerCheck::insert(ScalarEvolution *SE, Loop *Lp,
77                                                  Value *Ptr, bool WritePtr,
78                                                  unsigned DepSetId,
79                                                  unsigned ASId,
80                                                  ValueToValueMap &Strides) {
81   // Get the stride replaced scev.
82   const SCEV *Sc = replaceSymbolicStrideSCEV(SE, Strides, Ptr);
83   const SCEVAddRecExpr *AR = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(Sc);
84   assert(AR && "Invalid addrec expression");
85   const SCEV *Ex = SE->getBackedgeTakenCount(Lp);
86   const SCEV *ScEnd = AR->evaluateAtIteration(Ex, *SE);
87   Pointers.push_back(Ptr);
88   Starts.push_back(AR->getStart());
89   Ends.push_back(ScEnd);
90   IsWritePtr.push_back(WritePtr);
91   DependencySetId.push_back(DepSetId);
92   AliasSetId.push_back(ASId);
93 }
94
95 namespace {
96 /// \brief Analyses memory accesses in a loop.
97 ///
98 /// Checks whether run time pointer checks are needed and builds sets for data
99 /// dependence checking.
100 class AccessAnalysis {
101 public:
102   /// \brief Read or write access location.
103   typedef PointerIntPair<Value *, 1, bool> MemAccessInfo;
104   typedef SmallPtrSet<MemAccessInfo, 8> MemAccessInfoSet;
105
106   /// \brief Set of potential dependent memory accesses.
107   typedef EquivalenceClasses<MemAccessInfo> DepCandidates;
108
109   AccessAnalysis(const DataLayout *Dl, AliasAnalysis *AA, DepCandidates &DA) :
110     DL(Dl), AST(*AA), DepCands(DA), IsRTCheckNeeded(false) {}
111
112   /// \brief Register a load  and whether it is only read from.
113   void addLoad(AliasAnalysis::Location &Loc, bool IsReadOnly) {
114     Value *Ptr = const_cast<Value*>(Loc.Ptr);
115     AST.add(Ptr, AliasAnalysis::UnknownSize, Loc.AATags);
116     Accesses.insert(MemAccessInfo(Ptr, false));
117     if (IsReadOnly)
118       ReadOnlyPtr.insert(Ptr);
119   }
120
121   /// \brief Register a store.
122   void addStore(AliasAnalysis::Location &Loc) {
123     Value *Ptr = const_cast<Value*>(Loc.Ptr);
124     AST.add(Ptr, AliasAnalysis::UnknownSize, Loc.AATags);
125     Accesses.insert(MemAccessInfo(Ptr, true));
126   }
127
128   /// \brief Check whether we can check the pointers at runtime for
129   /// non-intersection.
130   bool canCheckPtrAtRT(LoopAccessInfo::RuntimePointerCheck &RtCheck,
131                        unsigned &NumComparisons,
132                        ScalarEvolution *SE, Loop *TheLoop,
133                        ValueToValueMap &Strides,
134                        bool ShouldCheckStride = false);
135
136   /// \brief Goes over all memory accesses, checks whether a RT check is needed
137   /// and builds sets of dependent accesses.
138   void buildDependenceSets() {
139     processMemAccesses();
140   }
141
142   bool isRTCheckNeeded() { return IsRTCheckNeeded; }
143
144   bool isDependencyCheckNeeded() { return !CheckDeps.empty(); }
145   void resetDepChecks() { CheckDeps.clear(); }
146
147   MemAccessInfoSet &getDependenciesToCheck() { return CheckDeps; }
148
149 private:
150   typedef SetVector<MemAccessInfo> PtrAccessSet;
151
152   /// \brief Go over all memory access and check whether runtime pointer checks
153   /// are needed /// and build sets of dependency check candidates.
154   void processMemAccesses();
155
156   /// Set of all accesses.
157   PtrAccessSet Accesses;
158
159   /// Set of accesses that need a further dependence check.
160   MemAccessInfoSet CheckDeps;
161
162   /// Set of pointers that are read only.
163   SmallPtrSet<Value*, 16> ReadOnlyPtr;
164
165   const DataLayout *DL;
166
167   /// An alias set tracker to partition the access set by underlying object and
168   //intrinsic property (such as TBAA metadata).
169   AliasSetTracker AST;
170
171   /// Sets of potentially dependent accesses - members of one set share an
172   /// underlying pointer. The set "CheckDeps" identfies which sets really need a
173   /// dependence check.
174   DepCandidates &DepCands;
175
176   bool IsRTCheckNeeded;
177 };
178
179 } // end anonymous namespace
180
181 /// \brief Check whether a pointer can participate in a runtime bounds check.
182 static bool hasComputableBounds(ScalarEvolution *SE, ValueToValueMap &Strides,
183                                 Value *Ptr) {
184   const SCEV *PtrScev = replaceSymbolicStrideSCEV(SE, Strides, Ptr);
185   const SCEVAddRecExpr *AR = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(PtrScev);
186   if (!AR)
187     return false;
188
189   return AR->isAffine();
190 }
191
192 /// \brief Check the stride of the pointer and ensure that it does not wrap in
193 /// the address space.
194 static int isStridedPtr(ScalarEvolution *SE, const DataLayout *DL, Value *Ptr,
195                         const Loop *Lp, ValueToValueMap &StridesMap);
196
197 bool AccessAnalysis::canCheckPtrAtRT(
198     LoopAccessInfo::RuntimePointerCheck &RtCheck,
199     unsigned &NumComparisons, ScalarEvolution *SE, Loop *TheLoop,
200     ValueToValueMap &StridesMap, bool ShouldCheckStride) {
201   // Find pointers with computable bounds. We are going to use this information
202   // to place a runtime bound check.
203   bool CanDoRT = true;
204
205   bool IsDepCheckNeeded = isDependencyCheckNeeded();
206   NumComparisons = 0;
207
208   // We assign a consecutive id to access from different alias sets.
209   // Accesses between different groups doesn't need to be checked.
210   unsigned ASId = 1;
211   for (auto &AS : AST) {
212     unsigned NumReadPtrChecks = 0;
213     unsigned NumWritePtrChecks = 0;
214
215     // We assign consecutive id to access from different dependence sets.
216     // Accesses within the same set don't need a runtime check.
217     unsigned RunningDepId = 1;
218     DenseMap<Value *, unsigned> DepSetId;
219
220     for (auto A : AS) {
221       Value *Ptr = A.getValue();
222       bool IsWrite = Accesses.count(MemAccessInfo(Ptr, true));
223       MemAccessInfo Access(Ptr, IsWrite);
224
225       if (IsWrite)
226         ++NumWritePtrChecks;
227       else
228         ++NumReadPtrChecks;
229
230       if (hasComputableBounds(SE, StridesMap, Ptr) &&
231           // When we run after a failing dependency check we have to make sure we
232           // don't have wrapping pointers.
233           (!ShouldCheckStride ||
234            isStridedPtr(SE, DL, Ptr, TheLoop, StridesMap) == 1)) {
235         // The id of the dependence set.
236         unsigned DepId;
237
238         if (IsDepCheckNeeded) {
239           Value *Leader = DepCands.getLeaderValue(Access).getPointer();
240           unsigned &LeaderId = DepSetId[Leader];
241           if (!LeaderId)
242             LeaderId = RunningDepId++;
243           DepId = LeaderId;
244         } else
245           // Each access has its own dependence set.
246           DepId = RunningDepId++;
247
248         RtCheck.insert(SE, TheLoop, Ptr, IsWrite, DepId, ASId, StridesMap);
249
250         DEBUG(dbgs() << "LV: Found a runtime check ptr:" << *Ptr << '\n');
251       } else {
252         CanDoRT = false;
253       }
254     }
255
256     if (IsDepCheckNeeded && CanDoRT && RunningDepId == 2)
257       NumComparisons += 0; // Only one dependence set.
258     else {
259       NumComparisons += (NumWritePtrChecks * (NumReadPtrChecks +
260                                               NumWritePtrChecks - 1));
261     }
262
263     ++ASId;
264   }
265
266   // If the pointers that we would use for the bounds comparison have different
267   // address spaces, assume the values aren't directly comparable, so we can't
268   // use them for the runtime check. We also have to assume they could
269   // overlap. In the future there should be metadata for whether address spaces
270   // are disjoint.
271   unsigned NumPointers = RtCheck.Pointers.size();
272   for (unsigned i = 0; i < NumPointers; ++i) {
273     for (unsigned j = i + 1; j < NumPointers; ++j) {
274       // Only need to check pointers between two different dependency sets.
275       if (RtCheck.DependencySetId[i] == RtCheck.DependencySetId[j])
276        continue;
277       // Only need to check pointers in the same alias set.
278       if (RtCheck.AliasSetId[i] != RtCheck.AliasSetId[j])
279         continue;
280
281       Value *PtrI = RtCheck.Pointers[i];
282       Value *PtrJ = RtCheck.Pointers[j];
283
284       unsigned ASi = PtrI->getType()->getPointerAddressSpace();
285       unsigned ASj = PtrJ->getType()->getPointerAddressSpace();
286       if (ASi != ASj) {
287         DEBUG(dbgs() << "LV: Runtime check would require comparison between"
288                        " different address spaces\n");
289         return false;
290       }
291     }
292   }
293
294   return CanDoRT;
295 }
296
297 void AccessAnalysis::processMemAccesses() {
298   // We process the set twice: first we process read-write pointers, last we
299   // process read-only pointers. This allows us to skip dependence tests for
300   // read-only pointers.
301
302   DEBUG(dbgs() << "LV: Processing memory accesses...\n");
303   DEBUG(dbgs() << "  AST: "; AST.dump());
304   DEBUG(dbgs() << "LV:   Accesses:\n");
305   DEBUG({
306     for (auto A : Accesses)
307       dbgs() << "\t" << *A.getPointer() << " (" <<
308                 (A.getInt() ? "write" : (ReadOnlyPtr.count(A.getPointer()) ?
309                                          "read-only" : "read")) << ")\n";
310   });
311
312   // The AliasSetTracker has nicely partitioned our pointers by metadata
313   // compatibility and potential for underlying-object overlap. As a result, we
314   // only need to check for potential pointer dependencies within each alias
315   // set.
316   for (auto &AS : AST) {
317     // Note that both the alias-set tracker and the alias sets themselves used
318     // linked lists internally and so the iteration order here is deterministic
319     // (matching the original instruction order within each set).
320
321     bool SetHasWrite = false;
322
323     // Map of pointers to last access encountered.
324     typedef DenseMap<Value*, MemAccessInfo> UnderlyingObjToAccessMap;
325     UnderlyingObjToAccessMap ObjToLastAccess;
326
327     // Set of access to check after all writes have been processed.
328     PtrAccessSet DeferredAccesses;
329
330     // Iterate over each alias set twice, once to process read/write pointers,
331     // and then to process read-only pointers.
332     for (int SetIteration = 0; SetIteration < 2; ++SetIteration) {
333       bool UseDeferred = SetIteration > 0;
334       PtrAccessSet &S = UseDeferred ? DeferredAccesses : Accesses;
335
336       for (auto AV : AS) {
337         Value *Ptr = AV.getValue();
338
339         // For a single memory access in AliasSetTracker, Accesses may contain
340         // both read and write, and they both need to be handled for CheckDeps.
341         for (auto AC : S) {
342           if (AC.getPointer() != Ptr)
343             continue;
344
345           bool IsWrite = AC.getInt();
346
347           // If we're using the deferred access set, then it contains only
348           // reads.
349           bool IsReadOnlyPtr = ReadOnlyPtr.count(Ptr) && !IsWrite;
350           if (UseDeferred && !IsReadOnlyPtr)
351             continue;
352           // Otherwise, the pointer must be in the PtrAccessSet, either as a
353           // read or a write.
354           assert(((IsReadOnlyPtr && UseDeferred) || IsWrite ||
355                   S.count(MemAccessInfo(Ptr, false))) &&
356                  "Alias-set pointer not in the access set?");
357
358           MemAccessInfo Access(Ptr, IsWrite);
359           DepCands.insert(Access);
360
361           // Memorize read-only pointers for later processing and skip them in
362           // the first round (they need to be checked after we have seen all
363           // write pointers). Note: we also mark pointer that are not
364           // consecutive as "read-only" pointers (so that we check
365           // "a[b[i]] +="). Hence, we need the second check for "!IsWrite".
366           if (!UseDeferred && IsReadOnlyPtr) {
367             DeferredAccesses.insert(Access);
368             continue;
369           }
370
371           // If this is a write - check other reads and writes for conflicts. If
372           // this is a read only check other writes for conflicts (but only if
373           // there is no other write to the ptr - this is an optimization to
374           // catch "a[i] = a[i] + " without having to do a dependence check).
375           if ((IsWrite || IsReadOnlyPtr) && SetHasWrite) {
376             CheckDeps.insert(Access);
377             IsRTCheckNeeded = true;
378           }
379
380           if (IsWrite)
381             SetHasWrite = true;
382
383           // Create sets of pointers connected by a shared alias set and
384           // underlying object.
385           typedef SmallVector<Value *, 16> ValueVector;
386           ValueVector TempObjects;
387           GetUnderlyingObjects(Ptr, TempObjects, DL);
388           for (Value *UnderlyingObj : TempObjects) {
389             UnderlyingObjToAccessMap::iterator Prev =
390                 ObjToLastAccess.find(UnderlyingObj);
391             if (Prev != ObjToLastAccess.end())
392               DepCands.unionSets(Access, Prev->second);
393
394             ObjToLastAccess[UnderlyingObj] = Access;
395           }
396         }
397       }
398     }
399   }
400 }
401
402 namespace {
403 /// \brief Checks memory dependences among accesses to the same underlying
404 /// object to determine whether there vectorization is legal or not (and at
405 /// which vectorization factor).
406 ///
407 /// This class works under the assumption that we already checked that memory
408 /// locations with different underlying pointers are "must-not alias".
409 /// We use the ScalarEvolution framework to symbolically evalutate access
410 /// functions pairs. Since we currently don't restructure the loop we can rely
411 /// on the program order of memory accesses to determine their safety.
412 /// At the moment we will only deem accesses as safe for:
413 ///  * A negative constant distance assuming program order.
414 ///
415 ///      Safe: tmp = a[i + 1];     OR     a[i + 1] = x;
416 ///            a[i] = tmp;                y = a[i];
417 ///
418 ///   The latter case is safe because later checks guarantuee that there can't
419 ///   be a cycle through a phi node (that is, we check that "x" and "y" is not
420 ///   the same variable: a header phi can only be an induction or a reduction, a
421 ///   reduction can't have a memory sink, an induction can't have a memory
422 ///   source). This is important and must not be violated (or we have to
423 ///   resort to checking for cycles through memory).
424 ///
425 ///  * A positive constant distance assuming program order that is bigger
426 ///    than the biggest memory access.
427 ///
428 ///     tmp = a[i]        OR              b[i] = x
429 ///     a[i+2] = tmp                      y = b[i+2];
430 ///
431 ///     Safe distance: 2 x sizeof(a[0]), and 2 x sizeof(b[0]), respectively.
432 ///
433 ///  * Zero distances and all accesses have the same size.
434 ///
435 class MemoryDepChecker {
436 public:
437   typedef PointerIntPair<Value *, 1, bool> MemAccessInfo;
438   typedef SmallPtrSet<MemAccessInfo, 8> MemAccessInfoSet;
439
440   MemoryDepChecker(ScalarEvolution *Se, const DataLayout *Dl, const Loop *L,
441                    const LoopAccessInfo::VectorizerParams &VectParams)
442       : SE(Se), DL(Dl), InnermostLoop(L), AccessIdx(0),
443         ShouldRetryWithRuntimeCheck(false), VectParams(VectParams) {}
444
445   /// \brief Register the location (instructions are given increasing numbers)
446   /// of a write access.
447   void addAccess(StoreInst *SI) {
448     Value *Ptr = SI->getPointerOperand();
449     Accesses[MemAccessInfo(Ptr, true)].push_back(AccessIdx);
450     InstMap.push_back(SI);
451     ++AccessIdx;
452   }
453
454   /// \brief Register the location (instructions are given increasing numbers)
455   /// of a write access.
456   void addAccess(LoadInst *LI) {
457     Value *Ptr = LI->getPointerOperand();
458     Accesses[MemAccessInfo(Ptr, false)].push_back(AccessIdx);
459     InstMap.push_back(LI);
460     ++AccessIdx;
461   }
462
463   /// \brief Check whether the dependencies between the accesses are safe.
464   ///
465   /// Only checks sets with elements in \p CheckDeps.
466   bool areDepsSafe(AccessAnalysis::DepCandidates &AccessSets,
467                    MemAccessInfoSet &CheckDeps, ValueToValueMap &Strides);
468
469   /// \brief The maximum number of bytes of a vector register we can vectorize
470   /// the accesses safely with.
471   unsigned getMaxSafeDepDistBytes() { return MaxSafeDepDistBytes; }
472
473   /// \brief In same cases when the dependency check fails we can still
474   /// vectorize the loop with a dynamic array access check.
475   bool shouldRetryWithRuntimeCheck() { return ShouldRetryWithRuntimeCheck; }
476
477 private:
478   ScalarEvolution *SE;
479   const DataLayout *DL;
480   const Loop *InnermostLoop;
481
482   /// \brief Maps access locations (ptr, read/write) to program order.
483   DenseMap<MemAccessInfo, std::vector<unsigned> > Accesses;
484
485   /// \brief Memory access instructions in program order.
486   SmallVector<Instruction *, 16> InstMap;
487
488   /// \brief The program order index to be used for the next instruction.
489   unsigned AccessIdx;
490
491   // We can access this many bytes in parallel safely.
492   unsigned MaxSafeDepDistBytes;
493
494   /// \brief If we see a non-constant dependence distance we can still try to
495   /// vectorize this loop with runtime checks.
496   bool ShouldRetryWithRuntimeCheck;
497
498   /// \brief Vectorizer parameters used by the analysis.
499   LoopAccessInfo::VectorizerParams VectParams;
500
501   /// \brief Check whether there is a plausible dependence between the two
502   /// accesses.
503   ///
504   /// Access \p A must happen before \p B in program order. The two indices
505   /// identify the index into the program order map.
506   ///
507   /// This function checks  whether there is a plausible dependence (or the
508   /// absence of such can't be proved) between the two accesses. If there is a
509   /// plausible dependence but the dependence distance is bigger than one
510   /// element access it records this distance in \p MaxSafeDepDistBytes (if this
511   /// distance is smaller than any other distance encountered so far).
512   /// Otherwise, this function returns true signaling a possible dependence.
513   bool isDependent(const MemAccessInfo &A, unsigned AIdx,
514                    const MemAccessInfo &B, unsigned BIdx,
515                    ValueToValueMap &Strides);
516
517   /// \brief Check whether the data dependence could prevent store-load
518   /// forwarding.
519   bool couldPreventStoreLoadForward(unsigned Distance, unsigned TypeByteSize);
520 };
521
522 } // end anonymous namespace
523
524 static bool isInBoundsGep(Value *Ptr) {
525   if (GetElementPtrInst *GEP = dyn_cast<GetElementPtrInst>(Ptr))
526     return GEP->isInBounds();
527   return false;
528 }
529
530 /// \brief Check whether the access through \p Ptr has a constant stride.
531 static int isStridedPtr(ScalarEvolution *SE, const DataLayout *DL, Value *Ptr,
532                         const Loop *Lp, ValueToValueMap &StridesMap) {
533   const Type *Ty = Ptr->getType();
534   assert(Ty->isPointerTy() && "Unexpected non-ptr");
535
536   // Make sure that the pointer does not point to aggregate types.
537   const PointerType *PtrTy = cast<PointerType>(Ty);
538   if (PtrTy->getElementType()->isAggregateType()) {
539     DEBUG(dbgs() << "LV: Bad stride - Not a pointer to a scalar type" << *Ptr <<
540           "\n");
541     return 0;
542   }
543
544   const SCEV *PtrScev = replaceSymbolicStrideSCEV(SE, StridesMap, Ptr);
545
546   const SCEVAddRecExpr *AR = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(PtrScev);
547   if (!AR) {
548     DEBUG(dbgs() << "LV: Bad stride - Not an AddRecExpr pointer "
549           << *Ptr << " SCEV: " << *PtrScev << "\n");
550     return 0;
551   }
552
553   // The accesss function must stride over the innermost loop.
554   if (Lp != AR->getLoop()) {
555     DEBUG(dbgs() << "LV: Bad stride - Not striding over innermost loop " <<
556           *Ptr << " SCEV: " << *PtrScev << "\n");
557   }
558
559   // The address calculation must not wrap. Otherwise, a dependence could be
560   // inverted.
561   // An inbounds getelementptr that is a AddRec with a unit stride
562   // cannot wrap per definition. The unit stride requirement is checked later.
563   // An getelementptr without an inbounds attribute and unit stride would have
564   // to access the pointer value "0" which is undefined behavior in address
565   // space 0, therefore we can also vectorize this case.
566   bool IsInBoundsGEP = isInBoundsGep(Ptr);
567   bool IsNoWrapAddRec = AR->getNoWrapFlags(SCEV::NoWrapMask);
568   bool IsInAddressSpaceZero = PtrTy->getAddressSpace() == 0;
569   if (!IsNoWrapAddRec && !IsInBoundsGEP && !IsInAddressSpaceZero) {
570     DEBUG(dbgs() << "LV: Bad stride - Pointer may wrap in the address space "
571           << *Ptr << " SCEV: " << *PtrScev << "\n");
572     return 0;
573   }
574
575   // Check the step is constant.
576   const SCEV *Step = AR->getStepRecurrence(*SE);
577
578   // Calculate the pointer stride and check if it is consecutive.
579   const SCEVConstant *C = dyn_cast<SCEVConstant>(Step);
580   if (!C) {
581     DEBUG(dbgs() << "LV: Bad stride - Not a constant strided " << *Ptr <<
582           " SCEV: " << *PtrScev << "\n");
583     return 0;
584   }
585
586   int64_t Size = DL->getTypeAllocSize(PtrTy->getElementType());
587   const APInt &APStepVal = C->getValue()->getValue();
588
589   // Huge step value - give up.
590   if (APStepVal.getBitWidth() > 64)
591     return 0;
592
593   int64_t StepVal = APStepVal.getSExtValue();
594
595   // Strided access.
596   int64_t Stride = StepVal / Size;
597   int64_t Rem = StepVal % Size;
598   if (Rem)
599     return 0;
600
601   // If the SCEV could wrap but we have an inbounds gep with a unit stride we
602   // know we can't "wrap around the address space". In case of address space
603   // zero we know that this won't happen without triggering undefined behavior.
604   if (!IsNoWrapAddRec && (IsInBoundsGEP || IsInAddressSpaceZero) &&
605       Stride != 1 && Stride != -1)
606     return 0;
607
608   return Stride;
609 }
610
611 bool MemoryDepChecker::couldPreventStoreLoadForward(unsigned Distance,
612                                                     unsigned TypeByteSize) {
613   // If loads occur at a distance that is not a multiple of a feasible vector
614   // factor store-load forwarding does not take place.
615   // Positive dependences might cause troubles because vectorizing them might
616   // prevent store-load forwarding making vectorized code run a lot slower.
617   //   a[i] = a[i-3] ^ a[i-8];
618   //   The stores to a[i:i+1] don't align with the stores to a[i-3:i-2] and
619   //   hence on your typical architecture store-load forwarding does not take
620   //   place. Vectorizing in such cases does not make sense.
621   // Store-load forwarding distance.
622   const unsigned NumCyclesForStoreLoadThroughMemory = 8*TypeByteSize;
623   // Maximum vector factor.
624   unsigned MaxVFWithoutSLForwardIssues = VectParams.MaxVectorWidth*TypeByteSize;
625   if(MaxSafeDepDistBytes < MaxVFWithoutSLForwardIssues)
626     MaxVFWithoutSLForwardIssues = MaxSafeDepDistBytes;
627
628   for (unsigned vf = 2*TypeByteSize; vf <= MaxVFWithoutSLForwardIssues;
629        vf *= 2) {
630     if (Distance % vf && Distance / vf < NumCyclesForStoreLoadThroughMemory) {
631       MaxVFWithoutSLForwardIssues = (vf >>=1);
632       break;
633     }
634   }
635
636   if (MaxVFWithoutSLForwardIssues< 2*TypeByteSize) {
637     DEBUG(dbgs() << "LV: Distance " << Distance <<
638           " that could cause a store-load forwarding conflict\n");
639     return true;
640   }
641
642   if (MaxVFWithoutSLForwardIssues < MaxSafeDepDistBytes &&
643       MaxVFWithoutSLForwardIssues != VectParams.MaxVectorWidth*TypeByteSize)
644     MaxSafeDepDistBytes = MaxVFWithoutSLForwardIssues;
645   return false;
646 }
647
648 bool MemoryDepChecker::isDependent(const MemAccessInfo &A, unsigned AIdx,
649                                    const MemAccessInfo &B, unsigned BIdx,
650                                    ValueToValueMap &Strides) {
651   assert (AIdx < BIdx && "Must pass arguments in program order");
652
653   Value *APtr = A.getPointer();
654   Value *BPtr = B.getPointer();
655   bool AIsWrite = A.getInt();
656   bool BIsWrite = B.getInt();
657
658   // Two reads are independent.
659   if (!AIsWrite && !BIsWrite)
660     return false;
661
662   // We cannot check pointers in different address spaces.
663   if (APtr->getType()->getPointerAddressSpace() !=
664       BPtr->getType()->getPointerAddressSpace())
665     return true;
666
667   const SCEV *AScev = replaceSymbolicStrideSCEV(SE, Strides, APtr);
668   const SCEV *BScev = replaceSymbolicStrideSCEV(SE, Strides, BPtr);
669
670   int StrideAPtr = isStridedPtr(SE, DL, APtr, InnermostLoop, Strides);
671   int StrideBPtr = isStridedPtr(SE, DL, BPtr, InnermostLoop, Strides);
672
673   const SCEV *Src = AScev;
674   const SCEV *Sink = BScev;
675
676   // If the induction step is negative we have to invert source and sink of the
677   // dependence.
678   if (StrideAPtr < 0) {
679     //Src = BScev;
680     //Sink = AScev;
681     std::swap(APtr, BPtr);
682     std::swap(Src, Sink);
683     std::swap(AIsWrite, BIsWrite);
684     std::swap(AIdx, BIdx);
685     std::swap(StrideAPtr, StrideBPtr);
686   }
687
688   const SCEV *Dist = SE->getMinusSCEV(Sink, Src);
689
690   DEBUG(dbgs() << "LV: Src Scev: " << *Src << "Sink Scev: " << *Sink
691         << "(Induction step: " << StrideAPtr <<  ")\n");
692   DEBUG(dbgs() << "LV: Distance for " << *InstMap[AIdx] << " to "
693         << *InstMap[BIdx] << ": " << *Dist << "\n");
694
695   // Need consecutive accesses. We don't want to vectorize
696   // "A[B[i]] += ..." and similar code or pointer arithmetic that could wrap in
697   // the address space.
698   if (!StrideAPtr || !StrideBPtr || StrideAPtr != StrideBPtr){
699     DEBUG(dbgs() << "Non-consecutive pointer access\n");
700     return true;
701   }
702
703   const SCEVConstant *C = dyn_cast<SCEVConstant>(Dist);
704   if (!C) {
705     DEBUG(dbgs() << "LV: Dependence because of non-constant distance\n");
706     ShouldRetryWithRuntimeCheck = true;
707     return true;
708   }
709
710   Type *ATy = APtr->getType()->getPointerElementType();
711   Type *BTy = BPtr->getType()->getPointerElementType();
712   unsigned TypeByteSize = DL->getTypeAllocSize(ATy);
713
714   // Negative distances are not plausible dependencies.
715   const APInt &Val = C->getValue()->getValue();
716   if (Val.isNegative()) {
717     bool IsTrueDataDependence = (AIsWrite && !BIsWrite);
718     if (IsTrueDataDependence &&
719         (couldPreventStoreLoadForward(Val.abs().getZExtValue(), TypeByteSize) ||
720          ATy != BTy))
721       return true;
722
723     DEBUG(dbgs() << "LV: Dependence is negative: NoDep\n");
724     return false;
725   }
726
727   // Write to the same location with the same size.
728   // Could be improved to assert type sizes are the same (i32 == float, etc).
729   if (Val == 0) {
730     if (ATy == BTy)
731       return false;
732     DEBUG(dbgs() << "LV: Zero dependence difference but different types\n");
733     return true;
734   }
735
736   assert(Val.isStrictlyPositive() && "Expect a positive value");
737
738   // Positive distance bigger than max vectorization factor.
739   if (ATy != BTy) {
740     DEBUG(dbgs() <<
741           "LV: ReadWrite-Write positive dependency with different types\n");
742     return false;
743   }
744
745   unsigned Distance = (unsigned) Val.getZExtValue();
746
747   // Bail out early if passed-in parameters make vectorization not feasible.
748   unsigned ForcedFactor = (VectParams.VectorizationFactor ?
749                            VectParams.VectorizationFactor : 1);
750   unsigned ForcedUnroll = (VectParams.VectorizationInterleave ?
751                            VectParams.VectorizationInterleave : 1);
752
753   // The distance must be bigger than the size needed for a vectorized version
754   // of the operation and the size of the vectorized operation must not be
755   // bigger than the currrent maximum size.
756   if (Distance < 2*TypeByteSize ||
757       2*TypeByteSize > MaxSafeDepDistBytes ||
758       Distance < TypeByteSize * ForcedUnroll * ForcedFactor) {
759     DEBUG(dbgs() << "LV: Failure because of Positive distance "
760         << Val.getSExtValue() << '\n');
761     return true;
762   }
763
764   MaxSafeDepDistBytes = Distance < MaxSafeDepDistBytes ?
765     Distance : MaxSafeDepDistBytes;
766
767   bool IsTrueDataDependence = (!AIsWrite && BIsWrite);
768   if (IsTrueDataDependence &&
769       couldPreventStoreLoadForward(Distance, TypeByteSize))
770      return true;
771
772   DEBUG(dbgs() << "LV: Positive distance " << Val.getSExtValue() <<
773         " with max VF = " << MaxSafeDepDistBytes / TypeByteSize << '\n');
774
775   return false;
776 }
777
778 bool MemoryDepChecker::areDepsSafe(AccessAnalysis::DepCandidates &AccessSets,
779                                    MemAccessInfoSet &CheckDeps,
780                                    ValueToValueMap &Strides) {
781
782   MaxSafeDepDistBytes = -1U;
783   while (!CheckDeps.empty()) {
784     MemAccessInfo CurAccess = *CheckDeps.begin();
785
786     // Get the relevant memory access set.
787     EquivalenceClasses<MemAccessInfo>::iterator I =
788       AccessSets.findValue(AccessSets.getLeaderValue(CurAccess));
789
790     // Check accesses within this set.
791     EquivalenceClasses<MemAccessInfo>::member_iterator AI, AE;
792     AI = AccessSets.member_begin(I), AE = AccessSets.member_end();
793
794     // Check every access pair.
795     while (AI != AE) {
796       CheckDeps.erase(*AI);
797       EquivalenceClasses<MemAccessInfo>::member_iterator OI = std::next(AI);
798       while (OI != AE) {
799         // Check every accessing instruction pair in program order.
800         for (std::vector<unsigned>::iterator I1 = Accesses[*AI].begin(),
801              I1E = Accesses[*AI].end(); I1 != I1E; ++I1)
802           for (std::vector<unsigned>::iterator I2 = Accesses[*OI].begin(),
803                I2E = Accesses[*OI].end(); I2 != I2E; ++I2) {
804             if (*I1 < *I2 && isDependent(*AI, *I1, *OI, *I2, Strides))
805               return false;
806             if (*I2 < *I1 && isDependent(*OI, *I2, *AI, *I1, Strides))
807               return false;
808           }
809         ++OI;
810       }
811       AI++;
812     }
813   }
814   return true;
815 }
816
817 bool LoopAccessInfo::canVectorizeMemory(ValueToValueMap &Strides) {
818
819   typedef SmallVector<Value*, 16> ValueVector;
820   typedef SmallPtrSet<Value*, 16> ValueSet;
821
822   // Holds the Load and Store *instructions*.
823   ValueVector Loads;
824   ValueVector Stores;
825
826   // Holds all the different accesses in the loop.
827   unsigned NumReads = 0;
828   unsigned NumReadWrites = 0;
829
830   PtrRtCheck.Pointers.clear();
831   PtrRtCheck.Need = false;
832
833   const bool IsAnnotatedParallel = TheLoop->isAnnotatedParallel();
834   MemoryDepChecker DepChecker(SE, DL, TheLoop, VectParams);
835
836   // For each block.
837   for (Loop::block_iterator bb = TheLoop->block_begin(),
838        be = TheLoop->block_end(); bb != be; ++bb) {
839
840     // Scan the BB and collect legal loads and stores.
841     for (BasicBlock::iterator it = (*bb)->begin(), e = (*bb)->end(); it != e;
842          ++it) {
843
844       // If this is a load, save it. If this instruction can read from memory
845       // but is not a load, then we quit. Notice that we don't handle function
846       // calls that read or write.
847       if (it->mayReadFromMemory()) {
848         // Many math library functions read the rounding mode. We will only
849         // vectorize a loop if it contains known function calls that don't set
850         // the flag. Therefore, it is safe to ignore this read from memory.
851         CallInst *Call = dyn_cast<CallInst>(it);
852         if (Call && getIntrinsicIDForCall(Call, TLI))
853           continue;
854
855         LoadInst *Ld = dyn_cast<LoadInst>(it);
856         if (!Ld || (!Ld->isSimple() && !IsAnnotatedParallel)) {
857           emitAnalysis(VectorizationReport(Ld)
858                        << "read with atomic ordering or volatile read");
859           DEBUG(dbgs() << "LV: Found a non-simple load.\n");
860           return false;
861         }
862         NumLoads++;
863         Loads.push_back(Ld);
864         DepChecker.addAccess(Ld);
865         continue;
866       }
867
868       // Save 'store' instructions. Abort if other instructions write to memory.
869       if (it->mayWriteToMemory()) {
870         StoreInst *St = dyn_cast<StoreInst>(it);
871         if (!St) {
872           emitAnalysis(VectorizationReport(it) <<
873                        "instruction cannot be vectorized");
874           return false;
875         }
876         if (!St->isSimple() && !IsAnnotatedParallel) {
877           emitAnalysis(VectorizationReport(St)
878                        << "write with atomic ordering or volatile write");
879           DEBUG(dbgs() << "LV: Found a non-simple store.\n");
880           return false;
881         }
882         NumStores++;
883         Stores.push_back(St);
884         DepChecker.addAccess(St);
885       }
886     } // Next instr.
887   } // Next block.
888
889   // Now we have two lists that hold the loads and the stores.
890   // Next, we find the pointers that they use.
891
892   // Check if we see any stores. If there are no stores, then we don't
893   // care if the pointers are *restrict*.
894   if (!Stores.size()) {
895     DEBUG(dbgs() << "LV: Found a read-only loop!\n");
896     return true;
897   }
898
899   AccessAnalysis::DepCandidates DependentAccesses;
900   AccessAnalysis Accesses(DL, AA, DependentAccesses);
901
902   // Holds the analyzed pointers. We don't want to call GetUnderlyingObjects
903   // multiple times on the same object. If the ptr is accessed twice, once
904   // for read and once for write, it will only appear once (on the write
905   // list). This is okay, since we are going to check for conflicts between
906   // writes and between reads and writes, but not between reads and reads.
907   ValueSet Seen;
908
909   ValueVector::iterator I, IE;
910   for (I = Stores.begin(), IE = Stores.end(); I != IE; ++I) {
911     StoreInst *ST = cast<StoreInst>(*I);
912     Value* Ptr = ST->getPointerOperand();
913
914     if (isUniform(Ptr)) {
915       emitAnalysis(
916           VectorizationReport(ST)
917           << "write to a loop invariant address could not be vectorized");
918       DEBUG(dbgs() << "LV: We don't allow storing to uniform addresses\n");
919       return false;
920     }
921
922     // If we did *not* see this pointer before, insert it to  the read-write
923     // list. At this phase it is only a 'write' list.
924     if (Seen.insert(Ptr).second) {
925       ++NumReadWrites;
926
927       AliasAnalysis::Location Loc = AA->getLocation(ST);
928       // The TBAA metadata could have a control dependency on the predication
929       // condition, so we cannot rely on it when determining whether or not we
930       // need runtime pointer checks.
931       if (blockNeedsPredication(ST->getParent()))
932         Loc.AATags.TBAA = nullptr;
933
934       Accesses.addStore(Loc);
935     }
936   }
937
938   if (IsAnnotatedParallel) {
939     DEBUG(dbgs()
940           << "LV: A loop annotated parallel, ignore memory dependency "
941           << "checks.\n");
942     return true;
943   }
944
945   for (I = Loads.begin(), IE = Loads.end(); I != IE; ++I) {
946     LoadInst *LD = cast<LoadInst>(*I);
947     Value* Ptr = LD->getPointerOperand();
948     // If we did *not* see this pointer before, insert it to the
949     // read list. If we *did* see it before, then it is already in
950     // the read-write list. This allows us to vectorize expressions
951     // such as A[i] += x;  Because the address of A[i] is a read-write
952     // pointer. This only works if the index of A[i] is consecutive.
953     // If the address of i is unknown (for example A[B[i]]) then we may
954     // read a few words, modify, and write a few words, and some of the
955     // words may be written to the same address.
956     bool IsReadOnlyPtr = false;
957     if (Seen.insert(Ptr).second ||
958         !isStridedPtr(SE, DL, Ptr, TheLoop, Strides)) {
959       ++NumReads;
960       IsReadOnlyPtr = true;
961     }
962
963     AliasAnalysis::Location Loc = AA->getLocation(LD);
964     // The TBAA metadata could have a control dependency on the predication
965     // condition, so we cannot rely on it when determining whether or not we
966     // need runtime pointer checks.
967     if (blockNeedsPredication(LD->getParent()))
968       Loc.AATags.TBAA = nullptr;
969
970     Accesses.addLoad(Loc, IsReadOnlyPtr);
971   }
972
973   // If we write (or read-write) to a single destination and there are no
974   // other reads in this loop then is it safe to vectorize.
975   if (NumReadWrites == 1 && NumReads == 0) {
976     DEBUG(dbgs() << "LV: Found a write-only loop!\n");
977     return true;
978   }
979
980   // Build dependence sets and check whether we need a runtime pointer bounds
981   // check.
982   Accesses.buildDependenceSets();
983   bool NeedRTCheck = Accesses.isRTCheckNeeded();
984
985   // Find pointers with computable bounds. We are going to use this information
986   // to place a runtime bound check.
987   unsigned NumComparisons = 0;
988   bool CanDoRT = false;
989   if (NeedRTCheck)
990     CanDoRT = Accesses.canCheckPtrAtRT(PtrRtCheck, NumComparisons, SE, TheLoop,
991                                        Strides);
992
993   DEBUG(dbgs() << "LV: We need to do " << NumComparisons <<
994         " pointer comparisons.\n");
995
996   // If we only have one set of dependences to check pointers among we don't
997   // need a runtime check.
998   if (NumComparisons == 0 && NeedRTCheck)
999     NeedRTCheck = false;
1000
1001   // Check that we did not collect too many pointers or found an unsizeable
1002   // pointer.
1003   if (!CanDoRT || NumComparisons > VectParams.RuntimeMemoryCheckThreshold) {
1004     PtrRtCheck.reset();
1005     CanDoRT = false;
1006   }
1007
1008   if (CanDoRT) {
1009     DEBUG(dbgs() << "LV: We can perform a memory runtime check if needed.\n");
1010   }
1011
1012   if (NeedRTCheck && !CanDoRT) {
1013     emitAnalysis(VectorizationReport() << "cannot identify array bounds");
1014     DEBUG(dbgs() << "LV: We can't vectorize because we can't find " <<
1015           "the array bounds.\n");
1016     PtrRtCheck.reset();
1017     return false;
1018   }
1019
1020   PtrRtCheck.Need = NeedRTCheck;
1021
1022   bool CanVecMem = true;
1023   if (Accesses.isDependencyCheckNeeded()) {
1024     DEBUG(dbgs() << "LV: Checking memory dependencies\n");
1025     CanVecMem = DepChecker.areDepsSafe(
1026         DependentAccesses, Accesses.getDependenciesToCheck(), Strides);
1027     MaxSafeDepDistBytes = DepChecker.getMaxSafeDepDistBytes();
1028
1029     if (!CanVecMem && DepChecker.shouldRetryWithRuntimeCheck()) {
1030       DEBUG(dbgs() << "LV: Retrying with memory checks\n");
1031       NeedRTCheck = true;
1032
1033       // Clear the dependency checks. We assume they are not needed.
1034       Accesses.resetDepChecks();
1035
1036       PtrRtCheck.reset();
1037       PtrRtCheck.Need = true;
1038
1039       CanDoRT = Accesses.canCheckPtrAtRT(PtrRtCheck, NumComparisons, SE,
1040                                          TheLoop, Strides, true);
1041       // Check that we did not collect too many pointers or found an unsizeable
1042       // pointer.
1043       if (!CanDoRT || NumComparisons > VectParams.RuntimeMemoryCheckThreshold) {
1044         if (!CanDoRT && NumComparisons > 0)
1045           emitAnalysis(VectorizationReport()
1046                        << "cannot check memory dependencies at runtime");
1047         else
1048           emitAnalysis(VectorizationReport()
1049                        << NumComparisons << " exceeds limit of "
1050                        << VectParams.RuntimeMemoryCheckThreshold
1051                        << " dependent memory operations checked at runtime");
1052         DEBUG(dbgs() << "LV: Can't vectorize with memory checks\n");
1053         PtrRtCheck.reset();
1054         return false;
1055       }
1056
1057       CanVecMem = true;
1058     }
1059   }
1060
1061   if (!CanVecMem)
1062     emitAnalysis(VectorizationReport() <<
1063                  "unsafe dependent memory operations in loop");
1064
1065   DEBUG(dbgs() << "LV: We" << (NeedRTCheck ? "" : " don't") <<
1066         " need a runtime memory check.\n");
1067
1068   return CanVecMem;
1069 }
1070
1071 bool LoopAccessInfo::blockNeedsPredication(BasicBlock *BB)  {
1072   assert(TheLoop->contains(BB) && "Unknown block used");
1073
1074   // Blocks that do not dominate the latch need predication.
1075   BasicBlock* Latch = TheLoop->getLoopLatch();
1076   return !DT->dominates(BB, Latch);
1077 }
1078
1079 void LoopAccessInfo::emitAnalysis(VectorizationReport &Message) {
1080   VectorizationReport::emitAnalysis(Message, TheFunction, TheLoop);
1081 }
1082
1083 bool LoopAccessInfo::isUniform(Value *V) {
1084   return (SE->isLoopInvariant(SE->getSCEV(V), TheLoop));
1085 }
1086
1087 // FIXME: this function is currently a duplicate of the one in
1088 // LoopVectorize.cpp.
1089 static Instruction *getFirstInst(Instruction *FirstInst, Value *V,
1090                                  Instruction *Loc) {
1091   if (FirstInst)
1092     return FirstInst;
1093   if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V))
1094     return I->getParent() == Loc->getParent() ? I : nullptr;
1095   return nullptr;
1096 }
1097
1098 std::pair<Instruction *, Instruction *>
1099 LoopAccessInfo::addRuntimeCheck(Instruction *Loc) {
1100   Instruction *tnullptr = nullptr;
1101   if (!PtrRtCheck.Need)
1102     return std::pair<Instruction *, Instruction *>(tnullptr, tnullptr);
1103
1104   unsigned NumPointers = PtrRtCheck.Pointers.size();
1105   SmallVector<TrackingVH<Value> , 2> Starts;
1106   SmallVector<TrackingVH<Value> , 2> Ends;
1107
1108   LLVMContext &Ctx = Loc->getContext();
1109   SCEVExpander Exp(*SE, "induction");
1110   Instruction *FirstInst = nullptr;
1111
1112   for (unsigned i = 0; i < NumPointers; ++i) {
1113     Value *Ptr = PtrRtCheck.Pointers[i];
1114     const SCEV *Sc = SE->getSCEV(Ptr);
1115
1116     if (SE->isLoopInvariant(Sc, TheLoop)) {
1117       DEBUG(dbgs() << "LV: Adding RT check for a loop invariant ptr:" <<
1118             *Ptr <<"\n");
1119       Starts.push_back(Ptr);
1120       Ends.push_back(Ptr);
1121     } else {
1122       DEBUG(dbgs() << "LV: Adding RT check for range:" << *Ptr << '\n');
1123       unsigned AS = Ptr->getType()->getPointerAddressSpace();
1124
1125       // Use this type for pointer arithmetic.
1126       Type *PtrArithTy = Type::getInt8PtrTy(Ctx, AS);
1127
1128       Value *Start = Exp.expandCodeFor(PtrRtCheck.Starts[i], PtrArithTy, Loc);
1129       Value *End = Exp.expandCodeFor(PtrRtCheck.Ends[i], PtrArithTy, Loc);
1130       Starts.push_back(Start);
1131       Ends.push_back(End);
1132     }
1133   }
1134
1135   IRBuilder<> ChkBuilder(Loc);
1136   // Our instructions might fold to a constant.
1137   Value *MemoryRuntimeCheck = nullptr;
1138   for (unsigned i = 0; i < NumPointers; ++i) {
1139     for (unsigned j = i+1; j < NumPointers; ++j) {
1140       // No need to check if two readonly pointers intersect.
1141       if (!PtrRtCheck.IsWritePtr[i] && !PtrRtCheck.IsWritePtr[j])
1142         continue;
1143
1144       // Only need to check pointers between two different dependency sets.
1145       if (PtrRtCheck.DependencySetId[i] == PtrRtCheck.DependencySetId[j])
1146        continue;
1147       // Only need to check pointers in the same alias set.
1148       if (PtrRtCheck.AliasSetId[i] != PtrRtCheck.AliasSetId[j])
1149         continue;
1150
1151       unsigned AS0 = Starts[i]->getType()->getPointerAddressSpace();
1152       unsigned AS1 = Starts[j]->getType()->getPointerAddressSpace();
1153
1154       assert((AS0 == Ends[j]->getType()->getPointerAddressSpace()) &&
1155              (AS1 == Ends[i]->getType()->getPointerAddressSpace()) &&
1156              "Trying to bounds check pointers with different address spaces");
1157
1158       Type *PtrArithTy0 = Type::getInt8PtrTy(Ctx, AS0);
1159       Type *PtrArithTy1 = Type::getInt8PtrTy(Ctx, AS1);
1160
1161       Value *Start0 = ChkBuilder.CreateBitCast(Starts[i], PtrArithTy0, "bc");
1162       Value *Start1 = ChkBuilder.CreateBitCast(Starts[j], PtrArithTy1, "bc");
1163       Value *End0 =   ChkBuilder.CreateBitCast(Ends[i],   PtrArithTy1, "bc");
1164       Value *End1 =   ChkBuilder.CreateBitCast(Ends[j],   PtrArithTy0, "bc");
1165
1166       Value *Cmp0 = ChkBuilder.CreateICmpULE(Start0, End1, "bound0");
1167       FirstInst = getFirstInst(FirstInst, Cmp0, Loc);
1168       Value *Cmp1 = ChkBuilder.CreateICmpULE(Start1, End0, "bound1");
1169       FirstInst = getFirstInst(FirstInst, Cmp1, Loc);
1170       Value *IsConflict = ChkBuilder.CreateAnd(Cmp0, Cmp1, "found.conflict");
1171       FirstInst = getFirstInst(FirstInst, IsConflict, Loc);
1172       if (MemoryRuntimeCheck) {
1173         IsConflict = ChkBuilder.CreateOr(MemoryRuntimeCheck, IsConflict,
1174                                          "conflict.rdx");
1175         FirstInst = getFirstInst(FirstInst, IsConflict, Loc);
1176       }
1177       MemoryRuntimeCheck = IsConflict;
1178     }
1179   }
1180
1181   // We have to do this trickery because the IRBuilder might fold the check to a
1182   // constant expression in which case there is no Instruction anchored in a
1183   // the block.
1184   Instruction *Check = BinaryOperator::CreateAnd(MemoryRuntimeCheck,
1185                                                  ConstantInt::getTrue(Ctx));
1186   ChkBuilder.Insert(Check, "memcheck.conflict");
1187   FirstInst = getFirstInst(FirstInst, Check, Loc);
1188   return std::make_pair(FirstInst, Check);
1189 }