[PM/AA] Cleanup some loops to be range-based. NFC.
[oota-llvm.git] / lib / Analysis / IPA / GlobalsModRef.cpp
index a08db7bf4203aeb8dad92fa8dd51c5e662218b94..ae4eafbc77d3feb236690bd69e362007dc047032 100644 (file)
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-#define DEBUG_TYPE "globalsmodref-aa"
 #include "llvm/Analysis/Passes.h"
-#include "llvm/Module.h"
-#include "llvm/Pass.h"
-#include "llvm/Instructions.h"
-#include "llvm/Constants.h"
-#include "llvm/DerivedTypes.h"
+#include "llvm/ADT/SCCIterator.h"
+#include "llvm/ADT/Statistic.h"
 #include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
 #include "llvm/Analysis/CallGraph.h"
-#include "llvm/Support/Compiler.h"
+#include "llvm/Analysis/MemoryBuiltins.h"
+#include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
+#include "llvm/IR/Constants.h"
+#include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
+#include "llvm/IR/InstIterator.h"
+#include "llvm/IR/Instructions.h"
+#include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
+#include "llvm/IR/Module.h"
+#include "llvm/Pass.h"
 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
-#include "llvm/Support/InstIterator.h"
-#include "llvm/ADT/Statistic.h"
-#include "llvm/ADT/SCCIterator.h"
 #include <set>
 using namespace llvm;
 
+#define DEBUG_TYPE "globalsmodref-aa"
+
 STATISTIC(NumNonAddrTakenGlobalVars,
           "Number of global vars without address taken");
 STATISTIC(NumNonAddrTakenFunctions,"Number of functions without address taken");
@@ -39,181 +42,203 @@ STATISTIC(NumReadMemFunctions, "Number of functions that only read memory");
 STATISTIC(NumIndirectGlobalVars, "Number of indirect global objects");
 
 namespace {
-  /// FunctionRecord - One instance of this structure is stored for every
-  /// function in the program.  Later, the entries for these functions are
-  /// removed if the function is found to call an external function (in which
-  /// case we know nothing about it.
-  struct VISIBILITY_HIDDEN FunctionRecord {
-    /// GlobalInfo - Maintain mod/ref info for all of the globals without
-    /// addresses taken that are read or written (transitively) by this
-    /// function.
-    std::map<GlobalValue*, unsigned> GlobalInfo;
-
-    unsigned getInfoForGlobal(GlobalValue *GV) const {
-      std::map<GlobalValue*, unsigned>::const_iterator I = GlobalInfo.find(GV);
-      if (I != GlobalInfo.end())
-        return I->second;
-      return 0;
-    }
+/// FunctionRecord - One instance of this structure is stored for every
+/// function in the program.  Later, the entries for these functions are
+/// removed if the function is found to call an external function (in which
+/// case we know nothing about it.
+struct FunctionRecord {
+  /// GlobalInfo - Maintain mod/ref info for all of the globals without
+  /// addresses taken that are read or written (transitively) by this
+  /// function.
+  std::map<const GlobalValue *, unsigned> GlobalInfo;
+
+  /// MayReadAnyGlobal - May read global variables, but it is not known which.
+  bool MayReadAnyGlobal;
+
+  unsigned getInfoForGlobal(const GlobalValue *GV) const {
+    unsigned Effect = MayReadAnyGlobal ? AliasAnalysis::Ref : 0;
+    std::map<const GlobalValue *, unsigned>::const_iterator I =
+        GlobalInfo.find(GV);
+    if (I != GlobalInfo.end())
+      Effect |= I->second;
+    return Effect;
+  }
 
-    /// FunctionEffect - Capture whether or not this function reads or writes to
-    /// ANY memory.  If not, we can do a lot of aggressive analysis on it.
-    unsigned FunctionEffect;
-
-    FunctionRecord() : FunctionEffect(0) {}
-  };
-
-  /// GlobalsModRef - The actual analysis pass.
-  class VISIBILITY_HIDDEN GlobalsModRef 
-      : public ModulePass, public AliasAnalysis {
-    /// NonAddressTakenGlobals - The globals that do not have their addresses
-    /// taken.
-    std::set<GlobalValue*> NonAddressTakenGlobals;
-
-    /// IndirectGlobals - The memory pointed to by this global is known to be
-    /// 'owned' by the global.
-    std::set<GlobalValue*> IndirectGlobals;
-    
-    /// AllocsForIndirectGlobals - If an instruction allocates memory for an
-    /// indirect global, this map indicates which one.
-    std::map<Value*, GlobalValue*> AllocsForIndirectGlobals;
-    
-    /// FunctionInfo - For each function, keep track of what globals are
-    /// modified or read.
-    std::map<Function*, FunctionRecord> FunctionInfo;
-
-  public:
-    static char ID;
-    GlobalsModRef() : ModulePass((intptr_t)&ID, true) {}
-
-    bool runOnModule(Module &M) {
-      InitializeAliasAnalysis(this);                 // set up super class
-      AnalyzeGlobals(M);                          // find non-addr taken globals
-      AnalyzeCallGraph(getAnalysis<CallGraph>(), M); // Propagate on CG
-      return false;
-    }
+  /// FunctionEffect - Capture whether or not this function reads or writes to
+  /// ANY memory.  If not, we can do a lot of aggressive analysis on it.
+  unsigned FunctionEffect;
 
-    virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
-      AliasAnalysis::getAnalysisUsage(AU);
-      AU.addRequired<CallGraph>();
-      AU.setPreservesAll();                         // Does not transform code
-    }
+  FunctionRecord() : MayReadAnyGlobal(false), FunctionEffect(0) {}
+};
+
+/// GlobalsModRef - The actual analysis pass.
+class GlobalsModRef : public ModulePass, public AliasAnalysis {
+  /// NonAddressTakenGlobals - The globals that do not have their addresses
+  /// taken.
+  std::set<const GlobalValue *> NonAddressTakenGlobals;
+
+  /// IndirectGlobals - The memory pointed to by this global is known to be
+  /// 'owned' by the global.
+  std::set<const GlobalValue *> IndirectGlobals;
+
+  /// AllocsForIndirectGlobals - If an instruction allocates memory for an
+  /// indirect global, this map indicates which one.
+  std::map<const Value *, const GlobalValue *> AllocsForIndirectGlobals;
+
+  /// FunctionInfo - For each function, keep track of what globals are
+  /// modified or read.
+  std::map<const Function *, FunctionRecord> FunctionInfo;
+
+public:
+  static char ID;
+  GlobalsModRef() : ModulePass(ID) {
+    initializeGlobalsModRefPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
+  }
+
+  bool runOnModule(Module &M) override {
+    InitializeAliasAnalysis(this, &M.getDataLayout());
+
+    // Find non-addr taken globals.
+    AnalyzeGlobals(M);
+
+    // Propagate on CG.
+    AnalyzeCallGraph(getAnalysis<CallGraphWrapperPass>().getCallGraph(), M);
+    return false;
+  }
 
-    //------------------------------------------------
-    // Implement the AliasAnalysis API
-    //
-    AliasResult alias(const Value *V1, unsigned V1Size,
-                      const Value *V2, unsigned V2Size);
-    ModRefResult getModRefInfo(CallSite CS, Value *P, unsigned Size);
-    ModRefResult getModRefInfo(CallSite CS1, CallSite CS2) {
-      return AliasAnalysis::getModRefInfo(CS1,CS2);
+  void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override {
+    AliasAnalysis::getAnalysisUsage(AU);
+    AU.addRequired<CallGraphWrapperPass>();
+    AU.setPreservesAll(); // Does not transform code
+  }
+
+  //------------------------------------------------
+  // Implement the AliasAnalysis API
+  //
+  AliasResult alias(const MemoryLocation &LocA,
+                    const MemoryLocation &LocB) override;
+  ModRefResult getModRefInfo(ImmutableCallSite CS,
+                             const MemoryLocation &Loc) override;
+  ModRefResult getModRefInfo(ImmutableCallSite CS1,
+                             ImmutableCallSite CS2) override {
+    return AliasAnalysis::getModRefInfo(CS1, CS2);
+  }
+
+  /// getModRefBehavior - Return the behavior of the specified function if
+  /// called from the specified call site.  The call site may be null in which
+  /// case the most generic behavior of this function should be returned.
+  ModRefBehavior getModRefBehavior(const Function *F) override {
+    ModRefBehavior Min = UnknownModRefBehavior;
+
+    if (FunctionRecord *FR = getFunctionInfo(F)) {
+      if (FR->FunctionEffect == 0)
+        Min = DoesNotAccessMemory;
+      else if ((FR->FunctionEffect & Mod) == 0)
+        Min = OnlyReadsMemory;
     }
-    bool hasNoModRefInfoForCalls() const { return false; }
 
-    /// getModRefBehavior - Return the behavior of the specified function if
-    /// called from the specified call site.  The call site may be null in which
-    /// case the most generic behavior of this function should be returned.
-    virtual ModRefBehavior getModRefBehavior(Function *F, CallSite CS,
-                                         std::vector<PointerAccessInfo> *Info) {
+    return ModRefBehavior(AliasAnalysis::getModRefBehavior(F) & Min);
+  }
+
+  /// getModRefBehavior - Return the behavior of the specified function if
+  /// called from the specified call site.  The call site may be null in which
+  /// case the most generic behavior of this function should be returned.
+  ModRefBehavior getModRefBehavior(ImmutableCallSite CS) override {
+    ModRefBehavior Min = UnknownModRefBehavior;
+
+    if (const Function *F = CS.getCalledFunction())
       if (FunctionRecord *FR = getFunctionInfo(F)) {
         if (FR->FunctionEffect == 0)
-          return DoesNotAccessMemory;
+          Min = DoesNotAccessMemory;
         else if ((FR->FunctionEffect & Mod) == 0)
-          return OnlyReadsMemory;
+          Min = OnlyReadsMemory;
       }
-      return AliasAnalysis::getModRefBehavior(F, CS, Info);
-    }
-
-    virtual void deleteValue(Value *V);
-    virtual void copyValue(Value *From, Value *To);
-
-  private:
-    /// getFunctionInfo - Return the function info for the function, or null if
-    /// the function calls an external function (in which case we don't have
-    /// anything useful to say about it).
-    FunctionRecord *getFunctionInfo(Function *F) {
-      std::map<Function*, FunctionRecord>::iterator I = FunctionInfo.find(F);
-      if (I != FunctionInfo.end())
-        return &I->second;
-      return 0;
-    }
 
-    void AnalyzeGlobals(Module &M);
-    void AnalyzeCallGraph(CallGraph &CG, Module &M);
-    void AnalyzeSCC(std::vector<CallGraphNode *> &SCC);
-    bool AnalyzeUsesOfPointer(Value *V, std::vector<Function*> &Readers,
-                              std::vector<Function*> &Writers,
-                              GlobalValue *OkayStoreDest = 0);
-    bool AnalyzeIndirectGlobalMemory(GlobalValue *GV);
-  };
-
-  char GlobalsModRef::ID = 0;
-  RegisterPass<GlobalsModRef> X("globalsmodref-aa",
-                                "Simple mod/ref analysis for globals");
-  RegisterAnalysisGroup<AliasAnalysis> Y(X);
-}
+    return ModRefBehavior(AliasAnalysis::getModRefBehavior(CS) & Min);
+  }
 
-Pass *llvm::createGlobalsModRefPass() { return new GlobalsModRef(); }
+  void deleteValue(Value *V) override;
+  void addEscapingUse(Use &U) override;
+
+  /// getAdjustedAnalysisPointer - This method is used when a pass implements
+  /// an analysis interface through multiple inheritance.  If needed, it
+  /// should override this to adjust the this pointer as needed for the
+  /// specified pass info.
+  void *getAdjustedAnalysisPointer(AnalysisID PI) override {
+    if (PI == &AliasAnalysis::ID)
+      return (AliasAnalysis *)this;
+    return this;
+  }
 
-/// getUnderlyingObject - This traverses the use chain to figure out what object
-/// the specified value points to.  If the value points to, or is derived from,
-/// a global object, return it.
-static Value *getUnderlyingObject(Value *V) {
-  if (!isa<PointerType>(V->getType())) return V;
-  
-  // If we are at some type of object... return it.
-  if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(V)) return GV;
-  
-  // Traverse through different addressing mechanisms.
-  if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V)) {
-    if (isa<BitCastInst>(I) || isa<GetElementPtrInst>(I))
-      return getUnderlyingObject(I->getOperand(0));
-  } else if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V)) {
-    if (CE->getOpcode() == Instruction::BitCast || 
-        CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr)
-      return getUnderlyingObject(CE->getOperand(0));
+private:
+  /// getFunctionInfo - Return the function info for the function, or null if
+  /// we don't have anything useful to say about it.
+  FunctionRecord *getFunctionInfo(const Function *F) {
+    std::map<const Function *, FunctionRecord>::iterator I =
+        FunctionInfo.find(F);
+    if (I != FunctionInfo.end())
+      return &I->second;
+    return nullptr;
   }
-  
-  // Othewise, we don't know what this is, return it as the base pointer.
-  return V;
+
+  void AnalyzeGlobals(Module &M);
+  void AnalyzeCallGraph(CallGraph &CG, Module &M);
+  bool AnalyzeUsesOfPointer(Value *V, std::vector<Function *> &Readers,
+                            std::vector<Function *> &Writers,
+                            GlobalValue *OkayStoreDest = nullptr);
+  bool AnalyzeIndirectGlobalMemory(GlobalValue *GV);
+};
 }
 
+char GlobalsModRef::ID = 0;
+INITIALIZE_AG_PASS_BEGIN(GlobalsModRef, AliasAnalysis, "globalsmodref-aa",
+                         "Simple mod/ref analysis for globals", false, true,
+                         false)
+INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(CallGraphWrapperPass)
+INITIALIZE_AG_PASS_END(GlobalsModRef, AliasAnalysis, "globalsmodref-aa",
+                       "Simple mod/ref analysis for globals", false, true,
+                       false)
+
+Pass *llvm::createGlobalsModRefPass() { return new GlobalsModRef(); }
+
 /// AnalyzeGlobals - Scan through the users of all of the internal
-/// GlobalValue's in the program.  If none of them have their "Address taken"
+/// GlobalValue's in the program.  If none of them have their "address taken"
 /// (really, their address passed to something nontrivial), record this fact,
 /// and record the functions that they are used directly in.
 void GlobalsModRef::AnalyzeGlobals(Module &M) {
-  std::vector<Function*> Readers, Writers;
-  for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I)
-    if (I->hasInternalLinkage()) {
-      if (!AnalyzeUsesOfPointer(I, Readers, Writers)) {
+  std::vector<Function *> Readers, Writers;
+  for (Function &F : M)
+    if (F.hasLocalLinkage()) {
+      if (!AnalyzeUsesOfPointer(&F, Readers, Writers)) {
         // Remember that we are tracking this global.
-        NonAddressTakenGlobals.insert(I);
+        NonAddressTakenGlobals.insert(&F);
         ++NumNonAddrTakenFunctions;
       }
-      Readers.clear(); Writers.clear();
+      Readers.clear();
+      Writers.clear();
     }
 
-  for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
-       I != E; ++I)
-    if (I->hasInternalLinkage()) {
-      if (!AnalyzeUsesOfPointer(I, Readers, Writers)) {
+  for (GlobalVariable &GV : M.globals())
+    if (GV.hasLocalLinkage()) {
+      if (!AnalyzeUsesOfPointer(&GV, Readers, Writers)) {
         // Remember that we are tracking this global, and the mod/ref fns
-        NonAddressTakenGlobals.insert(I);
-        for (unsigned i = 0, e = Readers.size(); i != e; ++i)
-          FunctionInfo[Readers[i]].GlobalInfo[I] |= Ref;
+        NonAddressTakenGlobals.insert(&GV);
 
-        if (!I->isConstant())  // No need to keep track of writers to constants
-          for (unsigned i = 0, e = Writers.size(); i != e; ++i)
-            FunctionInfo[Writers[i]].GlobalInfo[I] |= Mod;
+        for (Function *Reader : Readers)
+          FunctionInfo[Reader].GlobalInfo[&GV] |= Ref;
+
+        if (!GV.isConstant()) // No need to keep track of writers to constants
+          for (Function *Writer : Writers)
+            FunctionInfo[Writer].GlobalInfo[&GV] |= Mod;
         ++NumNonAddrTakenGlobalVars;
-        
+
         // If this global holds a pointer type, see if it is an indirect global.
-        if (isa<PointerType>(I->getType()->getElementType()) &&
-            AnalyzeIndirectGlobalMemory(I))
+        if (GV.getType()->getElementType()->isPointerTy() &&
+            AnalyzeIndirectGlobalMemory(&GV))
           ++NumIndirectGlobalVars;
       }
-      Readers.clear(); Writers.clear();
+      Readers.clear();
+      Writers.clear();
     }
 }
 
@@ -224,48 +249,46 @@ void GlobalsModRef::AnalyzeGlobals(Module &M) {
 ///
 /// If OkayStoreDest is non-null, stores into this global are allowed.
 bool GlobalsModRef::AnalyzeUsesOfPointer(Value *V,
-                                         std::vector<Function*> &Readers,
-                                         std::vector<Function*> &Writers,
+                                         std::vector<Function *> &Readers,
+                                         std::vector<Function *> &Writers,
                                          GlobalValue *OkayStoreDest) {
-  if (!isa<PointerType>(V->getType())) return true;
+  if (!V->getType()->isPointerTy())
+    return true;
 
-  for (Value::use_iterator UI = V->use_begin(), E = V->use_end(); UI != E; ++UI)
-    if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(*UI)) {
+  for (Use &U : V->uses()) {
+    User *I = U.getUser();
+    if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(I)) {
       Readers.push_back(LI->getParent()->getParent());
-    } else if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(*UI)) {
+    } else if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(I)) {
       if (V == SI->getOperand(1)) {
         Writers.push_back(SI->getParent()->getParent());
       } else if (SI->getOperand(1) != OkayStoreDest) {
-        return true;  // Storing the pointer
+        return true; // Storing the pointer
       }
-    } else if (GetElementPtrInst *GEP = dyn_cast<GetElementPtrInst>(*UI)) {
-      if (AnalyzeUsesOfPointer(GEP, Readers, Writers)) return true;
-    } else if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(*UI)) {
-      // Make sure that this is just the function being called, not that it is
-      // passing into the function.
-      for (unsigned i = 1, e = CI->getNumOperands(); i != e; ++i)
-        if (CI->getOperand(i) == V) return true;
-    } else if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(*UI)) {
+    } else if (Operator::getOpcode(I) == Instruction::GetElementPtr) {
+      if (AnalyzeUsesOfPointer(I, Readers, Writers))
+        return true;
+    } else if (Operator::getOpcode(I) == Instruction::BitCast) {
+      if (AnalyzeUsesOfPointer(I, Readers, Writers, OkayStoreDest))
+        return true;
+    } else if (auto CS = CallSite(I)) {
       // Make sure that this is just the function being called, not that it is
       // passing into the function.
-      for (unsigned i = 3, e = II->getNumOperands(); i != e; ++i)
-        if (II->getOperand(i) == V) return true;
-    } else if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(*UI)) {
-      if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr || 
-          CE->getOpcode() == Instruction::BitCast) {
-        if (AnalyzeUsesOfPointer(CE, Readers, Writers))
-          return true;
-      } else {
-        return true;
+      if (!CS.isCallee(&U)) {
+        // Detect calls to free.
+        if (isFreeCall(I, TLI))
+          Writers.push_back(CS->getParent()->getParent());
+        else
+          return true; // Argument of an unknown call.
       }
-    } else if (ICmpInst *ICI = dyn_cast<ICmpInst>(*UI)) {
+    } else if (ICmpInst *ICI = dyn_cast<ICmpInst>(I)) {
       if (!isa<ConstantPointerNull>(ICI->getOperand(1)))
-        return true;  // Allow comparison against null.
-    } else if (FreeInst *F = dyn_cast<FreeInst>(*UI)) {
-      Writers.push_back(F->getParent()->getParent());
+        return true; // Allow comparison against null.
     } else {
       return true;
     }
+  }
+
   return false;
 }
 
@@ -279,45 +302,40 @@ bool GlobalsModRef::AnalyzeUsesOfPointer(Value *V,
 bool GlobalsModRef::AnalyzeIndirectGlobalMemory(GlobalValue *GV) {
   // Keep track of values related to the allocation of the memory, f.e. the
   // value produced by the malloc call and any casts.
-  std::vector<Value*> AllocRelatedValues;
-  
+  std::vector<Value *> AllocRelatedValues;
+
   // Walk the user list of the global.  If we find anything other than a direct
   // load or store, bail out.
-  for (Value::use_iterator I = GV->use_begin(), E = GV->use_end(); I != E; ++I){
-    if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(*I)) {
+  for (User *U : GV->users()) {
+    if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(U)) {
       // The pointer loaded from the global can only be used in simple ways:
       // we allow addressing of it and loading storing to it.  We do *not* allow
       // storing the loaded pointer somewhere else or passing to a function.
-      std::vector<Function*> ReadersWriters;
+      std::vector<Function *> ReadersWriters;
       if (AnalyzeUsesOfPointer(LI, ReadersWriters, ReadersWriters))
-        return false;  // Loaded pointer escapes.
+        return false; // Loaded pointer escapes.
       // TODO: Could try some IP mod/ref of the loaded pointer.
-    } else if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(*I)) {
+    } else if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(U)) {
       // Storing the global itself.
-      if (SI->getOperand(0) == GV) return false;
-      
+      if (SI->getOperand(0) == GV)
+        return false;
+
       // If storing the null pointer, ignore it.
       if (isa<ConstantPointerNull>(SI->getOperand(0)))
         continue;
-      
+
       // Check the value being stored.
-      Value *Ptr = getUnderlyingObject(SI->getOperand(0));
-
-      if (isa<MallocInst>(Ptr)) {
-        // Okay, easy case.
-      } else if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(Ptr)) {
-        Function *F = CI->getCalledFunction();
-        if (!F || !F->isDeclaration()) return false;     // Too hard to analyze.
-        if (F->getName() != "calloc") return false;   // Not calloc.
-      } else {
-        return false;  // Too hard to analyze.
-      }
-      
+      Value *Ptr = GetUnderlyingObject(SI->getOperand(0),
+                                       GV->getParent()->getDataLayout());
+
+      if (!isAllocLikeFn(Ptr, TLI))
+        return false; // Too hard to analyze.
+
       // Analyze all uses of the allocation.  If any of them are used in a
       // non-simple way (e.g. stored to another global) bail out.
-      std::vector<Function*> ReadersWriters;
+      std::vector<Function *> ReadersWriters;
       if (AnalyzeUsesOfPointer(Ptr, ReadersWriters, ReadersWriters, GV))
-        return false;  // Loaded pointer escapes.
+        return false; // Loaded pointer escapes.
 
       // Remember that this allocation is related to the indirect global.
       AllocRelatedValues.push_back(Ptr);
@@ -326,7 +344,7 @@ bool GlobalsModRef::AnalyzeIndirectGlobalMemory(GlobalValue *GV) {
       return false;
     }
   }
-  
+
   // Okay, this is an indirect global.  Remember all of the allocations for
   // this global in AllocsForIndirectGlobals.
   while (!AllocRelatedValues.empty()) {
@@ -344,128 +362,143 @@ bool GlobalsModRef::AnalyzeIndirectGlobalMemory(GlobalValue *GV) {
 void GlobalsModRef::AnalyzeCallGraph(CallGraph &CG, Module &M) {
   // We do a bottom-up SCC traversal of the call graph.  In other words, we
   // visit all callees before callers (leaf-first).
-  for (scc_iterator<CallGraph*> I = scc_begin(&CG), E = scc_end(&CG); I!=E; ++I)
-    if ((*I).size() != 1) {
-      AnalyzeSCC(*I);
-    } else if (Function *F = (*I)[0]->getFunction()) {
-      if (!F->isDeclaration()) {
-        // Nonexternal function.
-        AnalyzeSCC(*I);
-      } else {
-        // Otherwise external function.  Handle intrinsics and other special
-        // cases here.
-        if (getAnalysis<AliasAnalysis>().doesNotAccessMemory(F))
-          // If it does not access memory, process the function, causing us to
-          // realize it doesn't do anything (the body is empty).
-          AnalyzeSCC(*I);
-        else {
-          // Otherwise, don't process it.  This will cause us to conservatively
-          // assume the worst.
-        }
-      }
-    } else {
-      // Do not process the external node, assume the worst.
+  for (scc_iterator<CallGraph *> I = scc_begin(&CG); !I.isAtEnd(); ++I) {
+    const std::vector<CallGraphNode *> &SCC = *I;
+    assert(!SCC.empty() && "SCC with no functions?");
+
+    if (!SCC[0]->getFunction()) {
+      // Calls externally - can't say anything useful.  Remove any existing
+      // function records (may have been created when scanning globals).
+      for (auto *Node : SCC)
+        FunctionInfo.erase(Node->getFunction());
+      continue;
     }
-}
 
-void GlobalsModRef::AnalyzeSCC(std::vector<CallGraphNode *> &SCC) {
-  assert(!SCC.empty() && "SCC with no functions?");
-  FunctionRecord &FR = FunctionInfo[SCC[0]->getFunction()];
-
-  bool CallsExternal = false;
-  unsigned FunctionEffect = 0;
-
-  // Collect the mod/ref properties due to called functions.  We only compute
-  // one mod-ref set
-  for (unsigned i = 0, e = SCC.size(); i != e && !CallsExternal; ++i)
-    for (CallGraphNode::iterator CI = SCC[i]->begin(), E = SCC[i]->end();
-         CI != E; ++CI)
-      if (Function *Callee = CI->second->getFunction()) {
-        if (FunctionRecord *CalleeFR = getFunctionInfo(Callee)) {
-          // Propagate function effect up.
-          FunctionEffect |= CalleeFR->FunctionEffect;
-
-          // Incorporate callee's effects on globals into our info.
-          for (std::map<GlobalValue*, unsigned>::iterator GI =
-                 CalleeFR->GlobalInfo.begin(), E = CalleeFR->GlobalInfo.end();
-               GI != E; ++GI)
-            FR.GlobalInfo[GI->first] |= GI->second;
+    FunctionRecord &FR = FunctionInfo[SCC[0]->getFunction()];
+
+    bool KnowNothing = false;
+    unsigned FunctionEffect = 0;
+
+    // Collect the mod/ref properties due to called functions.  We only compute
+    // one mod-ref set.
+    for (unsigned i = 0, e = SCC.size(); i != e && !KnowNothing; ++i) {
+      Function *F = SCC[i]->getFunction();
+      if (!F) {
+        KnowNothing = true;
+        break;
+      }
 
+      if (F->isDeclaration()) {
+        // Try to get mod/ref behaviour from function attributes.
+        if (F->doesNotAccessMemory()) {
+          // Can't do better than that!
+        } else if (F->onlyReadsMemory()) {
+          FunctionEffect |= Ref;
+          if (!F->isIntrinsic())
+            // This function might call back into the module and read a global -
+            // consider every global as possibly being read by this function.
+            FR.MayReadAnyGlobal = true;
         } else {
-          // Okay, if we can't say anything about it, maybe some other alias
-          // analysis can.
-          ModRefBehavior MRB =
-            AliasAnalysis::getModRefBehavior(Callee);
-          if (MRB != DoesNotAccessMemory) {
-            // FIXME: could make this more aggressive for functions that just
-            // read memory.  We should just say they read all globals.
-            CallsExternal = true;
-            break;
-          }
+          FunctionEffect |= ModRef;
+          // Can't say anything useful unless it's an intrinsic - they don't
+          // read or write global variables of the kind considered here.
+          KnowNothing = !F->isIntrinsic();
         }
-      } else {
-        CallsExternal = true;
-        break;
+        continue;
       }
 
-  // If this SCC calls an external function, we can't say anything about it, so
-  // remove all SCC functions from the FunctionInfo map.
-  if (CallsExternal) {
-    for (unsigned i = 0, e = SCC.size(); i != e; ++i)
-      FunctionInfo.erase(SCC[i]->getFunction());
-    return;
-  }
+      for (CallGraphNode::iterator CI = SCC[i]->begin(), E = SCC[i]->end();
+           CI != E && !KnowNothing; ++CI)
+        if (Function *Callee = CI->second->getFunction()) {
+          if (FunctionRecord *CalleeFR = getFunctionInfo(Callee)) {
+            // Propagate function effect up.
+            FunctionEffect |= CalleeFR->FunctionEffect;
+
+            // Incorporate callee's effects on globals into our info.
+            for (const auto &G : CalleeFR->GlobalInfo)
+              FR.GlobalInfo[G.first] |= G.second;
+            FR.MayReadAnyGlobal |= CalleeFR->MayReadAnyGlobal;
+          } else {
+            // Can't say anything about it.  However, if it is inside our SCC,
+            // then nothing needs to be done.
+            CallGraphNode *CalleeNode = CG[Callee];
+            if (std::find(SCC.begin(), SCC.end(), CalleeNode) == SCC.end())
+              KnowNothing = true;
+          }
+        } else {
+          KnowNothing = true;
+        }
+    }
 
-  // Otherwise, unless we already know that this function mod/refs memory, scan
-  // the function bodies to see if there are any explicit loads or stores.
-  if (FunctionEffect != ModRef) {
-    for (unsigned i = 0, e = SCC.size(); i != e && FunctionEffect != ModRef;++i)
+    // If we can't say anything useful about this SCC, remove all SCC functions
+    // from the FunctionInfo map.
+    if (KnowNothing) {
+      for (auto *Node : SCC)
+        FunctionInfo.erase(Node->getFunction());
+      continue;
+    }
+
+    // Scan the function bodies for explicit loads or stores.
+    for (unsigned i = 0, e = SCC.size(); i != e && FunctionEffect != ModRef;
+         ++i)
       for (inst_iterator II = inst_begin(SCC[i]->getFunction()),
-             E = inst_end(SCC[i]->getFunction());
+                         E = inst_end(SCC[i]->getFunction());
            II != E && FunctionEffect != ModRef; ++II)
-        if (isa<LoadInst>(*II))
+        if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(&*II)) {
           FunctionEffect |= Ref;
-        else if (isa<StoreInst>(*II))
+          if (LI->isVolatile())
+            // Volatile loads may have side-effects, so mark them as writing
+            // memory (for example, a flag inside the processor).
+            FunctionEffect |= Mod;
+        } else if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(&*II)) {
           FunctionEffect |= Mod;
-        else if (isa<MallocInst>(*II) || isa<FreeInst>(*II))
+          if (SI->isVolatile())
+            // Treat volatile stores as reading memory somewhere.
+            FunctionEffect |= Ref;
+        } else if (isAllocationFn(&*II, TLI) || isFreeCall(&*II, TLI)) {
           FunctionEffect |= ModRef;
-  }
+        } else if (IntrinsicInst *Intrinsic = dyn_cast<IntrinsicInst>(&*II)) {
+          // The callgraph doesn't include intrinsic calls.
+          Function *Callee = Intrinsic->getCalledFunction();
+          ModRefBehavior Behaviour = AliasAnalysis::getModRefBehavior(Callee);
+          FunctionEffect |= (Behaviour & ModRef);
+        }
 
-  if ((FunctionEffect & Mod) == 0)
-    ++NumReadMemFunctions;
-  if (FunctionEffect == 0)
-    ++NumNoMemFunctions;
-  FR.FunctionEffect = FunctionEffect;
+    if ((FunctionEffect & Mod) == 0)
+      ++NumReadMemFunctions;
+    if (FunctionEffect == 0)
+      ++NumNoMemFunctions;
+    FR.FunctionEffect = FunctionEffect;
 
-  // Finally, now that we know the full effect on this SCC, clone the
-  // information to each function in the SCC.
-  for (unsigned i = 1, e = SCC.size(); i != e; ++i)
-    FunctionInfo[SCC[i]->getFunction()] = FR;
+    // Finally, now that we know the full effect on this SCC, clone the
+    // information to each function in the SCC.
+    for (unsigned i = 1, e = SCC.size(); i != e; ++i)
+      FunctionInfo[SCC[i]->getFunction()] = FR;
+  }
 }
 
-
-
 /// alias - If one of the pointers is to a global that we are tracking, and the
 /// other is some random pointer, we know there cannot be an alias, because the
 /// address of the global isn't taken.
-AliasAnalysis::AliasResult
-GlobalsModRef::alias(const Value *V1, unsigned V1Size,
-                     const Value *V2, unsigned V2Size) {
+AliasResult GlobalsModRef::alias(const MemoryLocation &LocA,
+                                 const MemoryLocation &LocB) {
   // Get the base object these pointers point to.
-  Value *UV1 = getUnderlyingObject(const_cast<Value*>(V1));
-  Value *UV2 = getUnderlyingObject(const_cast<Value*>(V2));
-  
+  const Value *UV1 = GetUnderlyingObject(LocA.Ptr, *DL);
+  const Value *UV2 = GetUnderlyingObject(LocB.Ptr, *DL);
+
   // If either of the underlying values is a global, they may be non-addr-taken
   // globals, which we can answer queries about.
-  GlobalValue *GV1 = dyn_cast<GlobalValue>(UV1);
-  GlobalValue *GV2 = dyn_cast<GlobalValue>(UV2);
+  const GlobalValue *GV1 = dyn_cast<GlobalValue>(UV1);
+  const GlobalValue *GV2 = dyn_cast<GlobalValue>(UV2);
   if (GV1 || GV2) {
     // If the global's address is taken, pretend we don't know it's a pointer to
     // the global.
-    if (GV1 && !NonAddressTakenGlobals.count(GV1)) GV1 = 0;
-    if (GV2 && !NonAddressTakenGlobals.count(GV2)) GV2 = 0;
+    if (GV1 && !NonAddressTakenGlobals.count(GV1))
+      GV1 = nullptr;
+    if (GV2 && !NonAddressTakenGlobals.count(GV2))
+      GV2 = nullptr;
 
-    // If the the two pointers are derived from two different non-addr-taken
+    // If the two pointers are derived from two different non-addr-taken
     // globals, or if one is and the other isn't, we know these can't alias.
     if ((GV1 || GV2) && GV1 != GV2)
       return NoAlias;
@@ -473,56 +506,57 @@ GlobalsModRef::alias(const Value *V1, unsigned V1Size,
     // Otherwise if they are both derived from the same addr-taken global, we
     // can't know the two accesses don't overlap.
   }
-  
+
   // These pointers may be based on the memory owned by an indirect global.  If
   // so, we may be able to handle this.  First check to see if the base pointer
   // is a direct load from an indirect global.
-  GV1 = GV2 = 0;
-  if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(UV1))
+  GV1 = GV2 = nullptr;
+  if (const LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(UV1))
     if (GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(LI->getOperand(0)))
       if (IndirectGlobals.count(GV))
         GV1 = GV;
-  if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(UV2))
-    if (GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(LI->getOperand(0)))
+  if (const LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(UV2))
+    if (const GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(LI->getOperand(0)))
       if (IndirectGlobals.count(GV))
         GV2 = GV;
-  
+
   // These pointers may also be from an allocation for the indirect global.  If
   // so, also handle them.
   if (AllocsForIndirectGlobals.count(UV1))
     GV1 = AllocsForIndirectGlobals[UV1];
   if (AllocsForIndirectGlobals.count(UV2))
     GV2 = AllocsForIndirectGlobals[UV2];
-  
+
   // Now that we know whether the two pointers are related to indirect globals,
   // use this to disambiguate the pointers.  If either pointer is based on an
   // indirect global and if they are not both based on the same indirect global,
   // they cannot alias.
   if ((GV1 || GV2) && GV1 != GV2)
     return NoAlias;
-  
-  return AliasAnalysis::alias(V1, V1Size, V2, V2Size);
+
+  return AliasAnalysis::alias(LocA, LocB);
 }
 
 AliasAnalysis::ModRefResult
-GlobalsModRef::getModRefInfo(CallSite CS, Value *P, unsigned Size) {
+GlobalsModRef::getModRefInfo(ImmutableCallSite CS, const MemoryLocation &Loc) {
   unsigned Known = ModRef;
 
   // If we are asking for mod/ref info of a direct call with a pointer to a
   // global we are tracking, return information if we have it.
-  if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(getUnderlyingObject(P)))
-    if (GV->hasInternalLinkage())
-      if (Function *F = CS.getCalledFunction())
+  const DataLayout &DL = CS.getCaller()->getParent()->getDataLayout();
+  if (const GlobalValue *GV =
+          dyn_cast<GlobalValue>(GetUnderlyingObject(Loc.Ptr, DL)))
+    if (GV->hasLocalLinkage())
+      if (const Function *F = CS.getCalledFunction())
         if (NonAddressTakenGlobals.count(GV))
-          if (FunctionRecord *FR = getFunctionInfo(F))
+          if (const FunctionRecord *FR = getFunctionInfo(F))
             Known = FR->getInfoForGlobal(GV);
 
   if (Known == NoModRef)
     return NoModRef; // No need to query other mod/ref analyses
-  return ModRefResult(Known & AliasAnalysis::getModRefInfo(CS, P, Size));
+  return ModRefResult(Known & AliasAnalysis::getModRefInfo(CS, Loc));
 }
 
-
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 // Methods to update the analysis as a result of the client transformation.
 //
@@ -533,9 +567,10 @@ void GlobalsModRef::deleteValue(Value *V) {
       // any AllocRelatedValues for it.
       if (IndirectGlobals.erase(GV)) {
         // Remove any entries in AllocsForIndirectGlobals for this global.
-        for (std::map<Value*, GlobalValue*>::iterator
-             I = AllocsForIndirectGlobals.begin(),
-             E = AllocsForIndirectGlobals.end(); I != E; ) {
+        for (std::map<const Value *, const GlobalValue *>::iterator
+                 I = AllocsForIndirectGlobals.begin(),
+                 E = AllocsForIndirectGlobals.end();
+             I != E;) {
           if (I->second == GV) {
             AllocsForIndirectGlobals.erase(I++);
           } else {
@@ -545,14 +580,20 @@ void GlobalsModRef::deleteValue(Value *V) {
       }
     }
   }
-  
+
   // Otherwise, if this is an allocation related to an indirect global, remove
   // it.
   AllocsForIndirectGlobals.erase(V);
-  
+
   AliasAnalysis::deleteValue(V);
 }
 
-void GlobalsModRef::copyValue(Value *From, Value *To) {
-  AliasAnalysis::copyValue(From, To);
+void GlobalsModRef::addEscapingUse(Use &U) {
+  // For the purposes of this analysis, it is conservatively correct to treat
+  // a newly escaping value equivalently to a deleted one.  We could perhaps
+  // be more precise by processing the new use and attempting to update our
+  // saved analysis results to accommodate it.
+  deleteValue(U);
+
+  AliasAnalysis::addEscapingUse(U);
 }